Ea 9 Octubre 2007

CARACTERÍSTICA CORRIENTE-TENSIÓN DEL DIODO Analizando las componentes de corriente de una unión PN, se llega a la siguiente relación entre corriente y tensión: I = I s ⋅ (e V ≡ tensión de ánodo a cátodo I ≡ corriente de ánodo a catodo Is ≡ corriente inversa de saturación

q⋅V K ⋅T

− 1)

q ≡ carga de un portador K ≡ cte de Boltzmann T ≡ temperatura

Si el diodo se encuentra directamente polarizado: V > 0  I > 0  la corriente circula de ánodo a cátodo. Por debajo de la tensión umbral (V γ) la corriente es muy pequeña, prácticamente despreciable. Para valores superiores a Vγ, la corriente comienza a crecer q⋅V

de manera exponencial: I =I ⋅(e K ⋅T −1) . No obstante, para valores muy grandes de V s llega un momento en que la barrera de potencial en la unión es casi nula, por lo que la característica es prácticamente una línea recta. A partir de dicho momento, la ecuación deja de ser válida y la corriente vendrá determinada por la ley de Ohm (I = V / RD), donde la resistencia será la debida al material y los contactos óhmicos. Si el diodo se encuentra inversamente polarizado: V < 0  I < 0  la corriente circula q⋅V de cátodo a ánodo. Dado que la tensión V es negativa, el valor de la exponencial e K ⋅T tiende a cero, por lo tanto: I =−Is . Si se alcanza un cierto valor de tensión inversa aplicada denominado tensión de ruptura (VBR), la ecuación deja de tener validez, de forma que la corriente inversa aumenta, produciéndose la ruptura de la unión.

I (mA)

I = V / RD

I = Is ⋅ (e VBR

q⋅V K ⋅T

−1) I IS (μA)

Vγ

V(v)

De este análisis se concluye que, cuando el diodo está directamente polarizado, circula por él una corriente eléctrica constante dependiente de la tensión aplicada, mientras que cuando el diodo está inversamente polarizado, circula por él la corriente inversa de saturación prácticamente despreciable e independiente de la tensión aplicada.