Guia 3 De Electronica-preguntas.docx

GUIA 3 – ELECTRONICA ¿Cuál es la aplicación más importante del diodo Zener? Es la columna vertebral de los reguladores de tensión. Explique el modelo del diodo Zener en la segunda aproximación. Una resistencia zener en serie con una batería ideal. La tensión total en el diodo es igual a la tensión de disrupción más la tensión que cae en la resistencia zener.

Cómo afecta al rizado el comportamiento del diodo zener en sus aproximaciones. Los únicos componentes que afectan al rizado o que tiene un efecto significativo son la resistencia den serie y la resistencia zener. Formando un regulador zener, que reduce el rizado. Explique con ayuda de un ejemplo como se traza la recta de carga en el caso de un diodo zener. La corriente en el diodo zener viene dado por: 𝐼𝑧 =

𝑉𝑠 − 𝑉𝑧 𝑅𝑠

Suponiendo 𝑉𝑠 = 20 𝑉 y 𝑅𝑠 = 1𝐾Ω. Para obtener el punto de saturación hacemos 𝑉𝑠 = 0 𝑉 por lo que 𝐼𝑧 = 20 𝑚𝐴. Para obtener el punto de corte hacemos 𝐼𝑧 = 0 𝐴 por lo que 𝑉𝑧 = 20 𝑉. Al tener dos puntos podemos trazar la recta. Cuáles son los parámetros más importantes del diodo zener que se extraen de las hojas de características. Potencia máxima, corriente máxima, tolerancia, resistencia zener y factor de ajuste.

Como afecta a temperatura al comportamiento del diodo zener Cuando la temperatura varia, la tensión del zener varia ligeramente. El efecto de las temperaturas se indica como el coeficiente de temperatura, que se define como la variación de la tensión de disrupción por grado que aumenta la temperatura. Explique de qué depende la caída de tensión en los diodos LED y cuáles son los valores nominales. La caída de tensión exacta depende de la corriente, el color, la tolerancia, etcétera. Los valores típicos de caída de tensión están entre 1.5 V y 2.5 V. El valor nominal más frecuente es de 2 V. Cuál es el valor típico de la tensión de ruptura de los diodos LED y como se protegen de daños cuando se usan como detectores de tensión. Presentan valores típicos de disrupción muy bajas típicamente entre 3 V y 5 V. Cuándo se polarizan a la inversa con tensiones muy grandes se destruyen fácilmente. Explique que es un indicador de siete segmentos y sus aplicaciones Consisten en 7 diodos rectangulares dispuestos de manera que puedan representar cualquier digito del 0 al 9. Cada uno de las letras del abecedario mostradas en la figura se llama segmento porque forma parte del carácter que se intenta mostrar. Sus aplicaciones se derivan a calculadoras, relojes digitales, instrumentos de medición digital, publicidad o información sobre el precio de un objeto. Explique la diferencia entre un fotodiodo y un optoacoplador. Un fotodiodo es un diodo optimizado para tener la máxima sensibilidad a la luz. Mientras que optoacoplador combina una diodo LED y un fotodiodo en un mismo encapsulado.

11.- Explique la diferencia entre un LED y un diodo láser: En los LED los electrones libres caen de manera aleatoria y continua lo que quiere decir que las ondas luminosas que producen son de diferentes fases entre 0 y 360°. En un diodo láser los electrones libres que caen desde un nivel alto de energía a otro más bajo producen ondas luminosas que están en fase.

12.- ¿Cuáles son las principales aplicaciones de los diodos de portadores libres? La aplicación más importante se encuentra en las computadoras digitales. La velocidad de las computadoras digitales depende de qué tan rápido conmuten sus diodos y transistores. Se emplean también en rectificadores en puente de baja tensión ya que tienen una barrera de potencial de sólo 0.25 V. 13.- ¿Cuál es el problema que se presenta cuando se usa un diodo común en sistemas de frecuencia elevada? Los diodos rectificadores de pequeña señal comienzan a deteriorarse ya que no pueden conmutar tan rápidamente como para generar una señal de media onda bien definida. 14.- ¿Cuál es el modelo de conducta de un diodo Schottky? Son dispositivos capaces de conmutar rápidamente a la vez que proporcionan corrientes en directa en las vecindades. A frecuencias bajas un diodo normal puede conmutar fácilmente cuando la polarización cambia de directa a inversa, pero a medida que aumenta la frecuencia el tiempo de conmutación puede llegar a ser muy alto, poniendo en peligro el dispositivo.

15.- ¿En qué casos es importante el tiempo de recuperación inversa? Es el tiempo necesario para que la corriente inversa decaiga 10 por 100 de la comente en polarización directa. Cuando se trata de conmutar un diodo de directa a inversa, la carga almacenada crea un problema. Porque si el diodo se polariza en inversa de manera repentina, las cargas almacenadas podrían circular en la dirección inversa durante un breve periodo de tiempo. Cuanto más largo sea el tiempo de vida, mayor sería el tiempo durante el cual estas cargas puedan contribuir a la comente inversa.

16.- Describa la estructura constructiva de un diodo Schottky: El diodo Schottky es un dispositivo semiconductor. Esto significa que, si el cuerpo semiconductor está dopado con impurezas tipo N, solamente los portadores tipo N (electrones móviles) desempeñarán un papel significativo en la operación del diodo y no se realizará la recombinación aleatoria y lenta de portadores tipo N y P que tiene lugar en los diodos rectificadores normales, con lo que la operación del dispositivo será mucho más rápida

17.- ¿Cuáles son las aplicaciones más importantes del diodo Schottky? La aplicación más importante se encuentra en las computadoras digitales. La velocidad de las computadoras digitales depende de qué tan rápido conmuten sus diodos y transistores. Se emplean también en rectificadores en puente de baja tensión ya que tienen una barrera de potencial de sólo 0.25 V. 18.- ¿Qué es un varicap? Indique cuál es su símbolo y explique su curva característica. El varicap (también llamado condensador controlado por tensión, epicap y diodo de sintonía) es un diodo que aprovecha determinadas técnicas constructivas para comportarse, ante variaciones de la tensión aplicada, se usa mucho en receptores de televisión, receptores de FM y otros circuitos de comunicaciones porque se puede emplear para sintonización electrónica.

Símbolo

Curva característica de la capacidad en función de la tensión inversa.

La variaci6n de la capacidad con la tensión inversa. Esta grafica muestra que la capacidad se hace menor cuando la tensión inversa se hace mayor. Lo realmente importante aquí es que la tensión inversa controla la capacidad

19.- ¿Qué es un vasistor y cuando se recomienda su utilización? Un varistor es un componente electrónico con una curva característica similar a la del diodo. Los varistores suelen usarse para proteger circuitos contra variaciones de tensión al incorporarlos en el circuito de forma que cuando se active la corriente no pase por componentes sensibles. Este dispositivo semiconductor equivale a dos diodos zener opuestos con una gran tensión de ruptura en ambas direcciones. Los varistores se encuentran comercialmente con tensiones de ruptura entre 10 y 1.000 V. Pueden manejar comentes transitorias de pico de cientos o miles de amperios.

20.- ¿Cuándo se recomienda el uso de diodos de recuperación en escalón? Este diodo escalón puede causar un escalón repentino de la corriente. Es rico en armónicos y se puede filtrar para generar una onda sinusoidal de muy alta frecuencia, por eso son útiles en los multiplicadores de frecuencia, circuitos cuya frecuencia de salida es un múltiplo de la frecuencia de entrada.