Curva Caracteristica de Un Diodo
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UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO EL DIODO ZENER La aplicación de estos diodos se ve en los Reguladores de Tensión y actúa como dispositivo de tensión constante (como una pila). Símbolo: DESCRIPCIÓN DEL DIODO ZENER Un diodo zener es básicamente un diodo de unión, pero construido especialmente para trabajar en la zona de ruptura de la tensión de polarización inversa; por eso algunas veces se le conoce con el nombre de diodo de avalancha. Características del diodo Zener El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente. Recordar que los diodos comunes, como el di odo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de l a flecha. En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común. Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante. En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elemento real y se debe tomar en cuenta que cuando éste se polariza en modo inverso si existe una corriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor. FISICA ELECTRONICA UPTELESUP IV CICLO S.BROCOS U.
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CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO
EL DIODO ZENER
La aplicación de estos diodos se ve en los Reguladores de Tensión y actúa comodispositivo de tensión constante (como una pila).
Símbolo:
DESCRIPCIÓN DEL DIODO ZENER
Un diodo zener es básicamente un diodo de unión, peroconstruido especialmente para trabajar en la zona de ruptura de la tensión depolarización inversa; por eso algunas veces se le conoce con el nombre de diodo deavalancha.
Características del diodo Zener
El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizadoinversamente.
Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde seaprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa),conducen siempre en el sentido de la flecha.
En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si eldiodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador
común.
Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamentemantiene entre sus terminales un voltaje constante.
En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido dela corriente para que funcione en la zona operativa
Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elementoreal y se debe tomar en cuenta que cuando éste se polariza en modo inverso siexiste una corriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de
muy poco valor.
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Curva característica del diodo zener
Pero una vez que se llega a un determinado voltaje, llamada voltaje o tensión de
Zener (Vz), el aumento del voltaje (siempre negativamente) es muy pequeño,pudiendo considerarse constante.
Para este voltaje, la corriente que atraviesa el diodo zener, puede variar en un granrango de valores. A esta región se le llama la zona operativa.
Esta es la característica del diodo zener que se aprovecha para que funcione comoregulador de voltaje, pues el voltaje se mantiene prácticamente constante para unagran variación de corriente. Ver el gráfico.
Que hace un regulador con zener?
Un regulador con diodo zener ideal mantiene un voltaje predeterminado fijo a susalida, sin importar las variaciones de voltaje en la fuente de alimentación y/o lasvariaciones de corriente en la carga.
Nota: En las fuentes de voltaje ideales (algunas utilizan, entre otros elementos eldiodo zener), el voltaje de salida no varía conforme varía la carga.
Pero las fuentes no son ideales y lo normal es que el voltaje de salida disminuyaconforme la carga va aumentado, o sea conforme la demanda de corriente de lacarga aumente. (ver: resistencia interna de las fuentes de tensión)
El diodo Zener
Un diodo normal también tiene una zona de ruptura, pero no puede funcionar en él,con el Zener si se puede trabajar en esa zona.
La potencia máxima que resiste en la "Zona de Ruptura" ("Zona Zener"):
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En la zona de ruptura se produce el "Efecto Avalancha" ó "Efecto Zener", esto es, lacorriente aumenta bruscamente.
Para fabricar diodos con un valor determinado de tensión de ruptura (VZ) hay quever la impurificación porque VZ es función de la impurificación (N A ó ND), depende delas impurezas.
La zona de ruptura no es una vertical, realmente tiene una inclinación debida a RZ:
En un "Diodo Zener Real" todos son curvas, pero para facilitar los cálculos seaproxima siempre.
Las aproximaciones para el zener son estas:
Modelo ideal (1ª aproximación)
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Si buscamos su equivalente veremos que es una pila con la tensión VZ.
Esto solo es válido entre IZmín y IZmáx.
2ª aproximación
Como en el caso anterior lo sustituimos por un modelo equivalente:
DIODOS DE EFECTO TUNEL
Los diodos de efecto túnel. Son dispositivos muy versátiles que pueden operar comodetectores, amplificadores y osciladores. Poseen una región de juntura
extremadamente delgada que permite a los portadores cruzar con muy bajosvoltajes de polarización directa y tienen una resistencia negativa, esto es, lacorriente disminuye a medida que aumenta el voltaje aplicado.
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EFECTO TUNELEl efecto túnel es un fenómeno nanoscópico por el que una partícula viola losprincipios de la mecánica clásica penetrando una barrera potencial o impedanciamayor quela energía cinética de la propia partícula. Una barrera, en términos
cuánticos aplicados al efecto túnel, se trata de una cualidad del estado energético de la materia análogo a una “colina" o pendiente clásica, compuesta por crestas yflancos alternos, que sugiere que el camino más corto de un móvil entre dos o másflancos debe atravesar su correspondiente cresta intermedia si dicho objeto nodispone de energía mecánica suficiente como para imponerse con la salvedad deatravesarlo.DESCRIPCIÓN DEL DIODO TUNELEl Diodo t
únel es un diodo semiconductor que tiene una unión pn, en la cual se
produce el efecto túnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un
cierto intervalo de la característica corriente-tensión.
Representación gráfica de un diodo TUNEL y su correspondiente gráfica
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CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO TUNELCuando se aplica una pequeña tensión, el diodo tunel empieza a conducir (lacorriente empieza a fluir).Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto
después del cual la corriente disminuye.La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" ydespués volverá a incrementarse. En esta ocasión la corriente continuaráaumentando conforme aumenta la tensión. Este comportamiento de la corriente enfunción de la tensión en el diodo tunel se puede ver en el siguiente gráfico...Vp: Tensión pico-Vv: Tensión de valle-Ip: Corriente pico-Iv: Corriente de valle
La región en el gráfico en que la corriente disminuye cuando la tensión aumenta(entre Vp yVv) se llama "zona de resistencia negativa" Los diodos tunel tienen la
cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv |muy rápidamente,cambiando de estado de conducción al de no conducción incluso más rápido que losdiodos Schottky.
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