1 Semiconductores Instrumentacion2007/Clases/ DiodosyTransistores.ppt 2007.

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1 1 Semiconductores http://einstein.ciencias.uchile.cl/ Instrumentacion2007/Clases/ DiodosyTransistores.ppt 2007

2 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 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 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 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 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, dV/dx. (joule C -1 m -1 = N C -1 )

7 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 8 Conductancia, G, siemens, S. Resistencia, R, ohm,  Resistividad, ,  cm Intensidad de corriente, i, amper Conductividad, , Scm -1

9 9 Semiconductores http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductors

10 10 Silicio (Si) puro es muy poco conductor

11 11 Silicio (Si) puro es muy poco conductor

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

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

14 14 Diodos

15 15 + - 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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18 18 Circuito para el análisis de un diodo

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22 22 Diodo rectificador

23 23 Diodo zener http://en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode

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28 28 Transformador relación de espiras 20/1 Fuente de poder básica

29 29 Fuente de poder básica Transformador relación de espiras 20/1 ¿Cuál será el voltaje en el pico en el secundario?

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33 33 Transistores

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36 36 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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38 38 Transistor como seguidor de emisor.

39 39 Transistor como seguidor de emisor.

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42 42 Fuente de Voltaje constante Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - 0.501mA 2.000 V 2.7 V

43 43 Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - Fuente de Voltaje constante 400 ohm 4.810mA 1.941V

44 44 Fuente de Voltaje constante V 30V Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 4kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm + - 40 Kohm 0.057mA 2.058V

45 45 R2 + - + - Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 200 ohm 1.983V 0.197V 0.984mA

46 46 R2 + - + - Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 20 ohm 1.983V 0.020V 0.981mA

47 47 R2 + - + - Q1 BJT_NPN_VIRTUAL R1 2kohm + - D1 BZV55-B2V7 R3 3kohm Fuente de Corriente constante 2000 ohm 1.983V 1.965V 0.984mA