Clase7

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRA DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA DEL ESTADO SÓLIDO

Realizado por: • Vera C. Jackson E. C.I : 18.257.523 # 36

San Cristóbal, mayo de 2008

Rectificador:

Se denomina rectificador al circuito capaz de convertir la corriente alterna a corriente continua, esto se realiza utilizando diodos rectificadores, además es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección ( baja resistencia en directa.)

La rectificación de la corriente eléctrica puede hacerse de dos maneras: la parte negativa de la señal en positiva, rectificador de o Convirtiendo mpleta o puente diodos, según se empleen 2 o 4 diodos respectivament Eliminado la parte negativa de la señal de entrada, rectificador de media nda empleando un único diodo.

Regulador de tensión:

Es un diodo pn operando con polarización inversa hasta la región de ruptura. Antes de ocurrir la ruptura, el diodo presenta una alta resistencia, de esta manera la tensión de ruptura limita o regula la tensión y puede ser:

→

Paralelo: Es el regulador de tensión más sencillo. Consiste

en una resistencia serie de entrada y el diodo zener en paralelo con la carga como se muestra en la siguiente imagen.

→

Serie: Este tipo de regulador utiliza un transistor en serie

con la carga, como puede observarse en el esquema. Este regulador tiene un mayor rendimiento que el anteriormente visto, por lo que se utiliza en circuitos de mayor potencia

Varistor: Es un resistor variable de dos terminales el cual presenta un comportamiento no óhmico, son fabricados básicamente con oxido de zinc. El varistor protege el circuito de variaciones y picos bruscos de tensión. Se coloca en paralelo al circuito a proteger y absorbe todos los picos mayores a su tensión nominal. El varistor sólo suprime picos transitorios; si lo sometemos a una tensión elevada constante, se quema. Se emplea por tener baja resistencia en un sentido y alta resistencia en el otro.

Varactor: El Diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensión, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo así la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un condensador variable controlado por tensión. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensión inversa mínima tiene que ser de 1 V.

Factor de calidad Anchura de la región de vaciamiento

Sensibilidad

Capacidad Variable – Varactor:

Se observa como el valor de m, varia segú El tipo de unión, siendo 0 para la región Abrupta y 1 para la región lineal.

Se observa como la unión hiperabruta Presenta la más alta sensibilidad, y por Ello la más alta variación de capacitancia.

Se observa que a medida que va variando la frecuencia va variando el factor de calidad, y la máxima tensión de polarización esta limitada por la tensión de ruptura.

de de conmutación → Se diseñanDiodo para procesos conmutación con velocidades ultra altas. rápida: → Los dispositivos se pueden clasificar en dos tipos: diodos de unión pn difusos y diodos de contacto metal – semiconductor como el Schottky.

→ El circuito equivalente de ambos tipos se puede representar con el varactor.

→ En semiconductores de banda prohibida directa tal como GaAs, el tiempo de vida de los portadores minoritarios es generalmente mas pequeños que el del Si. Con esta característica se obtiene diodos de unión pn de GaAs para velocidades ultra altas.

→ El tiempo de recuperación de estos dispositivos está en el orden de 0.1nS o menos.

→

Para Si el tiempo de recuperación práctico está en el rango de 1 a 5nS.

Diodo de almacenamiento de El diodo de almacenamiento de carga se diseña para almacenar carga durante la conducción carga: en la dirección de polarización directa y conmuta para conducir por un corto período en la dirección inversa. Algunos tipos de diodos de almacenamiento de carga se fabrican de Si con portadores minoritarios con tiempo de vida relativamente grandes, dentro de un rango de 0.5 hasta 5μS. Se puede notar que los tiempos de vida son unas 1000 veces mas grandes que para diodos de conmutación rápidas.

Se observa que la línea azul representa la onda cuadrada del generador de alterna y la línea roja representa la onda rectificada por el diodo real.

Diodo pin: El diodo PIN es un diodo que presenta una región P fuertemente dopada y otra región N también fuertemente dopada, separadas por una región de material que es casi intrínseco. Cuando se le aplica una polarización directa al diodo PIN, conduce corriente y se comporta como un interruptor cerrado. Si se le aplica una polarización inversa se comporta como un interruptor abierto, no dejando pasar la señal. Este diodo tiene aplicaciones en circuitos donde utilizan frecuencias muy altas como VHF, UHF y circuitos de microondas debido a su capacidad de manejar altas potencias.

Tensión de ruptura

Símbolo

Diodo pin:

Distribución de impurezas, densidad de carga espacial y distribución de campo en las uniones p-i-n y p-π-n.

Curva característica en polarización directa Corriente-Tensión, a-Solo recombinación, b-Incluyendo dispersión de portadores, cIncluyendo recombinaciones de Auger.

Diodo pin:

Caída de tensión en la región intrínseca de la unión p-i-n en función de W/La, donde W es la anchura de la región i y La es la longitud ambipolar de difusión.

Heterounión o Heterojuntura: Se trata de dos semiconductores diferentes a ambos lados de la juntura. Las herojunturas pueden cambiar de tipo de dopante en la interfaz (de igual o de distinto tipo) y también se las clasifica en abruptas y graduales. En la interfaz, para densidades menores a 1010 cm-2 – 1011 cm-2, la curvatura de las bandas de energía no se modifican con respecto a una juntura libre de defectos. En cambio para densidades mayores, la curvatura de las bandas depende del valor. Las heterojunturas n-n o p-p se emplean en celdas solares para modificar las propiedades asociadas a los portadores minoritarios de carga, cambiando, por ejemplo, la velocidad de recombinación superficial posterior.

Heterounión o Heterojuntura: Diagrama de Banda de Energía de dos semiconductores aislados asumiendo neutralidad de carga espacial en cada región.

Diagrama de Bandas de Energía de una Heterounión anisótropa n-p ideal en equilibrio térmico.

Heterounión o Heterojuntura: Diagrama de Bandas de Energía para una Heterounión isótropa n-n ideal.

Diagrama de Banda de Energía de una Heterounión p-n.

Diagrama de Banda de Energía de una Heterounión p-p.