 Símbolo. Polarización
 Tipos de diodos
 Curva característica
 Aproximaciones lineales del diodo rectificador
 Aproximaciones lineales del diodo Zener
 Resolución de circuitos con diodos
DIODOS
Características. Símbolo
• Diodo semiconductor: unión PN. Referencia: diodos de silicio (Si)
• Elemento biterminal. Terminales diferentes.
+
CátodoÁnodo
–
Polarización directa Polarización
inversa
+ –
+ –
E
I
+–
+ –
E
I
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
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
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
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
A B
+ –VD
ID
ID
ID
D. P.
:
A B
+ –VD
0
I. P.
:
A B
+ –
CondiciónEcuació
n
VD
0 ID
0
ID
0 VD
0
ID
0
VD
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
D. P. :
CondiciónEcuación
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
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
D. P. :
CondiciónEcuación
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
VD
0, 7 rID
VD
0,7 rID
ID
0
r
ID
• 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
D. P. :
CondiciónEcuación
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
IZIZ
VZ
IZ
0 ID
0VD
VZ
• 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
IDETh
RTh
DDThTh VIRE
D
ThTh
Th
D V
RR
E
I
1
• 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
• 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 alimentaciónTransformador
Rectificador
Filtro
Regulador
1. Transformador
señal de
c.a.
señal de c.a.
más pequeña
Transformador
+
–
vE
+
–
vS
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
1.- VE> 0 i > 0 0 ≤ t ≤ T/2
D
++
––
RL
vS vE 0vE 0
i
2.- VE < 0 i < 0 T/2≤ t ≤ T
D
+
+
–
–
RLvE
0 i 0 vS
0
+
–
>0
 
T
T
2
vE
vS
t
t
2.B) Rectificador De Onda Completa: Primera
Opción
+
+
+
RL
– vS
–
–
vEA
vEB
vEA
vE
vEB
vE
DA
DB
+
+
+
–
– –
vS
RL
DA
DB
vEA
vEB
1.- VEA> 0 y VEB <
0
2.- VEA< 0 y VEB >
0
+
+
–
vEA
RL
–
vS
DA
+
+
–
–
v
S
R
L
v
EB
D
B
 
T
t
t
v
E
v
S
v
EA v
EB
3. Filtro
D
+
Entrada Salida
+ Rectificador
Filtro
C
––
vE
vS
vR
T
4
5T
4
vS
t
vE
vE
vC
vE
vC
T
4 3T
4
t
v
S
v
EA
v
EB
v
EA
v
C
v
EB
v
C
• Filtro Con Rectificador De Media Onda
• Filtro Con Rectificador De Onda Completa
4. Regulador
D
+
Entrada Salida
+
Regulador
C
–
R
L vS
vR
v
E
–
VZ
Vmin
t
vS
• Regulador con rectificador de media onda
• Regulador Con Rectificador De Onda Completa
VZ
Vmin
vS
t

Diodos

  • 2.
     Símbolo. Polarización Tipos de diodos  Curva característica  Aproximaciones lineales del diodo rectificador  Aproximaciones lineales del diodo Zener  Resolución de circuitos con diodos DIODOS
  • 3.
    Características. Símbolo • Diodosemiconductor: unión PN. Referencia: diodos de silicio (Si) • Elemento biterminal. Terminales diferentes. + CátodoÁnodo – Polarización directa Polarización inversa + – + – E I +– + – E I
  • 4.
    Diodo Rectificador • EnP.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 • Relaciónexponencial 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 • Peculiaridaden 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: DiodoIdeal • 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 + – CondiciónEcuació n VD 0 ID 0 ID 0 VD 0 ID 0 VD
  • 9.
    Segunda Aproximación (MásFrecuente) • 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. : CondiciónEcuación AB + + – 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. conducea 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. : CondiciónEcuación 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 VD 0, 7 rID VD 0,7 rID ID 0 r ID
  • 13.
    • Sólo unaaproximación (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. : CondiciónEcuación 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 IZIZ VZ IZ 0 ID 0VD VZ
  • 15.
    • Punto deoperación del diodo • Recta de carga Resolución Gráfica De Circuitos Con Diodos I.P. D.P. 0,7 V VD ID + – + – A B VD IDETh RTh DDThTh VIRE D ThTh Th D V RR E I 1
  • 16.
    • Intersección: puntode operación del diodo Resolución Gráfica De Circuitos Con Diodos Q Punto de operación VD ID ETh RTh ETh VQ VQ ,IQ IQ
  • 17.
    • Generador detensión continua o fuente de alimentación Una Aplicación Del Diodo: El Rectificador 220 V 50 Hz 6 V 50 Hz 5 V Fuente de alimentaciónTransformador Rectificador Filtro Regulador
  • 18.
    1. Transformador señal de c.a. señalde c.a. más pequeña Transformador + – vE + – vS
  • 19.
    2. a) RectificadorDe 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> 0i > 0 0 ≤ t ≤ T/2 D ++ –– RL vS vE 0vE 0 i 2.- VE < 0 i < 0 T/2≤ t ≤ T D + + – – RLvE 0 i 0 vS 0 + – >0
  • 21.
  • 22.
    2.B) Rectificador DeOnda Completa: Primera Opción + + + RL – vS – – vEA vEB vEA vE vEB vE DA DB
  • 23.
  • 24.
    1.- VEA> 0y VEB < 0 2.- VEA< 0 y VEB > 0 + + – vEA RL – vS DA + + – – v S R L v EB D B
  • 25.
  • 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 v S v EA v EB v EA v C v EB v C • FiltroCon Rectificador De Media Onda • Filtro Con Rectificador De Onda Completa
  • 28.
    4. Regulador D + Entrada Salida + Regulador C – R LvS vR v E – VZ Vmin t vS • Regulador con rectificador de media onda
  • 29.
    • Regulador ConRectificador De Onda Completa VZ Vmin vS t