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1. PED 2002-03 3.1
DIODOS

2. PED 2002-03 3.2
• Símbolo. Polarización
• Tipos de diodos
• Curva característica
• Aproximaciones lineales del diodo
rectificador
• Aproximaciones lineales del diodo Zener
• Resolución de circuitos con diodos

3. Características. Símbolo
• Diodo semiconductor: union PN. Referencia: diodos de silicio (Si)
• Elemento biterminal. Terminales diferentes.
+ Cátodo
Ánodo –
Polarización directa Polarización inversa
+ –
+ –
E
I
+
–
+ –
E
I

4. Diodo rectificador
• En P.D. conduce corriente. En P.I. no conduce.
Diodo LED
• En P.D. conduce corriente y emite luz.
• En P.I. no conduce corriente y no emite luz.
Fotodiodo
• Opuesto al anterior. En P.I. absorbe luz detectada
y conduce corriente
Diodo Zener
• En P.D. como el diodo rectificador
• En P.I., si se supera cierta tensión (tensión Zener)
conduce también.
Tipos de diodos

5. Diodo rectificador
• Relación exponencial
Curva característica corriente/tensión
+ –
VD
ID ID
I.P. D.P.
0,7 V
VD
ID
• P.I. corriente de saturación (pocos nA)
• P.D. tensión umbral
• P.I.: ruptura ID  IS  e
qVD
KT








1









6. Diodo Zener
• Peculiaridad en P.I: superada Vz, “ruptura Zener”
conduce corriente sentido inverso
Curva característica corriente/tensión
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID
VZ
+ –
VD
ID ID

7. Primera aproximación: diodo ideal
• P.D. conduce como un cortocircuito
• P.I. no conduce
• Aproximación más alejada
Aproximaciones lineales del diodo rectificador
D.P.
I.P.
VD
ID

8. A B
+ –
VD
ID
ID
ID
D. P. : A B
+ –
VD
 0
I. P. : A B
+ –
Condición
Ecuación
VD
 0 ID
 0
ID
 0 VD
0
ID
 0
VD

9. Segunda aproximación (más frecuente)
• P.D. conduce a partir de 0,7V
• P.I. no conduce
• Tiene en cuenta la tensión umbral
Aproximaciones lineales del diodo rectificador
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID

10. D. P. :
Condición
Ecuación
A B
+
+ –
0,7 V
–
A B
+ –
ID
ID
VD
VD
 0,7 V
I. P. : A B
+ –
ID
 0
VD
ID
 0 VD
0, 7 V
VD
 0,7 V ID
 0
ID
ID

11. Tercera
• P.D. conduce a partir de 0,7V, pero la tensión aumenta si la corriente
aumenta
• P.I. no conduce
Aproximaciones lineales del diodo rectificador
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID

12. D. P. :
Condición
Ecuación
I. P. :
A B
+
A B
+
+ –
0,7 V
( r = 0,5  - 1 )
–
–
r resistencia interna
A B
+ –
VD
ID
ID
VD
ID
 0
ID
 0 VD
0, 7 V
V
D
 0, 7 + rI
D
VD
 0,7 +rID
ID
 0
r
ID

13. • Sólo una aproximación (se pueden hacer más)
• Similar a la 2ª aprox. del diodo rectificador
• En P.D. se comporta igual, también a partir de 7V
• En P.I. al llegar a la tensión Zener, conduce corriente en sentido
contrario
Aproximaciones lineales del diodo Zener
ID
D.P.
0,7 V
región Zener
región normal
I.P.
VD
VZ

14. D. P. :
Condición
Ecuación
I. P. :
región normal:
región Zener:
parámetro conocido
B
+
A
–
VD
ID
ID
ID
 0
A B
+
+ –
0,7 V
–
ID
VD
 0,7 V
VD
 0,7 V
+
–
IZ
IZ
VZ
ID
 0  IZ
 0
A B
+ –
VD
ID
 0
VZ
VZ
VD
0,7 V
A B
+
+
–
–
VD
 VZ
IZ
IZ
VZ
IZ
 0  ID
 0
VD
 VZ

15. • Punto de operación del diodo
• Recta de carga
Resolución gráfica de circuitos con diodos
I.P. D.P.
0,7 V
VD
ID
+
–
+
–
A
B
VD
ID
ETh
RTh
D
D
Th
Th V
I
R
E +

D
Th
Th
Th
D V
R
R
E
I 


1

16. • Intersección: punto de operación del diodo
Resolución gráfica de circuitos con diodos
Q Punto de operación
VD
ID
ETh
RTh
ETh
VQ
VQ
,IQ
( )
IQ

17. • Generador de tensión continua o fuente de alimentación
Una aplicación del diodo: el rectificador
220 V
50 Hz
6 V
50 Hz
5 V
Fuente de alimentación
Transformador
Rectificador
Filtro
Regulador

18. 1. Transformador
señal de
c.a.
señal dec.a.
más pequeña
Transformador
+
–
vE
+
–
vS

19. 2.a Rectificador de media onda
c.a.
(positiva y
negativa)
c. pseudocontinua
+
–
+
–
Rectificador
vE
vS
 0
vS
D
+
Entrada Salida
+
Rectificador
– –
vE vS
vR
RL

20. 1.- VE> 0  i > 0 0 ≤ t ≤ T/2
D
+
+
–
–
RL
vS vE 0
vE 0
i
2.- VE < 0  i < 0 T/2≤ t ≤ T
D
+
+
–
–
RL
vE
 0 i 0 vS
0
+
–
>0

21.  
T
T
2
vE
vS
t
t

22. 2.b Rectificador de onda completa: primera opción
+
+
+
RL
– vS
–
–
vEA
vEB
vEA
 vE
vEB
 vE
DA
DB

23. +
+
+
–
– –
vS
RL
DA
DB
vEA
vEB

24. 1.- VEA> 0 y VEB < 0
2.- VEA< 0 y VEB > 0
+
+
–
vEA
RL
–
vS
DA
+
+
–
–
vS
RL
vEB
DB

25.  
T
t
t
vE
vS
vEA vEB

26. 3. Filtro
D
+
Entrada Salida
+ Rectificador
Filtro
C
–
–
vE
vS
vR

27. T
4
5T
4
vS
t
vE
vE
 vC
vE
 vC
T
4 3T
4
t
vS
vEA
vEB
vEA
 vC
vEB
 vC
• Filtro con rectificador de media onda
• Filtro con rectificador de onda completa

28. 4. Regulador
D
+
Entrada Salida
+
Regulador
C
–
RL vS
vR
vE
–
VZ
Vmin
t
vS
• Regulador con rectificador de media onda

29. • Regulador con rectificador de onda completa
VZ
Vmin
vS
t