Diodo Semiconductor
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EXPOSITOR:EXPOSITOR:INGENIERO ELECTRONICO INGENIERO ELECTRONICO
MONTEZA ZEVALLOS FIDEL TOMASMONTEZA ZEVALLOS FIDEL TOMAS
Técnico Inspector FAPTécnico Inspector FAP
CATEDRATICO DE LA UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU
DOCENTE DE LA ESCUELA DE SUB OFICIALES DE LA Fuerza Aérea del Perú
Teléfonos: 969251176 - RPM: #717337 (Telefónica)
Email: [email protected]
EL DIODO SEMICONDUCTOR
PERÚ
- INTRODUCCION
- CONTENIDO :1. Símbolo. Polarización.2. Tipos de diodos.3. Curva característica.4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador.5. Aproximaciones lineales del diodo Zener.6. Resolución de circuitos con diodos.7. Una aplicación del diodo: El Rectificador.
-CONCLUSIONES
- BIBLIOGRAFIA
I N D I C E
1. Símbolo y Polarización
Diodo semiconductor: unión PN. Referencia: diodos de silicio (Si)Elemento bi terminal. Terminales diferentes.
+Cátodo Ánodo –
Polarización directa Polarización inversa
+ –
+ –
E
I
+–
+ –
E
I
El Diodo Semiconductor
Diodo rectificador
En polarización directa conduce corriente. En polarización inversa no conduce.
Diodo LED
En polarización directa conduce corriente y emite luz.En polarización inversa no conduce corriente y no emite luz.
Fotodiodo
En polarización directa no conduce corriente y ni emite luz En polarización inversa absorbe luz detectada y conduce corriente
Diodo Zener
En polarización directa como el diodo rectificadorEn polarización inversa si se supera cierta tensión (tensión Zener) conduce.
El Diodo Semiconductor
2. Tipos de diodos
Diodo rectificador
Relación exponencial
+ –VD
ID ID
I.P. D.P.
0,7 VVD
ID
Polarización inversa corriente de saturación (pocos nA)Polarización directa tensión umbralPolarización inversa : ruptura
ID IS e
qVD
KT
1
El Diodo Semiconductor
3. Curva característica (Corriente / Tensión)
Peculiaridad en polarización inversa: Superado Vz “Ruptura Zener” conduce corriente sentido inverso
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID
VZ
+ –VD
ID ID
El Diodo Semiconductor
Diodo Zener
3. Curva característica (Corriente / Tensión)
Polarización directa conduce como un cortocircuitoPolarización inversa no conduceAproximación más alejada
D.P.I.P.
VD
ID
El Diodo Semiconductor
Primera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)
4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador
A B+ –VD
ID ID
Polarización Directa:
ID
A B+ –VD 0
Polarización Inversa:
CondiciónEcuación
VD 0 ID 0
ID 0 VD 0A B+ –
ID 0
VD
El Diodo Semiconductor
Primera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)
4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador
Polarización directa conduce a partir de 0,7VPolarización inversa no conduceTiene en cuenta la tensión umbral
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID
El Diodo Semiconductor
Segunda aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)
4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador
CondiciónEcuación
A B+ –
ID
ID
VD
A B+ –
ID 0
VD
ID 0 VD 0, 7 V
VD 0,7 V ID 0A B+
+ –
0,7 V
–VD
0,7 V
ID ID
El Diodo Semiconductor
Segunda aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)
4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador
Polarización Directa:
Polarización Inversa:
Polarización directa conduce a partir de 0,7V, pero la tensión aumenta si la corriente aumentaPolarización inversa no conduce
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID
El Diodo Semiconductor
Tercera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)
4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador
A B+ –V
D
ID
ID
A B+ –V
D
ID
0
Condición Ecuación
( r = 0,5 - 1 )
r resistencia interna
ID
0 VD
0, 7 V
VD
0,7 rID
ID
0A B
+
+ –0,7 V
–
VD
0, 7 rID
rID
El Diodo Semiconductor
Polarización Directa:
Polarización Inversa:
Tercera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)
4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador
Sólo una aproximación (se pueden hacer más)Similar a la 2ª aprox. del diodo rectificadorEn P.D. se comporta igual, también a partir de 7VEn P.I. al llegar a la tensión Zener, conduce corriente en sentido contrario.
