TRABAJO DE DIODO

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
I.U.P.”SANTIAGO MARIÑO”
MATURIN ESTADO MONAGAS
TRABAJO EN EQUIPO
SOBRE DIODO
EQUIPO:
PARODY LIOSCARI
LOPEZ KAREN
MARQUEZ ALFRREDO
ESCALANTE MIGUEL
MACHADO RANDY

2. DEFINICION DE DIODO: Es el dispositivo electrónico más simple. Es un
semiconductor de dos terminales (Ánodo y Cátodo) que ofrece una baja resistencia del
orden de los mΩ en una polarización y del orden de los GΩ en la otra. Esto lo convierte
en un componente adecuado como rectificador. El diodo exhibe una relación no lineal
entre la tensión entre sus terminales y la corriente que circula por él. El Diodo: Es un
componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminales en un
determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.
También el diodo es la pieza básica en electrónica de estado sólido y está basado
en una sola unión p-n. A partir de combinaciones de más capas p o n podremos obtener
los demás componentes electrónicos conocidos, como son los transistores, tiristores, etc.
Debido a su composición a partir de material semiconductor su comportamiento es no
lineal y por tanto su utilización es más compleja que la de los componentes lineales más
habituales (resistencias, condensadores e inductores). Recordemos asimismo que su
característica esencial es la de ser un rectificador.
El diodo como acabamos de decir es la unión de dos materiales semiconductores
dopados de tipo n y de tipo p, formando una unión p-n.
El semiconductor de tipo p tiene una concentración de huecos mucho mayor que
la de electrones y el de tipo n tiene una concentración de electrones mucho mayor que la
de huecos. Además, cada uno de estos materiales permanece eléctricamente neutro.
Característica del diodo.
Posee dos terminales (Ánodo y Cátodo)
– Polarización DIRECTA: Si Vd es > 0 voltios
– Polarización INVERSA: • Si Vd < 0 voltios.
Diferencias entre el diodo de unión PN y el diodo ideal
Las principales diferencias entre el comportamiento real e ideal son:
1. La resistencia del diodo en polarización directa no es nula.
2. La tensión para la que comienza la conducción es VON.
3. En polarización inversa aparece una pequeña corriente.
4. A partir de una tensión en inversa el dispositivo entra en conducción por
avalancha.
Vemos representadas más claramente estas diferencias entre los comportamientos
del diodo de unión PN e ideal.
Los diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra llamada P, separados
por una juntura llamada barrera o unión. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en
el diodo de germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.
Principio de Operación de un Diodo
El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de electrones) y
el semiconductor tipo P tiene huecos libres (ausencia o falta de electrones)

3. Cuando una tensión positiva se aplica al lado P y una negativa al lado N, los
electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones fluyen a través
del material P más allá de los límites del semiconductor. De igual manera los huecos en
el material P son empujados con una tensión negativa al lado del material N y los huecos
fluyen a través del material N.
En el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al lado N y una negativa
al lado P, los electrones en el lado N son empujados al lado N y los huecos del lado P son
empujados al lado P. En este caso los electrones en el semiconductor no se mueven y en
consecuencia no hay corriente. El diodo se puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes
 Polarización Directa
Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del diodo), o
sea del ánodo al cátodo.
En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose
prácticamente como un corto circuito.
 Polarización Inversa
Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha
del diodo), o sea del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se
comporta prácticamente como un circuito abierto.
TIPOS DE DIODOS:
Diodo Zener: También llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo
como un elemento semiconductor de silicio que tiene la característica de un diodo normal
cuando trabaja en sentido directo, es decir, en sentido de paso; pero en sentido inverso, y
para una corriente inversa superior a un determinado valor, presenta una tensión de valor
constante. Este fenómeno de tensión constante en el sentido inverso convierte a los diodos
de Zener en dispositivos excepcionalmente útiles para obtener una tensión relativamente
invisible a las variaciones de la tensión de alimentación, es decir, como dispositivos
reguladores de tensión.
Efectos de la temperatura en los diodos zener, se liberan electrones por la
intensidad del campo eléctrico que deben pues saltar de la banda de valencia a la banda
de conducción. Si aumenta la temperatura entonces la distancia entre la banda de valencia
y la banda de conducción se reduce ya que los electrones de la banda de valencia tienen
más energía térmica. El resultado es que hace falta un campo eléctrico menor para que
salten de una banda a otra y por tanto menos tensión. Por tanto la tensión de zener
disminuye con la temperatura y tiene un coeficiente de temperatura negativo. En el efecto
avalancha por el contrario la ionización se produce por choques de los portadores
minoritarios con los átomos. Al subir la temperatura los átomos adquieren también más
energía térmica y por tanto vibran más lo que da como resultado más colisiones. Pero
como los electrones chocan con el átomo antes de haber recorrido la suficiente distancia
y tener por tanto la suficiente energía cinética, no desprenden ningún electrón adicional y
se ionizan menos átomos. Por tanto necesitamos más campo eléctrico (más tensión
inversa) para ionizar la unión y la tensión de ruptura por efecto avalancha aumenta con la
temperatura. El coeficiente de temperatura del efecto avalancha es positivo. Para tensiones
de ruptura entre 5 V y 8 V, ambos mecanismos (ruptura por avalancha y zener) operan

