Teoría de Diodos

Tecnología Electrónica
Facultad de Ingeniería, Universidad de Deusto
Teoría de Diodos

Bibliografía
 Principios de Electrónica, Albert Paul Malvino,
McGraw-Hill.
 Capítulo 3: Teoría de Diodos
 Capítulo 5: Diodos de propósito especial

Representación del Diodo
 Circuito básico del diodo:
N
P
cátodo
ánodo

Curva Característica
 La curva característica es una representación
gráfica del funcionamiento de un dispositivo
electrónico.
 Para el diodo:









 1
TKη
Vq
expII
D
SD
siendo:
IS = Corriente de saturación
VD = Tensión diferencial del diodo
q = carga del electrón = 1.6 E-19 C
K = Constante de Boltzman = 8,62 E-5 eV/K
T = Temperatura en Kelvin
ID
VD
0.7V
Región
Directa
Región
Inversa
Ruptura Corriente
Inversa
Tensión
Umbral
IMAX

Características del Diodo
 Tensión umbral
 Resistencia interna
 Corriente continua máxima con polarización
directa (IMAX)
 Corriente Inversa
 Tensión de ruptura

Diodo Ideal
 Teóricamente, un diodo se comporta como un
conductor perfecto (resistencia cero) cuando está
polarizado en directa y como un aislante perfecto
(resistencia infinita) cuando está polarizado en
inversa.
ID
VD
Polarización Inversa
Polarización Directa
L
S
D
R
V
I 

2ª Aproximación
 Se contemplan las fuentes de energía internas y las
barreras de potencial, pero no las resistencias ni las
fugas de corriente.
ID
VD
0.7V
0.7V
L
S
D
R
VV
I
7,0


3ª Aproximación
 Se contemplan las fuentes de energía internas, las
barreras de potencial y las resistencias internas,
pero no las fugas de corriente.
ID
VD
0.7V
0.7V RD
LD
S
D
RR
VV
I



7,0

Aproximaciones
 Ejercicio 1:
 Calcular ID y VD para el siguiente circuito en 1º, 2º y 3º
aproximación (RD = 10Ω). Hacer el cálculo para VS igual
a 3V, 0.3V y -4V.

Recta de Carga
 La recta de carga es la representación gráfica de
todos los puntos de trabajo de un circuito.
 El punto de trabajo, conocido como punto Q, representa
una solución simultanea para la recta y la curva; en otras
palabras, el punto Q es el único punto de la gráfica que
funciona tanto para el diodo como para el circuito.
ID
VD
Punto de Trabajo Q
Corte
Curva del Diodo
Saturación
Recta de Carga

Recta de Carga (continuación…)
 Ejemplo 1:
 Calcular el punto de trabajo para el siguiente circuito.
 Calcular los límites de la recta de carga.
20mA
ID
VD
Q (0,7V,13mA)
2V
VVV
mAI
R
VV
II
QD
Q
L
QD
7,0
13
100
7,027,01






R
V
I 
VVI
mAIV
DD
DD
20
200


si
si

Diodo LED
 El diodo emisor de luz (Light Emitter Diode) es,
como su propio nombre indica, un diodo que
produce luz cuando se encuentra en conducción.
 En toda unión pn polarizada en directa, parte de la
energía que se libera en la recombinación se convierte en
calor y otra parte se emite en forma de fotones.
 Utilizando elementos como el galio o el fósforo, se
pueden producir diodos LED’s de diferentes colores;
incluso infrarrojos.
N
P
cátodo
ánodo

Fotodiodo
 Es un tipo de diodo sensible a la luz.
 Se polariza en inversa y se aprovecha el efecto de
la luz sobre la corriente inversa del diodo:
 Cuando la energía luminosa se proyecta sobre la unión
pn, puede desligar electrones de valencia.
 Cuanto mayor sea la intensidad de luz, mayor será la
corriente inversa en el diodo.
N
P
cátodo
ánodo

Optoacoplador
 Un optoacoplador combina un diodo LED y un
fotodiodo dentro de un mismo encapsulado.
 Si la tensión de entrada varía, la cantidad de luz también
lo hará; lo que significa que la tensión de salida cambia
de acuerdo con la tensión de entrada.
 La ventaja fundamental, es el aislamiento eléctrico
entre los circuitos de entrada y de salida.

Diodo Zener
 Este diodo puede trabajar en la zona de ruptura, no
se destruye como un diodo normal.
 Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica de
ánodo a cátodo se comporta como como un diodo
normal.
 Si se le suministra una corriente inversa, el diodo sólo
dejará pasar un voltaje dado (dependiendo de las
especificaciones del Zener).
N
P
cátodo
ánodo
ID
VD
0.7V
Región
Directa
Región
Inversa
-Vz Corriente
Inversa
Tensión
Umbral
IMAX

Diodo Zener (continuación…)
 En polarización directa se comporta como un diodo
normal; se analiza solo la polarización inversa (en 3ª
aproximación):
 En polarización inversa:
VZ RD
1D
ZS
D
RR
VV
I



ID
VD
0.7V
VZ

Diodo Zener (continuación…)
 Ejercicio 2:
 Calcular IZ y VZ para el siguiente circuito. Hacer el cálculo
para V1 igual a 3V, 1V y -4V.

Esta presentación está sujeta a la licencia de Reconocimiento
de Creative Commons mediante la cual se permite la copia, la
distribución, la comunicación pública y la generación de obras
derivadas sin ninguna limitación siempre que se cite al autor y
se mantenga el aviso de la licencia.
© 2014, Jonathan Ruiz de Garibay
Algunos derechos reservados

Teoría de Diodos

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Destacado

Similar a Teoría de Diodos

Más de Jonathan Ruiz de Garibay

Último

Teoría de Diodos