TEMA 1: DIODOS Diodos Especiales Ing. Carlos López M.

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1 TEMA 1: DIODOS Diodos Especiales Ing. Carlos López M.

2 Diodos Especiales Son diodos diseñados para una aplicación específica. Son diodos diseñados para una aplicación específica. Existe una gama grande de diodos especiales y estos son: Existe una gama grande de diodos especiales y estos son: 1) Diodo Zener 1) Diodo Zener 2) Diodo Led 2) Diodo Led 3) Fotodiodo 3) Fotodiodo 4) Diodo Tunel 4) Diodo Tunel 5) Diodo Varactor 5) Diodo Varactor 6) Diodo Varistor 6) Diodo Varistor 7) Diodo Schottky 7) Diodo Schottky 8) Diodo Laser 8) Diodo Laser 9) Diodo PIN 9) Diodo PIN

3 EL DIODO ZENER. Es un diodo semiconductor especialmente diseñando para trabajar en la región de ruptura o avalancha. Es un diodo semiconductor especialmente diseñando para trabajar en la región de ruptura o avalancha. SÍMBOLO

4 Gráfica corriente-tensión (I-V)

5 Márgen de Corriente

6 Parámetros del diodo Zener Potencia máxima de disipación. Puesto que la tensión es constante en la zona de trabajo, la máxima potencia se refiere al máximo valor de la corriente que puede soportar el Zener.

7 Parámetros del diodo Zener Corriente máxima. Las hojas de características normalmente incluyen la corriente máxima que puede circular por un diodo zener sin exceder su límite de potencia. Esta corriente máxima está relacionada con la potencia máxima de la forma siguiente: IZM = PZM / VZ IZM = PZM / VZDonde: IZM = Corriente máxima por el diodo zener PZM = Limitación de potencia máxima VZ = Tensión zener VZ = Tensión zener

8 Ejemplo de aplicación y sugerencia de práctica Modelo genérico de Fijación de voltaje

9 Ejemplo de aplicación y sugerencia de práctica Práctica: entrada de una señal sinusoidal rectificada y filtrada por un capacitor y aplicada al regulador:

10 Diodo Emisor de Luz (LED) El LED es un diodo que produce luz visible (o invisible, infrarroja) cuando se encuentra polarizado. El LED es un diodo que produce luz visible (o invisible, infrarroja) cuando se encuentra polarizado. Se utiliza otro tipo de sustancias para fabricar los LED's, como Fosfuro Arseniuro de Galio (GaAsP) o fosfuro de Galio (GaP). Se utiliza otro tipo de sustancias para fabricar los LED's, como Fosfuro Arseniuro de Galio (GaAsP) o fosfuro de Galio (GaP). La inclusión de dichas sustancias hacen que de la recombinación de huecos y electrones se genere el fotón (disipación de energía lumínica). La inclusión de dichas sustancias hacen que de la recombinación de huecos y electrones se genere el fotón (disipación de energía lumínica).

11 Diodo Emisor de Luz (LED)

12 El voltaje de polarización de un LED varía desde 1.8 V hasta 2.5 V, y la corriente necesaria para que emita la luz va desde 8 mA hasta los 20 mA. El voltaje de polarización de un LED varía desde 1.8 V hasta 2.5 V, y la corriente necesaria para que emita la luz va desde 8 mA hasta los 20 mA. Según el material y la tecnología de fabricación estos diodos pueden emitir luz infrarroja (diodos IRED), rojo, azul, amarillo y verde, dependiendo de cual sea la longitud de onda en torno a la cual emita el LED. Según el material y la tecnología de fabricación estos diodos pueden emitir luz infrarroja (diodos IRED), rojo, azul, amarillo y verde, dependiendo de cual sea la longitud de onda en torno a la cual emita el LED. Entre sus aplicaciones podemos destacar: pilotos de señalización, instrumentación, optoaclopadores, etc. Entre sus aplicaciones podemos destacar: pilotos de señalización, instrumentación, optoaclopadores, etc.

13 FOTODIODOS Los fotodiodos. Son diodos sensibles a la luz. Los fotodiodos. Son diodos sensibles a la luz. Generan un voltaje de continua proporcional a la cantidad de luz que incide sobre su superficie. Generan un voltaje de continua proporcional a la cantidad de luz que incide sobre su superficie. Son diodos de unión PN cuyas características eléctricas dependen de la cantidad de luz que incide sobre la unión. Son diodos de unión PN cuyas características eléctricas dependen de la cantidad de luz que incide sobre la unión. Se utilizan como medidores y sensores de luz y en receptores ópticos de comunicaciones. Se utilizan como medidores y sensores de luz y en receptores ópticos de comunicaciones.

14 DIODO TUNEL Los diodos de efecto túnel son dispositivos muy versátiles que pueden operar como detectores, amplificadores y osciladores. Los diodos de efecto túnel son dispositivos muy versátiles que pueden operar como detectores, amplificadores y osciladores. Poseen una región de juntura o de unión muy delgada que permite a los portadores cruzar con muy bajos voltajes de polarización directa y tienen una resistencia negativa, esto es, la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje aplicado. Poseen una región de juntura o de unión muy delgada que permite a los portadores cruzar con muy bajos voltajes de polarización directa y tienen una resistencia negativa, esto es, la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje aplicado.

