PED 2002-03 3.1 DIODOS Símbolo. Polarización Tipos de diodos Curva característica Aproximaciones lineales del diodo rectificador Aproximaciones lineales.

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1 PED 2002-03 3.1 DIODOS Símbolo. Polarización Tipos de diodos Curva característica Aproximaciones lineales del diodo rectificador Aproximaciones lineales del diodo Zener Resolución de circuitos con diodos Universidad del País Vasco Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores ehuupv eman ta zabal zazu

2 PED 2002-03 3.2 Características. Símbolo Diodo semiconductor: union PN. Referencia: diodos de silicio (Si) Elemento biterminal. Terminales diferentes. Polarización directaPolarización inversa

3 PED 2002-03 3.3 Diodo rectificador En P.D. conduce corriente. En P.I. no conduce. Diodo LED En P.D. conduce corriente y emite luz. En P.I. no conduce corriente y no emite luz. Fotodiodo Opuesto al anterior. En P.I. absorbe luz detectada y conduce corriente Diodo Zener En P.D. como el diodo rectificador En P.I., si se supera cierta tensión (tensión Zener) conduce también. Tipos de diodos

4 PED 2002-03 3.4 Diodo rectificador Relación exponencial Curva característica corriente/tensión P.I. corriente de saturación (pocos nA) P.D. tensión umbral P.I.: ruptura

5 PED 2002-03 3.5 Diodo Zener Peculiaridad en P.I: superada Vz, “ruptura Zener” conduce corriente sentido inverso Curva característica corriente/tensión

6 PED 2002-03 3.6 Primera aproximación: diodo ideal P.D. conduce como un cortocircuito P.I. no conduce Aproximación más alejada Aproximaciones lineales del diodo rectificador D.P. I.P. V D I D

7 PED 2002-03 3.7 A B +– V D I D I D I D D. P. : A B +– V D  0 I. P. : A B +– CondiciónEcuación V D  0I D  0 I D  0V D  0 I D  0 V D

8 PED 2002-03 3.8 Segunda aproximación (más frecuente) P.D. conduce a partir de 0,7V P.I. no conduce Tiene en cuenta la tensión umbral Aproximaciones lineales del diodo rectificador D.P. 0,7 V I.P. V D I D

9 PED 2002-03 3.9 D. P. : CondiciónEcuación A B + +– 0,7 V – A B +– I D I D V D V D  0,7 V I. P. : A B +– I D  0 V D I D  0V D  0,7 V V D  0,7 VI D  0 I D I D

10 PED 2002-03 3.10 Tercera P.D. conduce a partir de 0,7V, pero la tensión aumenta si la corriente aumenta P.I. no conduce Aproximaciones lineales del diodo rectificador D.P. 0,7 V I.P. V D I D

11 PED 2002-03 3.11 D. P. : CondiciónEcuación I. P. : A B + A B + +– 0,7 V (r = 0,5  - 1  ) – – r resistencia interna A B +– V D I D I D V D I D  0 I D  0V D  0,7 V V D  0,7  rI D V D  0,7  D I D  0 r I D

12 PED 2002-03 3.12 Sólo una aproximación (se pueden hacer más) Similar a la 2ª aprox. del diodo rectificador En P.D. se comporta igual, también a partir de 7V En P.I. al llegar a la tensión Zener, conduce corriente en sentido contrario Aproximaciones lineales del diodo Zener I D D.P. 0,7 V región Zener región normal I.P. V D  V Z

13 PED 2002-03 3.13 D. P. : CondiciónEcuación I. P. : región normal: región Zener: parámetro conocido B + A – V D I D I D I D  0 A B + +– 0,7 V – I D V D  0,7 V V D  0,7 V +– I Z I Z V Z I D  0  I Z  0 A B +– V D I D  0 V Z  V Z  V D  0,7 V A B + +– – V D  V Z I Z I Z V Z I Z  0  I D  0V D  V Z

14 PED 2002-03 3.14 Punto de operación del diodo Recta de carga Resolución gráfica de circuitos con diodos

15 PED 2002-03 3.15 Intersección: punto de operación del diodo Resolución gráfica de circuitos con diodos Q Punto de operación V D I D E Th R E V Q V Q,I Q  I Q

16 PED 2002-03 3.16 Generador de tensión continua o fuente de alimentación Una aplicación del diodo: el rectificador

17 PED 2002-03 3.17 1. Transformador

18 PED 2002-03 3.18 2.a Rectificador de media onda c.a. (positiva y negativa) c. pseudocontinua + – + – Rectificador v E v S  0 v S D + EntradaSalida + Rectificador – – v E v S  v R R L

19 PED 2002-03 3.19 1.- V E > 0  i > 00 ≤ t ≤ T/2 D + + – – R L v S  v E  0 v E  0 i 2.- V E < 0  i < 0T/2≤ t ≤ T D + + – – R L v E  0 i  0 v S  0 + – >0

20 PED 2002-03 3.20 ¶¶ T T 2 v E v S t t

21 PED 2002-03 3.21 2.b Rectificador de onda completa: primera opción + + + R L – v S – – v EA v EB v EA  v E v EB  v E D A D B

22 PED 2002-03 3.22

23 PED 2002-03 3.23 1.- V EA > 0 y V EB < 0 2.- V EA 0 + + – v EA R L – v S D A + + – – v S R L v EB D B

24 PED 2002-03 3.24 ¶ ¶ T t t v E v S v EA v EB

25 PED 2002-03 3.25 3. Filtro D + EntradaSalida + Rectificador Filtro C – – v E v S  v R

26 PED 2002-03 3.26 T 4 5 T 4 v S t v E v E  v C v E  v C T 4 3 T 4 t v S v EA v EB v EA  v C v EB  v C Filtro con rectificador de media onda Filtro con rectificador de onda completa

27 PED 2002-03 3.27 4. Regulador D + EntradaSalida + Regulador C – R L v S  v R v E – V Z V min t v S Regulador con rectificador de media onda

28 PED 2002-03 3.28 Regulador con rectificador de onda completa V Z V min v S t