Curva Característica de un Diodo

1. Física Electrónica – Ing. Sistemas IV – Boris Espejo Oribe
CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO
Definición de diodo
Un diodo es una sustancia cuya conductividad es menor que la de un conductor y mayor que la de
un aislante. El grado de conducción de cualquier sustancia depende, en gran parte, del número de
electrones libres que contenga. En un conductor este número es grande y en un semiconductor
pequeño es insignificante. El número de electrones libres de un semiconductor depende de los
siguientes factores: calor, luz, campos eléctricos y magnéticos aplicados y cantidad de impurezas
presentes en la sustancia.
Diodo Zener
El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.
Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus
características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la
flecha.
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En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodo zener se
polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común. Cuando el diodo zener
funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.
Diodo Zener
Pequeño diodo Zener
Tipo Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración Ánodo y Cátodo (se polariza inversamente, con
respecto al diodo convencional)
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Curva característica del diodo Zener
La siguiente figura corresponde a su característica tensión-corriente, y en ella nos apoyaremos
para estudiar su funcionamiento.
Cuando el zener está polarizado inversamente con pequeños valores de tensión se alcanza la
corriente inversa de saturación prácticamente estable y de magnitudes despreciables a efectos
prácticos.
Si sigue aumentando la tensión de codo o de giro, donde los aumentos de corriente son
considerables frente a los aumentos de tensión (apréciese en torno a esta tensión la curvatura de
la gráfica). Sobrepasada esta zona a pequeños incrementos de tensión corresponden aumentos
elevados de la corriente Iz.
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Alcanzada la circunstancia anterior, nos encontraremos en la región de trabajo efectivo del zener.
Debemos hacer ciertas consideraciones en este momento.
• Se ha de asegurar que en régimen de trabajo, el diodo sea atravesado como mínimo por
una corriente inversa Iz expresada por el fabricante para excluir la región de giro del
funcionamiento normal.
• No se debe sobrepasar en ningún caso Iz max para asegurar la supervivencia del
componente.
• Estos dos valores de Iz llevan asociados un par de valores de tensión, Vz ;
aproximadamente el valor medio de ellos representa la tensión nominal del zener Vz nom
Se suele expresar en las características un porcentaje de tolerancia sobre la tensión nominal.
• La potencia disipada en cada momento, Pz vendrá expresada por el producto de los
valores instantáneos de Vz e Iz.
• Los valores de Iz min e Iz max con sus valores de Vz asociados representan la región de
trabajo.
En estos momentos estamos en condiciones de asegurar que en la región de trabajo, el zener es
capaz de mantener en sus extremos una tensión considerablemente estable.
Por tanto el Zener es un diodo que al polarizarlo inversamente mantiene constante la tensión en
sus bornas a un valor llamado tensión de Zener, pudiendo variar la corriente que lo atraviesa entre
el margen de valores comprendidos entre el valor mínimo de funcionamiento y el correspondiente
a la potencia de zener máxima que puede disipar. Si superamos el valor de esta corriente el zener
se destruye.
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Diodo Túnel
El Diodo túnel es un diodo semiconductor que tiene una unión pn, en la cual se produce el efecto
túnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalo de la
característica corriente-tensión.
La presencia del tramo de resistencia negativa permite su utilización como componente activo
(amplificador/oscilador).
También se conocen como diodos Esaki, en honor del hombre que descubrió que una fuerte
contaminación con impurezas podía causar un efecto de tunelización de los portadores de carga a
lo largo de la zona de agotamiento en la unión. Una característica importante del diodo túnel es su
resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarización directa. Cuando la
resistencia es negativa, la corriente disminuye al aumentar el voltaje. En consecuencia, el diodo
túnel puede funcionar como amplificador, como oscilador o como biestable. Esencialmente, este
diodo es un dispositivo de baja potencia para aplicaciones que involucran microondas y que están
relativamente libres de los efectos de la radiación.
Curva característica del diodo Túnel:
El diodo Túnel se comporta de una manera muy interesante conforme se le va aumentando una
tensión aplicada en sentido directo.
• Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo túnel empieza a conducir (la corriente
empieza a fluir).
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• Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto después
del cual la corriente disminuye.
• La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" ...
• Después volverá a incrementarse. En esta ocasión la corriente continuará aumentando
conforme aumenta la tensión.
Este comportamiento de la corriente en función de la tensión en el diodo túnel se puede ver en el
siguiente gráfico.
Los diodos túnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy
rápidamente, cambiando de estado de conducción al de no conducción incluso más rápido que los
diodos Schottky.
Desgraciadamente, este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador debido a que tiene
una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados en inversa.
Así estos diodos sólo encuentran aplicaciones reducidas como en circuitos osciladores de alta
frecuencia.
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• Vp: Tensión pico
• Vv: Tensión de valle
• Ip: Corriente pico
• Iv: Corriente de valle
La región en el gráfico en que la
corriente disminuye cuando la tensión
aumenta (entre Vp y Vv) se llama zona
de resistencia negativa.

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• Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto después
del cual la corriente disminuye.
• La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" ...
• Después volverá a incrementarse. En esta ocasión la corriente continuará aumentando
conforme aumenta la tensión.
Este comportamiento de la corriente en función de la tensión en el diodo túnel se puede ver en el
siguiente gráfico.
Los diodos túnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy
rápidamente, cambiando de estado de conducción al de no conducción incluso más rápido que los
diodos Schottky.
Desgraciadamente, este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador debido a que tiene
una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados en inversa.
Así estos diodos sólo encuentran aplicaciones reducidas como en circuitos osciladores de alta
frecuencia.
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• Vp: Tensión pico
• Vv: Tensión de valle
• Ip: Corriente pico
• Iv: Corriente de valle
La región en el gráfico en que la
corriente disminuye cuando la tensión
aumenta (entre Vp y Vv) se llama zona
de resistencia negativa.