Clase7

Hecho Por: Molina R., Franklin O. V-17.810.058

RECTIFICADOR

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Se denomina rectificador al circuito capaz de convertir la corriente alterna en corriente continua. También recibe esa denominación el diodo, que es el componente electrónico usado para ello. La rectificación de la corriente eléctrica puede hacerse de dos maneras: Eliminando la parte negativa de la señal de entrada: rectificador de media onda empleando un único diodo. Convirtiendo la parte negativa de la señal en positiva: rectificador de onda completa o puente de diodos, según se empleen dos o cuatro diodos respectivamente. El circuito más empleado es el rectificador de onda completa, usado junto con un transformador en la conversión de la corriente alterna de 220V y 50 Hz de la red, en la corriente continua de 3 a 24V con que funcionan los aparatos electrónicos. El efecto semiconductor del rectificado de la corriente eléctrica se observó por vez primera en los cristales de Galena (sulfuro de plomo) que se emplearon, embebidos en un estuche de plomo sobre los que se arrollaba un fino alambre, en los primitivos receptores de radio (radio galena).

REGULADOR DE TENSION Y VARISTOR Un Regulador de Tensión es un diodo PN operando con polarización inversa hasta la tensión de ruptura. Antes de ocurrir la ruptura, el diodo presenta una alta resistencia. De esta manera, la tensión de ruptura limita o regula tensión. Puede ser Paralelo ó serie: 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

Paralelo

Serie

Un varistor es un resistor variable de dos terminales que presenta un comportamiento no óhmico. 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.

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.

Símbolo

Formulas

DIODO DE CONMUTACION RAPIDA En un generador de corriente alterna el cambio de polaridad se produce de forma instantánea. Un diodo ideal respondería de forma instantánea a este cambio, pasando de conducir grandes valores positivos de corriente a no conducir nada (como se ha visto en el párrafo anterior). Sin embargo, en la realidad, cuando se produce el cambio de polaridad aparece un valor de corriente, de signo negativo y de valor absoluto muy alto, en un instante t1 que se reduce exponencialmente hasta llegar a 0 en el instante t2, como muestra la siguiente gráfica (en la cual se ha representado en azul la onda cuadrada del generador de alterna y en rojo la onda rectificada por el diodo real): Esto es debido a la inercia de los portadores mayoritarios; en el instante de inversión de polaridad, y durante una pequeñísima fracción de segundo, el mismo nº de portadores mayoritarios sigue atravesando la zona de agotamiento y por tanto la corriente es la misma (en valor absoluto, pero ahora con el signo cambiado) que en el semiciclo positivo. De aquí se deduce que grandes corrientes no pueden invertirse en tiempo nulo, ni siquiera despreciable. Al tiempo que tarda el diodo en reaccionar frente al cambio de polaridad se denomina trr o tiempo de recuperación en inversa, que coincide con la diferencia t2-t1.

DIODO DE ALMACENAMIENTO DE CARGA

El diodo de almacenamiento de carga se diseña para almacenar carga durante la conducción 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. Si la frecuencia de la señal del generador de alterna supera fD, la señal de llegada del semiciclo positivo se producirá antes de que llegue el instante t2 de puesta a 0 y tendremos lo que se llama un diodo de conmutación lenta. 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.

Símbolo Aspecto Real

HETEROUNION 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.

Franklin Omar Molina Rosales

V – 17.810.058

Electrónica del Estado Sólido

Clase 7