ID D.P.
0,7 V
región Zener
región normal
I.P.
VD
VZ
El Diodo Semiconductor
5. Aproximaciones lineales del diodo Zener
CondiciónEcuación
A B
+
+ –
0,7 V
–
ID
VD 0,7 V
VD 0,7 V ID 0 IZ 0
El Diodo Semiconductor
Polarización Directa
5. Aproximaciones lineales del diodo Zener
B+
A
–VD
ID
ID
+–
IZ
IZ
VZ
CondiciónEcuación
Región normal:
Región Zener:
B+
A
–VD
ID
ID
+–
IZ
IZ
VZ
A B+ –VD
ID 0
parámetro conocido
ID 0
VZ
VZ VD 0,7 V
A B
+
+–
–VD VZ
IZIZVZ
IZ 0 ID 0VD VZ
El Diodo Semiconductor
Polarización Inversa
5. Aproximaciones lineales del diodo Zener
Punto de operación del diodoRecta de carga
I.P. D.P.
0,7 VVD
ID
+–
+
–
A
B
VDIDETh
RTh
DDThTh VIRE
DThTh
ThD V
RR
EI
1
El Diodo Semiconductor
6. Resolución gráfica de circuitos con diodos
Intersección: punto de operación del diodo
Q Punto de operación
VD
ID
ETh
RTh
ETh
VQ
VQ
,IQ
IQ
El Diodo Semiconductor
6. Resolución gráfica de circuitos con diodos
Generador de tensión continua o fuente de alimentación
220 V 50 Hz
6 V
50 Hz
5 V
Fuente de alimentación T
rans
form
ador
Rec
tific
ador
Filt
ro
Reg
ulad
or
El Diodo Semiconductor
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
Transformador
señal de c.a.
señal de c.a. más pequeña
Transformador
+
–vE
+
–vS
El Diodo Semiconductor
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
7.a Rectificador de media onda
c.a. (positiva y negativa)
c. pseudocontinua+
–
+
–
Rectificador
vEvS 0
vS
D
+
Entrada Salida
+
Rectificador– –
vE v
S v
R
RL
El Diodo Semiconductor
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
1.- VE> 0 i > 0 0 ≤ t ≤ T/2D
++
––RL vS vE 0vE 0
i
2.- VE < 0 i < 0 T/2≤ t ≤ T
D
+
+
–
–
RLv
E0 i 0 v
S 0
+
–>0
El Diodo Semiconductor
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
7.a Rectificador de media onda
T
T2
vE
vS
t
t
El Diodo Semiconductor
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
7.a Rectificador de media onda
EAv vE
vEB vE
+
+
+
RL
–vS
–
–vEA
vEB
DA
DB
El Diodo Semiconductor
7.b Rectificador de onda completa (Primera opción)
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
+
+
+
–– –
vS RL
DA
DB
vEA
vEB
El Diodo Semiconductor
7.b Rectificador de onda completa (Primera opción)
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
1.- VEA> 0 y VEB < 0
2.- VEA< 0 y VEB > 0
++
–vEA
RL
–vS
DA
+
+
––
vS
RL
vEB
DB
El Diodo Semiconductor
7.b Rectificador de onda completa (Primera opción)
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
T
t
t
vE
vS
vEA v
EB
El Diodo Semiconductor
7.b Rectificador de onda completa (Primera opción)
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
D
+
Entrada Salida
+ Rectificador
Filtro
C––
vE
vS v
R
El Diodo Semiconductor
7.c El filtro
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
T4
5 T4
vS
t
vE
vE vC vE vC
T4 3T
4
t
vS
vEA vEB
vEA vCvEB vC
Filtro con rectificador de media onda
Filtro con rectificador de onda completa
El Diodo Semiconductor
7.c El filtro
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador
D
+
Entrada Salida
+
Regulador
C–
RL v
S v
Rv
E
–
VZV min
t
vS
Regulador con rectificador de media onda
El Diodo Semiconductor
7.d El Regulador
7. Una aplicación del diodo: El Rectificador