Este documento describe las principales aplicaciones de los diodos, incluyendo su uso en rectificadores, reguladores de tensión, circuitos recortadores, fotodetectores y emisores de luz. Explica cómo los diodos pueden usarse para convertir corriente alterna en continua, mantener una tensión constante, limitar la tensión de salida, detectar luz y emitir luz.

1. TEMA 1.3
APLICACIONES DE LOS DIODOS
09 de octubre de 2014
TEMA 1
SEMICONDUCTORES. DIODO.
FUNDAMENTOS DE
ELECTRÓNICA

2. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Rectificador
Ø Regulador de tensión
Ø Circuitos recortadores
Ø Fotodetectores y emisores de luz
TEMA 1.3 – APLICACIONES DE LOS DIODOS
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3. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Rectificador
Ø Regulador de tensión
Ø Circuitos recortadores
Ø Fotodetectores y emisores de luz
TEMA 1.3 – APLICACIONES DE LOS DIODOS
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4. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Un circuito rectificador ofrece exclusivamente valores de
un único signo (normalmente positivo) a su salida
Ø Un único diodo forma el rectificador de media onda
RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
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5. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Podemos mejorar el rectificador de media onda
aprovechando los semiciclos negativos mediante un
puente de diodos
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA
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6. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Incorporando un condensador a la salida del rectificador,
se genera una tensión de continua (con rizado debido a la
descarga del condensador).
Ø La combinación condensador-resistencia (de carga)
constituye un filtro pasivo pasa-baja.
RECTIFICADOR + FILTRADO
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7. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Esquema conceptual simplificado de la conversión ac-dc:
FUENTE DE ALIMENTACIÓN DC
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8. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Rectificador
Ø Regulador de tensión
Ø Circuitos recortadores
Ø Fotodetectores y emisores de luz
TEMA 1.3 – APLICACIONES DE LOS DIODOS
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9. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
ZONA
DIRECTA
ZONA
INVERSA
I
-
+
I
+
-
ZONA
RUPTURA
DIODO ZENER
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10. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Para que el regulador trabaje adecuadamente
(sin carga y con el modelo ideal del zener):
• El valor de Vi debe ser mayor que VZ
• El valor de RS, que determina la corriente,
estará comprendido entre:
Ø Un regulador de tensión ofrece una tensión prácticamente
constante para un determinado rango de intensidades a
través del mismo.
Ø El más sencillo es un diodo zener en zona de ruptura
REGULADOR DE TENSIÓN
MÁXIMO MÍNIMO
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𝑃𝑚𝑚𝑚 = 𝑉𝑍𝑚𝑚𝑚
𝐼𝑍𝑚𝑚𝑚
= 𝑉𝑍𝐼𝑍𝑚𝑚𝑚
𝑅𝑆𝑚𝑚𝑚
=
𝑉𝑖𝑚𝑖𝑖
− 𝑉𝑍
𝐼𝑍𝑚𝑖𝑖
𝑅𝑆𝑚𝑚𝑚
=
𝑉𝑖𝑚𝑎𝑎
− 𝑉𝑍
𝐼𝑍𝑚𝑎𝑎

11. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø En una situación real, la carga (RL) puede tener una
influencia relevante sobre el circuito. En este caso
particular, sobre las condiciones en las cuales el diodo
zener trabaja como un regulador de tensión
Ø Además si se tiene en cuenta la resistencia RZ del diodo
zener, el voltaje de salida Vo tendrá rizado
REGULADOR DE TENSIÓN CON CARGA
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𝑅𝑆𝑚𝑚𝑚
= 𝑓 𝐼𝑍𝑚𝑚𝑚
, 𝑉𝑖𝑚𝑚𝑚
, 𝑉𝑍 , 𝑹𝑳
𝑅𝑆𝑚𝑚𝑚
= 𝑓 𝑃𝑚𝑚𝑚, 𝑉𝑖𝑚𝑎𝑎
, 𝑉𝑍 , 𝑹𝑳

12. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Rectificador
Ø Regulador de tensión
Ø Circuitos recortadores
Ø Fotodetectores y emisores de luz
TEMA 1.3 – APLICACIONES DE LOS DIODOS
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13. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Limita la máxima y/o mínima tensión a su salida
Ø Se puede formar mediante diodos y tensiones de
referencia.
RECORTADOR CON DIODOS
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14. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Para evitar el uso de tensiones de referencia, usamos
diodos zener
Ø Al recortar, trabajan alternativamente en directa y en
ruptura consiguiendo una respuesta simétrica si la tensión
zener es igual para ambos
RECORTADOR CON DIODOS ZENER
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15. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Rectificador
Ø Regulador de tensión
Ø Circuitos recortadores
Ø Fotodetectores y emisores de luz
TEMA 1.3 – APLICACIONES DE LOS DIODOS
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16. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
VD
+
ID
Ø Se conocen por las siglas “LED” (“Light Emitting Diode”)
Ø Cuando estos diodos se polarizan en forma directa convierten
corriente de polarización directa en luz.
Ø Emiten a diferentes longitudes de onda, λ, (distintos colores).
Ø Tensión umbral de conducción es mayor que en los diodos de Silicio y
depende del rango de longitudes de onda a las que emitan (color del
LED) (Azul: 𝑉𝛾 ≈ 3𝑉; Verde: 𝑉𝛾 ≈ 2,5𝑉;Amarillo: 𝑉𝛾 ≈ 1𝑉)
Ø Premio Nobel de Física 2014 al LED Azul, que permite diseñar
bombillas de luz brillante con gran ahorro energético
DIODOS EMISORES DE LUZ
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17. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
W
=
-
=
-
= 190
02
,
0
2
,
1
5
A
V
V
I
V
V
R
D
D
CC
+
VD=1,2V
ID=20mA
VCC= 5V
R
Ø Para calcular adecuadamente el circuito para un LED,
debe observarse cuál es su voltaje típico y la corriente de
polarización necesaria para obtener una buena emisión:
DIODOS EMISORES DE LUZ
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18. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Funcionando en la región inversa convierte la luz
incidente en corriente
Ø Funcionamiento en un rango de longitudes de onda
FOTODIODO
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19. Fundamentos de Electrónica
Tema 1. Semiconductores. Diodo.
Ø Detector de pico
Ø Multiplicador de voltaje
Ø Aproximación de funciones
Ø Circuitos de protección
Ø Varactor (Capacidad variable)
Ø Célula Solar
Ø Optoacopladores
Ø Puertas lógicas
Ø Restauradores de nivel
Ø …
OTRAS APLICACIONES
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