La curva característica de un diodo zener muestra que la corriente en la región zener tiene una dirección opuesta a la de un diodo polarizado directamente. El diodo zener se puede usar como un interruptor que se activa a cierta tensión zener y se aplica en reguladores de voltaje. Los diodos de efecto túnel son dispositivos versátiles que pueden operar como detectores o amplificadores y tienen una resistencia negativa donde la corriente disminuye al aumentar el voltaje aplicado.
1. CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO
CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO
Indagaen el Internet sobre la curva característica de un diodo zener y un diodo túnel. Luego
en una hoja de MS Word, describe las partes de esta gráfica.
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En la partepositivadela gráfica lascaracterísticassonmuysimilares a las diodos semiconductores normales,enlapartenegativanose
datalcomparación,enestapartesepresentaunaregiónenlacuallatensiónes casiindependientedelacorrientequepasaporeldiodo.
La tensiónzenerotambién llamado diodosdeavalanchadecualquierdiodoestácontroladaporlacantidaddedopadoaplicadaenla
fabricación. El dopadoeslasuministracióndeelectrones aunciertomaterial, estos electrones suministrados alteranlascaracterísticas
químicasyfísicasdelmaterial logranquesecomportededistintamanera.En la mayoría delas aplicaciones,los diodos
avalanchatrabajanenlaregión depolarización inversa(partenegativadelagráfica)DIODO ZENER:Comportamiento deavalanchao
zenerLa corrienteenla región avalanchatieneunadirecciónopuestaaladeundiodopolarizadodirectamente. El diodoZeneres un
diodoquehasidodiseñadoparatrabajarenlaregiónZener.Así,seobtienendiodosZenerconpotenciales ovoltajes deZenerdesde-1.8
Va-200 Vypotenciasde1/4a50 W.El diodoZenersepuedevercomoundispositivoelcualcuandohaalcanzadosupotencialVZ
se
comporta como uncorto.Es un"switch"
interruptorqueseactivaconVZ volts.Seaplica en
reguladores devoltajeoenfuentes.FiguraN°
01.1En elcircuito quesemuestraenlafigura
N°01, sedeseaprotegerlacargacontrasobre
voltajes,elmáximo voltaje quelacarga puede
soportares 4.8volts.Siseelige undiodoZener
cuyoVZ sea4.8 volts,entonces esteseactivará
cuandoelvoltajeenla carga sea4.8volts,
protegiéndoladeestamanera.De acuerdoaotras
consideraciones,elfuncionamiento deestediodo,
agrandes rasgos es lasiguiente:Enlazonadirecta
lo podemos considerarcomoungenerador
detensióncontinua(tensióndecodo).Enlazona
dedisrupción,entrela tensióndecodoylatensión
zener(Vz nom)lo podemosconsideraruncircuito
abierto.Cuandotrabajaenla zona dedisrupciónse
puedeconsiderarcomoungeneradordetensión
devalorVf= -Vz. El zenerseusaprincipalmente
enla estabilidaddetensióntrabajandoenlazona
dedisrupción.Podemos distinguir:
3. Vz, Vz: Tensiónnominaldelzener(tensiónencuyoentornotrabajaadecuadamenteelzener).
Iz min: Mínima corriente inversaquetienequeatravesaraldiodoapartirdelacualsegarantizaeladecuadofuncionamientoenla zona
dedisrupción(Vz min).
Luz Max: Máxima corriente inversaquepuedeatravesareldiodoapartirdela cualeldispositivosedestruye(VzMax).Pz: Potencia
nominal quenodebesobrepasarelcomponente.Aproximadamente secorrespondeconelproductodeVzmin yIz máx. L En la
gráfica N°01, sepuedeobservarlacurvacaracterísticadeestetipodediodo.
