Diodo Zener.docx.docx

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELECTRÓNICA COMPONENTES E INSTRUMENTOS SEMESTRE III – GESTIÓN 2017

DIODO ZENER QUE ES UN DIODO: Un diodo es un componente electrónico (semiconductor) que permite el paso de la corriente "solo en un sentido". Veamos el diodo real y su símbolo.

Cuando el diodo permite el paso de la corriente decimos que está polarizado directamente. Si está conectado de forma que la corriente no pasa por él decimos que está polarizado inversamente. Veamos qué ocurre cuando conectamos un diodo con una lámpara en serie.

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QUE ES EL DIODO ZENER : Los diodos zener, zener diodo o simplemente zener, son diodos que están diseñados para mantener un voltaje constante en su terminales, llamado Voltaje o Tensión Zener (Vz) cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativa. Un zener en conexión con polarización inversa siempre

tiene la misma tensión en sus

extremos

(tensión zener).

Imagen de un

diodo zener real:

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El diodo Zener es un diodo de silicio fuertemente dopado que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

CÓMO FUNCIONA UN DIODO ZENER: Cuando lo polarizamos inversamente y llegamos a Vz el diodo conduce y mantiene la tensión Vz constante aunque nosotros sigamos aumentando la tensión en el circuito. La corriente que pasa por el diodo zener en estas condiciones se llama corriente inversa (Iz). Se llama zona de ruptura por encima de Vz. Antes de llegar a Vz el diodo zener NO Conduce. Como se ve es un regulador de voltaje o tensión. Fijate en la gráfica de funcionamiento del zener más abajo. Cuando está polarizado directamente el zener se comporta como un diodo normal. Pero OJO mientras la tensión inversa sea inferior a la tensión zener, el diodo no conduce, solo conseguiremos tener la tensión constante Vz, cuando esté conectado a una tensión igual a Vz o mayor.

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CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO ZENER

Para el zener de la curva vemos que se activaría para una Vz de 5V (zona de ruptura), lógicamente polarizado inversamente, por eso es negativa. En la curva de la derecha vemos que sería conectado directamente, y conduce siempre, como un diodo normal. Este diodo se llamaría diodo zener de 5V, pero podría ser un diodo zener de 12V, etc. Sus dos características más importantes son su Tensión Zener y la máxima Potencia que pueden disipar = Pz (potencia zener). La relación entre Vz y Pz nos determinará la máxima corriente inversa, llamada Izmáx. OJO si sobrepasamos esta corriente inversa máxima el diodo zener puede quemarse, ya que no será capaz de disipar tanta potencia.

¿PARA QUÉ SIRVE UN DIODO ZENER? estos diodos se utilizan como reguladores de tensión o voltaje para determinadas

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tensiones y resistencias de carga. Con un zener podemos conseguir que a un componente (por ejemplo un altavoz) siempre le llegue la misma tensión de forma bastante exacta. Otro uso del zener es como elemento de protección de un circuito para que nunca le sobrepase una determinada tensión a la carga del circuito. OJO los zener deben diseñarse para que sean capaces de soportar la potencia de la carga, de otra forma podrían llegar a bloquearse o incluso quemarse.

TIPOS DE DIODOS ZENER Actualmente se pueden encontrar diodos zener de valores Vz desde 0,2V hasta 200V y de Pz hasta los 50 vatios. Hay principalmente dos variedades de zener, los ZD o ZDP que son los europeos y los 1N que son americanos.Los ZDP por ejemplo el ZPD12 significa que tienen una tensión zener de 12V. Para el resto tendremos que mirar sus características en la tabla de fabricante, aunque normalmente su tensión de ruptura viene impreso sobre el mismo diodo zener.

FOTODIODO DIODO DETECTOR DE LUZ

¿ QUE ES UN FOTODIODO ? El fotodiodo se parece mucho a un diodo semiconductor común, pero tiene una característica que lo hace muy especial: es un dispositivo que conduce una cantidad de

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corriente eléctrica proporcional a la cantidad de luz que lo incide (lo ilumina).

Sentido de la corriente generada

Esta corriente eléctrica fluye en sentido opuesto a la flecha del diodo y se llama corriente de fuga.

¿ PARA QUÉ SIRVE UN FOTODIODO ? El fotodiodo se puede utilizar como dispositivo detector de luz, pues convierte la luz en electricidad y esta variación de electricidad es la que se utiliza para informar que hubo un cambio en el nivel de iluminación sobre el fotodiodo. Si el fotodiodo quedará conectado, de manera que por él circule la corriente en el sentido de la flecha (polarizado en sentido directo), la luz que lo incide no tendría efecto sobre él y se comportaría como un diodo semiconductor normal. La mayoría de los fotodiodos vienen equipados con un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, de manera que más evidente.

su reacción a la luz sea

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CURVA CARACTERÍSTICA DE UN FOTODIODO

Puede verse que el elemento se comporta como un generador de corriente casi constante hasta que se alcanza su tensión de ruptura, tras lo cual se produce una avalancha de portadores y la destrucción del dispositivo.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS FOTODIODOS Los fotodiodos pueden fabricarse sobre material base de silicio o de germanio y, en

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cualquier caso, la unión se forma por el proceso de difusión para obtener una superficie de unión grande y uniforme. La sensibilidad relativa del silicio y la del germanio son similares, quedando la respuesta de este último más próxima a las frecuencias del infrarrojo y teniendo el primero una respuesta más uniforme en la radiación visible. Sin embargo, el silicio presenta una serie de ventajas sobre el germanio tal y como se detallan a continuación:

Las corrientes que pueden obtenerse con los fotodiodos son muy limitadas, por ello se recurre a un proceso de amplificación, siendo aquellos meros sensores de muy pequeña potencia. El fototransistor es el dispositivo más simple que puede formarse en la combinación fotodiodo - amplificador. Como en todo transistor, se polarizará inversamente la unión colector – base, que para estos dispositivos se amplía todo lo posible, con el fin de obtener la máxima superficie de recepción útil de la radiación luminosa. La corriente inversa que, debido a la radiación luminosa, actúa como corriente de base, resulta ser amplificada, según la ganancia de corriente del fototransistor, de modo que la sensibilidad alcanzada por éstos es muy elevada respecto a la de los fotodiodos. La respuesta espectral y las demás características son muy similares a las de los fotodiodos que, como resulta lógico pensar, dependerán del material base utilizado (germanio o silicio).

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El circuito equivalente de este dispositivo podría sintetizarse de la siguiente forma:

BIBLIOGRAFÍA http://unicrom.com/fotodiodo/ https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_Zener http://unicrom.com/diodo-zener/ http://www.areatecnologia.com/electronica/diodo-zener.html http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/B/P/W/2/BPW21.shtml http://www.areatecnologia.com/electronica/diodo-zener.html

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