15 DIODO VARACTOR Son diodos de silicio perfeccionados para operar con capacitancia variable, que se utilizan como sintonizadores en sistemas de comunicaciones, especialmente en FM. Son diodos de silicio perfeccionados para operar con capacitancia variable, que se utilizan como sintonizadores en sistemas de comunicaciones, especialmente en FM. A máxima capacitancia del varactor se presenta con voltajes de polarización cero, cuando la capa de agotamiento es más delgada. A máxima capacitancia del varactor se presenta con voltajes de polarización cero, cuando la capa de agotamiento es más delgada. Cuanto más alto es el voltaje inverso aplicado, más estrecha es la capa de agotamiento y por lo tanto, la capacitancia disminuye. Cuanto más alto es el voltaje inverso aplicado, más estrecha es la capa de agotamiento y por lo tanto, la capacitancia disminuye. Estos diodos también reciben el nombre de diodos Varicap. Estos diodos también reciben el nombre de diodos Varicap.

16 EL DIODO VARISTOR También llamado supresor de transientes, es un dispositivo semiconductor utilizado para absorber picos de alto voltaje desarrollados en las redes de alimentación eléctrica. También llamado supresor de transientes, es un dispositivo semiconductor utilizado para absorber picos de alto voltaje desarrollados en las redes de alimentación eléctrica. Cuando aparece un transitorio, el varistor cambia su resistencia de un valor alto a otro valor muy bajo. El transitorio es absorbido por el varistor, protegiendo de esa manera los componentes sensibles del circuito. Cuando aparece un transitorio, el varistor cambia su resistencia de un valor alto a otro valor muy bajo. El transitorio es absorbido por el varistor, protegiendo de esa manera los componentes sensibles del circuito. Los varistores se fabrican con un material no-homogéneo.(Carburo de silicio). Los varistores se fabrican con un material no-homogéneo.(Carburo de silicio).

17 DIODO SCHOTTKY Son dispositivos que tienen una caída de voltaje directa (VF) muy pequeña, dada entre 0.2 V y 0.4 V. Su valor típico es del orden de 0.3 V. Son dispositivos que tienen una caída de voltaje directa (VF) muy pequeña, dada entre 0.2 V y 0.4 V. Su valor típico es del orden de 0.3 V. Operan a muy altas velocidades y se utilizan en fuentes de potencia, circuitos de alta frecuencia y sistemas digitales. Operan a muy altas velocidades y se utilizan en fuentes de potencia, circuitos de alta frecuencia y sistemas digitales. En la región P-N la parte metálica es la P y la semiconductora es la N. En la región P-N la parte metálica es la P y la semiconductora es la N. Reciben también el nombre de diodos de recuperación rápida (Fast recovery) o de portadores calientes. Reciben también el nombre de diodos de recuperación rápida (Fast recovery) o de portadores calientes.

18 EL DIODO LASER Los diodos láser son constructivamente diferentes a los diodos LED normales. Los diodos láser son constructivamente diferentes a los diodos LED normales. La emisión de luz es dirigida en una sola dirección: Un diodo LED emite fotones en muchas direcciones. Un diodo láser, en cambio, consigue realizar un guiado de la luz preferencial una sola dirección. La emisión de luz es dirigida en una sola dirección: Un diodo LED emite fotones en muchas direcciones. Un diodo láser, en cambio, consigue realizar un guiado de la luz preferencial una sola dirección.

19 EL DIODO LASER

20 Una de las muchas aplicaciones de los diodos láser es la de lectura de información digital de soportes de datos tipo CD- ROM o la reproducción de discos compactos musicales. El principio de operación de uno y otro es idéntico.

21 El Diodo PIN Es un diodo que presenta una región P fuertemente dopada o contaminada y otra región N también fuertemente dopada, separadas por una región de material que es casi intrínseco. Es un diodo que presenta una región P fuertemente dopada o contaminada y otra región N también fuertemente dopada, separadas por una región de material que es casi intrínseco. En la práctica la capa intrínseca se sustituye bien por una capa tipo P de alta resistividad (PI) o bien por una capa de alta resistividad (V) En la práctica la capa intrínseca se sustituye bien por una capa tipo P de alta resistividad (PI) o bien por una capa de alta resistividad (V) Aplicaciones: Aplicaciones: Conmutador de RFConmutador de RF Resistencia VariableResistencia Variable Protector de SobretensionesProtector de Sobretensiones Foto detectorFoto detector

22 Códigos de Diodos Diodo Rectificador de silicio: Diodo Rectificador de silicio: Baja frecuencia: 1N4001 a 1N4007Baja frecuencia: 1N4001 a 1N4007 1N5400 a 1N5408 1N5400 a 1N5408 Alta frecuencia: 1N914, 1N4148Alta frecuencia: 1N914, 1N4148 Diodo Zener de silicio: Diodo Zener de silicio: Baja potencia: 1N751, 1N753Baja potencia: 1N751, 1N753 Media potencia: 1N4732 a 1N4744Media potencia: 1N4732 a 1N4744

23 APLICACIONES CON DIODOS RECTIFICADORES y ZENER Fuentes de Poder de tensión fija positiva Fuentes de Poder de tensión fija positiva Fuentes de Poder de tensión simétrica Fuentes de Poder de tensión simétrica Fuentes de tensión variable con regulador comercial. Fuentes de tensión variable con regulador comercial. Dobladores de voltaje. Dobladores de voltaje. Protección contra picos de corriente en bobinas. Protección contra picos de corriente en bobinas.

24 FUENTE DE TENSIÓN REGULADA

25 FUENTE DE PODER REGULADA POR ZENER

26 FUENTE SIMÉTRICA + - 5 V.

27 Fuente variable de 1.2 V a 32 V con regulador comercial

28 Dobladores de voltaje: onda completa

29 Multiplicador de Voltaje

30 Protección contra sobreintensidades

31 FIN DE LA PRESENTACION