Figura: N°01
Gráfica N°01 Cuandousamosundiodozenerenuncircuito sedebentenerencuentalas siguientes consideraciones:Parauncorrecto
funcionamiento,porelzener debecircular unacorrienteinversamayoroiguala Izmin .La corrientemáxima ensentidoinversohade
sersiempre menor queIzmax. La potencianominalPz quepuededisiparelzener hadesermayor(delordendeldoble)quelamáxima
queestevaasoportarenelcircuito.DIODOS DE EFECTO TUNEL:los diodos deefectotúnel.Sondispositivos muyversátiles que
puedenoperarcomodetectores,amplificadores yosciladores.Poseenunaregióndejunturaextremadamente delgadaquepermite alos
portadorescruzarconmuy bajosvoltajesdepolarización directa ytienenunaresistencianegativa,estoes,lacorrientedisminuyea
medida queaumentaelvoltajeaplicado.Representacióngráfica deundiodoTUNEL ysucorrespondientegráficaN°2
DIODO ZENER
a corriente en la región Zener tiene una dirección opuesta a lade un diodo polarizado directamente. El
diodo Zener es undiodo que ha sido diseñado para trabajar en la región Zener. Así, seobtienen diodos Zener
con potenciales o voltajes de Zener desde -1.8 V a -200 V y potencias de 1/4 a 50 W. El diodo Zener sepuede
ver como un dispositivo el cual cuando ha alcanzado supotencial VZse comporta como un corto. Es un
"switch" ointerruptor que se activa con VZ volts. Se aplica en reguladores devoltajeo en fuentes.Figura
N°01En el circuito quese muestra en la figura N°01, se desea proteger la carga contra sobrevoltajes,el
máximo voltajequela carga puede soportar es 4.8 volts. Si se eligeun diodo Zener cuyo VZ sea 4.8 volts,
entonces este se activarácuando el voltajeen la carga sea 4.8 volts,protegiéndola de esta manera.De
acuerdo a otras consideraciones,el funcionamiento de este diodo,a grandes rasgos esla siguiente:Enla
zona directalopodemosconsiderarcomoungeneradorde tensióncontinua(tensiónde codo).En
4. la zonadedisrupción,entrelatensiónde codoyla tensiónzener(Vznom) lopodemosconsiderar
un circuitoabierto.Cuandotrabajaenlazonade disrupciónse puede considerarcomoun
generadorde tensiónde valorVf=-Vz.El zenerse usaprincipalmente enlaestabilidadde tensión
trabajandoenla zonade disrupción.Podemosdistinguir:
Vznom,Vz:Tensiónnominal delzener(tensiónencuyoentornotrabajaadecuadamenteel zener).
Iz min:Mínima corriente inversaque tieneque atravesaral diodoapartir de la cual se garantizael
adecuadofuncionamientoen lazonade disrupción(Vzmin).
Iz max:Máxima corriente inversaque puede atravesarel diodoapartirde la cual el dispositivose
destruye(Vzmax)
Pz: Potencianominal que nodebe sobrepasarel componente.Aproximadamente se corresponde
con elproductode Vznomy Iz max.
En lagráfica N°01, se puede observarlacurva característica de este tipode diodo.
Gráfica N°01Cuandousamosun diodozenerenuncircuitose debentenerencuentalassiguientes
consideraciones(apartirdelashojasde característicassuministradasporel fabricante):
Para un correctofuncionamiento,porel zenerdebe circularunacorriente inversamayoroigual a
Iz min.
La corriente máximaensentidoinversohade sersiempre menorque Izmax.
La potencianominal Pzque puede disiparel zenerhade sermayor (del ordendel doble) que la
máximaqueeste vaasoportar enel circuito.
DIODOS DE EFECTO TUNEL
os diodosde efectotúnel.Sondispositivosmuyversátilesque puedenoperarcomodetectores,
amplificadoresyosciladores.Poseen unaregiónde junturaextremadamente delgadaque permite
a los portadorescruzarconmuybajosvoltajesde polarizacióndirectaytienenunaresistencia
negativa,estoes,lacorriente disminuyeamedidaque aumentael voltaje aplicado.
Representacióngráficade undiodoTUNEL y su correspondiente gráfica
Bibliografía
