B03 Caracteristicas Del Diodo

Lección B03: Características del diodo

LECCIÓN B03: CARACTERÍSTICAS DEL DIODO

OBJETIVOS • Medida de la resistencia directa e inversa de un diodo. • Trazado de la curva característica tensión-corriente • Análisis del rectificador de media onda. MATERIAL • Unidad básica para sistema IPES (Unidad de alimentación mod. PS1PSU/EV, Caja de soporte de los módulos mod. MU/EV, Unidad de control individual mod. SIS1/SIS2/SIS3) • Módulo de experimentación mod. MCM3/EV • Multímetro • Osciloscopio con sonda diferencial B03.1 NOCIONES TEÓRICAS El diodo es un dispositivo de semiconductor compuesto por una unión P-N y su curva característica corriente-tensión es la que se muestra en la figura B03.1.

fig. B03.1

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Los parámetros característicos visualizados en el gráfico son: • la tensión de ruptura Vz, a la cual se verifica el efecto avalancha; en correspondencia de dicha tensión se tiene un rápido incremento de la corriente que, si no se limita correctamente, provoca la destrucción del diodo; • la tensión de umbral Vs, a la cual el diodo comienza a conducir considerablemente; para valores de tensión de polarización directa superiores a éste, la corriente crece rápidamente. En la polarización directa, la corriente puede expresarse mediante la ecuación: q·V I = Io·(en·K·T - 1) donde: Io es la corriente inversa q es la carga del electrón que vale 1.63·10-19 C V es la tensión ánodo-cátodo n es una constante que depende del tipo de semiconductor K es la constante de Boltzmann que vale 1.38·10-23 J/K T es la temperatura del semiconductor en grados Kelvin En la ecuación se observa que la corriente que circula a través de un diodo es función no sólo de la tensión de alimentación, sino también de la temperatura. Otro parámetro importante que caracteriza un diodo de semiconductor es la resistencia diferencial rd, la cual se define como la relación entre una pequeña variación de tensión y la correspondiente variación de corriente alrededor de un punto de trabajo; gráficamente dicho parámetro está dado por el inverso de la pendiente de la curva que se muestra en la figura B03.1. El símbolo gráfico del diodo se muestra en la figura B03.2.

fig. B03.2

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Se ha visto que un diodo conduce sólo si se polariza directamente; por lo tanto, alimentando un diodo con tensión alterna, es fácil verificar que sólo la media onda positiva provocará en el circuito una circulación de corriente, dado que la componente negativa se cortará. El circuito más sencillo que utiliza el diodo como rectificador se muestra en la figura B03.3a.

fig. B03.3

La corriente circula por el circuito durante medio período (duración de una media onda) y produce en los extremos de la resistencia de carga una media onda positiva de tensión. El valor medio Vm de la tensión rectificada en la carga R está dado por: Vm = VM / π = 0.318⋅⋅VM

El valor eficaz está dado por: Vrms = VM / 2

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