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1 Semiconductores http://einstein.ciencias.uchile.cl/ Instrumentacion2008/Clases/ DiodosyTransistores.ppt 2008
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2 Pregunta. ¿Cuántas cargas eléctricas atraviesan la ventana de área a durante un tiempo t? vt a Respuesta. Las contenidas en el volumen avt.
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3 Las contenidas en el volumen son cavt. c = cargas por unidad de volumen ( Cm -3 ) a = Área de la ventana ( m 2 ) v = velocidad de las cargas ( ms -1 ) t = intervalo de tiempo ( s ) Unidades de cAvt?C m -3 m 2 m s -1 s
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4 Número de cargas que atraviesan la ventana en un tiempo t es cAvt coulomb. Densidad de corriente = J = Número de cargas que pasan la ventana por unidad de área y por unidad de tiempo = cv (C m -3 m s -1 = amper m -2 ). La velocidad es el producto de la movilidad de las cargas multiplicada por la fuerza que las impulsa Am -2
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5 La movilidad es la velocidad que toman las cargas cuando se les aplica una fuerza de 1 newton por coulomb.(m C s -1 N -1 ) Am -2 La conductividad, , el producto de la movilidad por la concentración de las cargas (m C s -1 N -1 C m -3 ) m -2 C 2 s -1 N -1 N C -1 Am -2
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6 m -2 C 2 s -1 N -1 N C -1 Am -2 La unidad de potencial eléctrico, V, es el voltio o volt, V, igual a 1 joule por coulomb. La fuerza aplicada a cada coulomb es menos el gradiente de potencial eléctrico, V. (joule C -1 m -1 = N C -1 ). En una sola dimensión:
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7 La intensidad de la corriente, i, en un conductor de área a es : Donde V es la diferencia de potencial entre los extremos del conductor. En una dimensión la densidad de corriente : Para un conductor de área y composición homogénea, de largo l la corriente es :
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8 Conductancia, G, siemens, S. Resistencia, R, ohm, Resistividad, , cm Intensidad de corriente, i, amper Conductividad, , Scm -1
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9 Semiconductores http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductors
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10 Silicio (Si) puro es muy poco conductor
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11 Silicio (Si) puro es muy poco conductor
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12 P, As, Sb Si con impurezas es buen conductor
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13 B, Ga, In, Al Si con impurazas es buen conductor
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14 Diodos
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15 E de los electrones E de los huecos 0
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16 E de los electrones E de los huecos 0
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17 E de los electrones E de los huecos 0
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18 E de los electrones E de los huecos 0
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19 + - E de los electrones E de los huecos 0 http://en.wikipedia.org/wiki/Diode http://en.wikipedia.org/wiki/Light_emiting_diode
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21 1 volt en el nodo 2 equivale a una intensidad de corriente de 1 amper
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26 R 10 12 ohm @ V < 0
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32 Circuito para el análisis de un diodo
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33 Diodo rectificador
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34 Diodo zener http://en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode
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46 Transistores
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47 colector base emisor N N P
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48 colector base emisor + N N P
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49 colector base emisor + + N N P
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50 colector base emisor P P N
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51 colector base emisor - P P N
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52 colector base emisor - - P P N
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53 base emisor colector base emisor colector Transistor NPNTransistor PNP
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54 Corriente de base, A Corriente de colector, A Corriente de base, A Corriente de colector, A Ganancia de corriente del transistor. i colector /i base
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55 Ganancia de corriente del transistor. i colector /i base i base i colector Transistor como amplificador de potencia. W = iV = V 2 /R = i 2 R
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57 Voltaje V2, V Voltaje colector, V Transistor como amplificador de voltaje.
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58 Voltaje base, V Voltaje base, V Voltaje emisor, V Transistor como seguidor de emisor.
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59 Fuente de Voltaje constante Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - 0.501mA 2.000 V 2.7 V
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60 Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - Fuente de Voltaje constante 400 ohm 4.810mA 1.941V
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61 Fuente de Voltaje constante V 30V Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - 40 Kohm 0.057mA 2.058V
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62 R2 + - + - Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 200 ohm 1.983V 0.197V 0.984mA
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63 R2 + - + - Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 20 ohm 1.983V 0.020V 0.981mA
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64 R2 + - + - Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 2000 ohm 1.983V 1.965V 0.984mA
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65 NN P Transistor de efecto de campo source gate drain
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66 NNP source gate drain
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67 source gate drain NNP V DS, volt I DS, micro amper
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68 NN P source gate drain 0 V
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69 NN P source gate drain -0.5 V
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70 NN P source gate drain -1 V
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71 V DS, volt I DS, micro amper V GS = 0 volt V GS = -0.5 volt V GS = -1 volt Relación corriente DS vs voltaje DS.
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72 V GS, volt I DS, micro amper Relación corriente DS vs voltaje GS.
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73 V GS, volt V DS, volt Transistor como amplificador de voltaje.
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