EL DIODO - PARTE 1

DIODOS SEMICONDUCTORES

DIODO IDEAL:

El diodo ideal 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. 

El funcionamiento del diodo ideal es el de un componente que presenta resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido, y resistencia infinita en el sentido opuesto. La punta de la flecha del símbolo circuital, representada en la figura, indica el sentido permitido de la corriente. 

Mediante el siguiente ejemplo se mostrará el funcionamiento ideal de un diodo en circuito sencillo.

DIODO REAL:

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 V_ON.
3. En polarización inversa aparece una pequeña corriente.

Curva característica del diodo

RELACIÓN ENTRE LA CORRIENTE Y LA TENSIÓN EN UN DIODO

Donde:

i_{D:   corriente en el diodo}

V_{D:  Diferencia de potencial a través del diodo}

I_{0:   Corriente de fuga}

_{q:    Carga del electrón}

k:    Constante de Backzman ( k= 1.38*10^-23)

T:    Temperatura absoluta en ºK

n:    Constante empírica entre 1 y 2

La ecuación lo podemos simplificar de la siguiente manera:

Si se opera a temperatura ambiente (T=25ºC)

Si:     n=1   a 25ºC, entonces  nVT =26mV

         n=2   a 25ºC, entonces  nVT =52mV

n=1; para diodo de Germanio

n=1.3,1.6,2;  para diodo de Silicio

RESISTENCIA ESTÁTICA

Relaciona voltaje y corriente fijas asociados con el punto de operación DC

RESISTENCIA DINÁMICA

Se determina por la forma de la curva en el análisis de AC

EFECTO DE LA TEMPERATURA

Donde:

T₀  :Temperatura ambiente 25ºC 

T1  :Nueva temperatura del diodo

V_ɣ(T0) : Tensión umbral a temperatura ambiente 

V_ɣ(T1): Tensión umbral a nueva temperatura

k:  Coeficiente de temperatura

k=-2.5mV/ºC, para diodo de Germanio

k=-2.0mV/ºC, para diodo de Silicio

NOTA:   El valor de tensión umbral del diodo a temperatura ambiente se suele considerar 0.6< V_ɣ <0.7

HOJA DE ESPECIFICACIONES DEL DIODO

Proporcionado por los fabricantes

1. Máximo voltaje de sentido directo a una corriente y temperatura específicos

2. Máxima corriente en sentido directo a una temperatura específica

3. Máxima corriente inversa

4. Voltaje inverso(PIV) a una temperatura específica

5. Máxima capacidad

6. Máximo tiempo de recuperación

7. Temperatura máxima de operación

8. Rango de frecuencia, nivel de ruido, disipación de potencia