Aproximaciones lineales del diodo rectificador Universidad del País Vasco Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores ehu upv eman ta zabal zazu DIODOS Símbolo. Polarización Tipos de diodos Curva característica Aproximaciones lineales del diodo rectificador Aproximaciones lineales del diodo Zener Resolución de circuitos con diodos

Características. Símbolo Diodo semiconductor: union PN. Referencia: diodos de silicio (Si) Elemento biterminal. Terminales diferentes. Polarización directa Polarización inversa

Tipos de diodos Diodo rectificador Diodo LED Fotodiodo Diodo Zener 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.

Curva característica corriente/tensión Diodo rectificador Relación exponencial P.I. corriente de saturación (pocos nA) P.D. tensión umbral P.I.: ruptura

Curva característica corriente/tensión Diodo Zener Peculiaridad en P.I: superada Vz, “ruptura Zener” conduce corriente sentido inverso

Aproximaciones lineales del diodo rectificador Primera aproximación: diodo ideal P.D. conduce como un cortocircuito P.I. no conduce Aproximación más alejada D.P. I.P. V D I

D. P. : I. P. : A B + – A B + – A B + – V I I Condición Ecuación V = I I ³ £ D. P. : A B + – V D = I D = I. P. : A B + – V D

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

D. P. : I. P. : + – A B + – A B + – A B + – I V Ecuación Condición = , 7 I D ³ + – V D = , 7 I. P. : A B + – I D = V I D = V £ , 7

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

D. P. : I. P. : A B + – A + – B + – A B + – V I Ecuación Condición r D. P. : A + – B V D = , 7 + rI I ³ + – ( r = 0,5  - 1 ) V D = , 7 + rI r resistencia interna I D = I. P. : A I D = V D £ , 7 B + – V D

Aproximaciones lineales del diodo Zener 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 D.P. 0,7 V región Zener región normal I.P. V D - Z I D

D. P. : I. P. : – + – B + A – A B + – A B + – A B + I V V I 0,7 V I V Z V B + A – V D I A B + – 0,7 V I D V = , 7 Condición Ecuación D. P. : V D = , 7 I D ³ º Z £ I. P. : A B + – V D I = I D = - V Z £ D , 7 región normal: V Z parámetro conocido A B + – V D = - Z I región Zener: I Z ³ º D £ V = -

Resolución gráfica de circuitos con diodos Punto de operación del diodo Recta de carga

Resolución gráfica de circuitos con diodos Intersección: punto de operación del diodo Q Punto de operación V D I E Th R , ( )

Una aplicación del diodo: el rectificador Generador de tensión continua o fuente de alimentación

1. Transformador

+ – + – D Entrada Salida Rectificador v = 2.a Rectificador de media onda c.a. (positiva y negativa) c. pseudocontinua + – Rectificador v E S ³ D + Entrada Salida Rectificador – v E S = R L

1.- VE> 0  i > 0 0 ≤ t ≤ T/2 + – D + – R L v S = E ³ i 2.- VE < 0  i < 0 T/2≤ t ≤ T D + – R L v E £ i = S >0

¶ T 2 v E S t

2.b Rectificador de onda completa: primera opción + v = v v EA E EA – R L – + – v v = - v v S EB E EB + D B

1.- VEA> 0 y VEB < 0 2.- VEA< 0 y VEB > 0 + – – + + + – – D A + + R L v v EA – S – 2.- VEA< 0 y VEB > 0 + R L v S – – v EB + D B

v T v E EA v EB ¶ ¶ t v S t

3. Filtro D + Entrada Salida Rectificador Filtro C – v E S = R

v t = v t = T 5 4 Filtro con rectificador de media onda S t E = C Filtro con rectificador de onda completa T 4 3 t v S EA EB = C

+ – 4. Regulador D Entrada Salida Regulador C R v = v V t V Regulador con rectificador de media onda v S V min V Z t

Regulador con rectificador de onda completa v S V min V Z t