4. conjuntamente, dando lugar a un coeficiente de temperatura que es aproximadamente cero
El diodo Schottky: Se caracteriza por una unión metal semiconductor
ligeramente dopado y como su nombre indica también produce un efecto rectificador (si
el dopado es muy fuerte la unión es de tipo óhmica y la corriente circula en ambos
sentidos). Al igual que en el diodo de unión se forma una zona de agotamiento en la que
los electrones de la zona n buscan niveles de energía menores y, por tanto, pasan al metal.
Cuando se forma la zona de agotamiento hay un paso de electrones del metal al
semiconductor, forzado por el campo eléctrico presente, que iguala al anterior y, por tanto,
no circula corriente a través del dispositivo. En el diodo Schottky la barrera de potencial
es menor que en un diodo de unión y vale sólo 0,2 V. Cuando un diodo de unión se polariza
directamente, se inyectan huecos procedentes del semiconductor de tipo p en el
semiconductor de tipo n y electrones desde el semiconductor de tipo n en el de tipo p.
Estas cargas son momentáneamente almacenadas en las zonas neutras próximas a la unión
hasta que se recombinan con las cargas opuestas. Sin embargo, cuando se polariza
directamente el diodo Schottky la altura de la barrera para los electrones del
semiconductor disminuye y los electrones de la zona n pasan al metal. El resultado es que
en el diodo Schottky la conducción la protagonizan sólo los electrones y por ello se dice
también que es un dispositivo unipolar, que conduce por portadores mayoritarios.
Modelo Etático del Diodo: A partir del comportamiento estático podemos
establecer un modelo de funcionamiento para el diodo en régimen estático. Dicho modelo
será una linealización del componente no lineal. El modelo más sencillo es el modelo de
tensión de codo que desprecia la caída de tensión directa del diodo en conducción y
tampoco tiene en cuenta la tensión de ruptura inversa. El diodo se sustituirá por un
cortocircuito en caso de estar polarizado directamente y por un circuito abierto si está
cortado. Modelo estático de tensión de codo del diodo. Este modelo se puede mejorar
sustituyendo el diodo por un modelo que incluya la caída de tensión directa (0,7 V para
Si) o incluso y dependiendo de la precisión darle una pendiente que reproduzca la
resistencia dinámica del diodo. Dicha resistencia dinámica representa la variación que
experimenta la tensión en el diodo ante un cambio en la corriente que lo atraviesa y está
relacionada por tanto con la pendiente de la curva de funcionamiento directo. Esta
resistencia sería una constante si la curva real en funcionamiento directo fuese una recta,
sin embargo al tratarse de una exponencial varía en función de iD, aunque se puede
suponer fija en un intervalo de operación específico. También se puede definir una
resistencia estática que será igual a la tensión del punto Q dividida por la corriente del
punto Q y que, por tanto, también dependería del punto de operación Q.
DIAGRAMA SIMPLE DE UN CIRCUITO DE LED.

5. Ejemplo de Circuito con Diodo
1) En el siguiente circuito, utilizando el modelo de diodo con caída de voltaje constante
(VƔ = 0,7V):
a) Encontrar los valores de Vo para Vi variando entre -5 y +5 Voltios.
b) Encontrar la VTC del circuito (gráfica Vo de frente a Vi) en el rango anterior.
VƔ = 0,7V es la tensión de codo del diodo, es el voltaje que habrá en sus extremos cuando
el diodo está conduciendo.
Aclarado esto, comencemos con el análisis:
Marcaremos en el circuito las corrientes:
Por la ley de Ohm, deducimos que:

6. Caso 1
Supongamos que el diodo conduce.
Entonces: VD = 0,7V = VƔ
Se debe cumplir: ID > 0
Por tanto la salida sustituyendo en (3) es:
Vo = Vi – 0,7
La salida Vo dependerá de la tensión de entrada ya que nos piden para un rango de valores
de entrada Vi.
Comprobación:
Vi > 1,4V
La entrada Vi del circuito debe ser mayor a 1,4V para que el diodo conduzca.
Caso 2
Supongamos que el diodo NOconduce.
Entonces:ID = 0
Se debe cumplir:VD = VƔ < 0,7V

7. Vo = 0,5·Vi
Comprobación:
Vi < 1,4V
La entrada Vi del circuito debe ser menor de 1,4V para que el diodo NO conduzca.