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La unión P-N La unión P-N en equilibrio - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + Semiconductor tipo PSemiconductor tipo N

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Presentación del tema: "La unión P-N La unión P-N en equilibrio - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + Semiconductor tipo PSemiconductor tipo N"— Transcripción de la presentación:

1 La unión P-N La unión P-N en equilibrio Semiconductor tipo PSemiconductor tipo N

2 La unión P-N La unión P-N en equilibrio Semiconductor tipo PSemiconductor tipo N Zona de transición Al unir un semiconductor tipo P con uno de tipo N aparece una zona de carga espacial denominada zona de transición. Que actúa como una barrera para el paso de los portadores mayoritarios de cada zona.

3 La unión P-N Polarización de la unión P-N: Polarizar un dispositivo o componente electrónico es aplicar un campo eléctrico o una diferencia de potencial entre sus terminales. Generalmente la diferencia de potencial aplicada es corriente directa (DC).

4 La unión P-N polarizada inversamente La zona de transición se hace más grande. Con polarización inversa no hay circulación de corriente. P N La unión P-N -

5 La unión P-N polarizada en directa La zona de transición se hace más pequeña. La corriente comienza a circular a partir de un cierto umbral de tensión directa. P N + La unión P-N -

6 La unión P-N polarizada en directa La recombinación electrón-hueco hace que la concentración de electrones en la zona P disminuya al alejarse de la unión. P N + Concentración de huecos Concentración de electrones La unión P-N

7 Conclusiones: Aplicando tensión inversa no hay conducción de corriente. Al aplicar tensión directa en la unión es posible la circulación de corriente eléctrica. P N DIODO SEMICONDUCTOR La unión P-N

8 Son un grupo importante de diodos semiconductores, se conocen también como diodos de propósito general. Su funcionamiento se explica por medio de una curva V-I Diodos rectificadores + - V II V Abierto (R = ) + - V II V Batería + - II V Resistencia (R) V I + - V V Fuente Corriente I + - V II V Corto (R = 0)

9 Curva V-I característica de los diodos Diodos rectificadores I S = Corriente Saturación Inversa K = Cte. Boltzman (1.38x J/K) V D = Voltaje diodo q = carga del electrón T = temperatura (ºK) I D = Corriente diodo i D [mA] V D [Volt.]

10 Curva V-I característica para el Silicio y el Germanio Diodos rectificadores V [Volt.] i [mA] 0.5 Ge Si i [ A] V [Volt.] i [pA] V [Volt.] Ge Si Ge: mejor en conducción Si: mejor en bloqueo

11 Aproximaciones del diodo Diodos rectificadores Diodo ideal I V Ideal

12 I V Aproximaciones del diodo Diodos rectificadores Potencial de barrera Sólo Voltaje de codo Ge = 0.3 Si = 0.6

13 Aproximaciones del diodo Diodos rectificadores Modelo completo I V voltaje de codo y Resistencia directa

14 Aproximaciones del diodo Diodos rectificadores Modelo completo Vs curva real I V voltaje de codo y Resistencia directa I V Curva real (simuladores, análisis gráfico)

15 Restricciones de los diodos Diodos rectificadores I V Corriente máxima Límite térmico, sección del conductor Voltaje inverso máximo Ruptura de la Unión por avalancha 600 V/6000 A 200 V /60 A 1000 V /1 A

16 Parámetros encontrados en hojas de fabricante Diodos rectificadores V R = 1000V Voltaje inverso máximo I OMAX (AV) = 1A Corriente directa máxima V F = 1VCaída de voltaje directa I R = 50 nA Corriente inversa V R = 100V Voltaje inverso máximo I OMAX (AV) = 150mA Corriente directa máxima V F = 1V Caída de voltaje directa I R = 25 nA Corriente inversa VdVd idid iSiS VRVR I Omax

17 Parámetros encontrados en hojas de fabricante Diodos rectificadores Tiempo de recuperación inversa Baja frecuencia Alta frecuencia t rr = tiempo de recuperación inversa A alta frecuencia se aprecia un intervalo en el cual el diodo conduce corriente inversa.

18 Diodos rectificadores Para que el diodo deje de conducir es necesario extraer los portadores minoritarios de las proximidades de la unión. El diodo conduce en sentido inverso durante un cierto tiempo: recuperación inversa. P N + Tiempo de recuperación inversa en la unión PN

19 Circuitos con diodos rectificadores Rectificador de media onda VEVE VSVS VEVE + - IDID VDVD VEVE t t VSVS t

20 Circuitos con diodos rectificadores Rectificador de media onda VSVS t Vdc

21 Circuitos con diodos rectificadores Rectificador de onda completa c_2d/oc_2d/image001.gif

22 Circuitos con diodos rectificadores Rectificador de onda completa VLVL t Vdc D1 D2

23 Circuitos con diodos rectificadores Rectificador de onda completa en puente

24 Circuitos con diodos rectificadores Rectificador de onda completa en puente VLVL t Vdc D1, D3 D2,D4


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