CURVA CARACTERISTICA DEL DIODO

1. ALUMNO CARLOS ALBERTO MORALES LARRAÑAGA
INGENIERÍA DE SISTEMAS
E INFORMÁTICA
IV CICLO

2. El diodo es un elemento semiconductor muy utilizado en
electricidad-electrónica, para entender su funcionamiento interno
deberíamos hablar de la teoría de las bandas de energía, la unión
PN, enlace covalente, etc., pero si acaso lo haré en otro momento
de mayor lucidez intelectual y pasaremos al diodo, características y
utilización.
Un diodo es un elemento que si le aplicamos corriente continua
solamente deja circular la corriente en un sentido, por tanto y
haciendo un clásico símil hidráulico un diodo se comporta de forma
parecida a como lo hace una válvula de retención que deja pasar el
agua o un fluido en una sola dirección, si le aplicásemos corriente
alterna solamente dejaría “pasar” los semi ciclos positivos.

3. En el siguiente dibujo podemos ver el símbolo del diodo, y la
curva ideal de funcionamiento; como se puede apreciar cuando
la tensión es cero o inferior no circula intensidad y, por tanto, el
diodo no conduce, cuando la tensión es mayor que cero empieza
a circular corriente y el diodo conduce, pero siempre si está
polarizado como indica el dibujo al Ánodo debe conectarse el
positivo y al Cátodo el negativo

4. Curva ideal de funcionamiento de un diodo.
En el siguiente esquema podemos apreciar las
polarizaciones de un diodo.

5. Todo esto es la forma ideal del diodo, pero en esta vida ideal no hay
nada, por tanto, vamos a ver cómo se comporta de forma real el diodo
semiconductor.
Los diodos se pueden construir de silicio o germanio, para que puedan
conducir se debe superar un potencial denominado tensión umbral cuyo
valor es 0,7 voltios en los diodos de silicio y 0,3 en los de germanio, una
vez se ha pasado el umbral a pequeños incrementos de tensión
corresponden grandes incrementos de intensidad, a esta zona se le
suele llamar zona de conducción.
En polarización inversa del diodo se distingue la zona de corriente de
fugas o corriente inversa, en la cual la corriente es muy pequeña
independientemente del voltaje aplicado, y la tensión de avalancha, que
es a partir de esta tensión que se destruye el diodo, la curva real nos
aclarará lo explicado.

7. Parámetros más importantes de un diodo.
En la curva real del diodo anteriormente mostrada aparecen cuatro
valores fundamentales a conocer:
1. La tensión directa umbral (VF), 0,7 V en los diodos de Silicio.
2. La corriente inversa (IR), tiene un valor prácticamente despreciable a
temperaturas normales.
3. La corriente directa (IF) es la que circula cuando el diodo conduce, es
muy importante conocer su valor máximo.
4. Tensión inversa máxima (VR), que también es interesante conocer para
saber a qué tensión se destruye el diodo por avalancha.

8. Tipos de diodos.
Diodo LED del inglés Light- emitting diode, utilizado como indicador
luminoso en aparatos electrónicos, semáforos y poco a poco se van
incorporando a la iluminación de ciertos espacios en la vivienda, etc.
Diodos varicap, utilizados principalmente como sintonizadores de
frecuencia por tensión en circuitos resonantes LC.
Diodo Schottky, su aplicación es en aquellos circuitos que deban trabajar a
altas frecuencias, especialmente en electrónica digital, ordenadores, que se
necesiten activar y desactivar sus semiconductores a gran velocidad.
Diodo túnel, se utiliza como conmutador de alta velocidad otra utilización es
como oscilador de frecuencia.
Fotodiodo, muy utilizado en optoacopladores.
Diodos IRED (diodo emisor de infrarrojos), utilizados sobre todo en mandos
a distancia.
Diodos rectificadores, son utilizados para rectificar la corriente alterna a
corriente continua.
Diodo Zener, diodo utilizado como limitador o recortador de tensiones.

11. Con la polarización directa los electrones portadores
aumentan su velocidad y al chocar con los átomos generan
calor que hará amentar la temperatura del semiconductor. Este
aumento activa la conducción en el diodo.

14. DIODO TUNEL

15. Las curvas características de los diodos semiconductores
vienen dadas por el fabricante en su hoja de características
técnicas.
Para el diseño de circuitos electrónicos es de vital importancia
el tener la curva característica del diodo semiconductor a
utilizar y este dato se puede obtener en las hojas de
características técnicas que nos ofrecen los fabricantes. Ahora
bien, cuando no tenemos esta curva y queremos diseñar un
sencillo circuito experimental con un diodo semiconductor que
ya disponemos, existe una forma muy fácil de dibujar dicha
curva a partir de unos valores que podemos obtener de nuestro
diodo.

16. Cómo dibujar la curva característica de un diodo semiconductor
Muchos aficionados y estudiantes lo denominan electrónica fácil y aparte
de como dice su propio nombre que es fácil, es entretenida y ayuda a
entender mejor el funcionamiento de los diodos semiconductores.
Cuando no disponemos de la curva característica de cualquier diodo
semiconductor se puede dibujar en un gráfico de coordenadas
cartesianas los valores que adquiere la corriente que atraviesa un diodo
con las diferentes tensiones que se le aplican entre sus extremos. Se
obtendrá en una parte del gráfico la curva característica directa y en otra
la inversa, según la polaridad que se aplique en los extremos del diodo
semiconductor.
Materiales necesarios para obtener la curva característica de un diodo
semiconductor
El método más sencillo para dibujar estas curvas es el denominado punto
a punto, en el que se van anotando sucesivamente los valores de las
intensidades correspondientes a las respectivas tensiones aplicadas.

17. Para poder empezar a obtener los valores es necesario el montaje de un
sencillo circuito electrónico, para lo que se necesitan los siguientes
componentes electrónicos:
•Un diodo de germanio de baja potencia, como puede serlo el AA 115, AA
119, OA 85, OA 91, etc. Todos estos diodos semiconductores son muy
fáciles de encontrar en cualquier tienda de venta de componentes
electrónicos y son muy baratos.
•Un potenciómetro lineal de 10.000 ohmios.
•Una resistencia de 100.000 ohmios y medio vatio de potencia.
•Una fuente de alimentación o una pila de unos 9 voltios.
•Como equipos de medición dos polímetros o tester de 20.000 ohmios por
voltio cuando menos.
Aunque el circuito necesario para llevar a cabo nuestra gráfica de la curva
característica del diodo semiconductor es muy sencillo, e incluso se puede
montar al aire sin ningún soporte, siempre que se utilicen semiconductores
se deben utilizar circuitos impresos, caso en el cual se puede fabricar un
sencillo circuito impreso a propósito del fin que se persigue o utilizar uno
general con pistas y orificios que se distribuyen de acuerdo con las
necesidades de cada caso práctico.