1 Semiconductores Instrumentacion2008/Clases/ DiodosyTransistores.ppt 2008

2 Pregunta. ¿Cuántas cargas eléctricas atraviesan la ventana de área a durante un tiempo t? vt a Respuesta. Las contenidas en el volumen avt.

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

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

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

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:

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 :

8 Conductancia, G, siemens, S. Resistencia, R, ohm,  Resistividad, ,  cm Intensidad de corriente, i, amper Conductividad, , Scm -1

9 Semiconductores

10 Silicio (Si) puro es muy poco conductor

11 Silicio (Si) puro es muy poco conductor

12 P, As, Sb Si con impurezas es buen conductor

13 B, Ga, In, Al Si con impurazas es buen conductor

14 Diodos

15 E de los electrones E de los huecos 0

16 E de los electrones E de los huecos 0

17 E de los electrones E de los huecos 0

18 E de los electrones E de los huecos 0

E de los electrones E de los huecos 0

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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  V < 0

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32 Circuito para el análisis de un diodo

33 Diodo rectificador

34 Diodo zener

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46 Transistores

47 colector base emisor N N P

48 colector base emisor + N N P

49 colector base emisor + + N N P

50 colector base emisor P P N

51 colector base emisor - P P N

52 colector base emisor - - P P N

53 base emisor colector base emisor colector Transistor NPNTransistor PNP

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

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.

58 Voltaje base, V Voltaje base, V Voltaje emisor, V Transistor como seguidor de emisor.

59 Fuente de Voltaje constante Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm mA V 2.7 V

60 Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - Fuente de Voltaje constante 400 ohm 4.810mA 1.941V

61 Fuente de Voltaje constante V 30V Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Kohm 0.057mA 2.058V

62 R Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 200 ohm 1.983V 0.197V 0.984mA

63 R Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 20 ohm 1.983V 0.020V 0.981mA

64 R Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 2000 ohm 1.983V 1.965V 0.984mA

65 NN P Transistor de efecto de campo source gate drain

66 NNP source gate drain

67 source gate drain NNP V DS, volt I DS, micro amper

68 NN P source gate drain 0 V

69 NN P source gate drain -0.5 V

70 NN P source gate drain -1 V

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.

72 V GS, volt I DS, micro amper Relación corriente DS vs voltaje GS.

73 V GS, volt V DS, volt Transistor como amplificador de voltaje.