Este documento proporciona una introducción al diodo semiconductor. Explica las definiciones, características, símbolos y tipos de diodos. También describe los modelos ideales, simplificados y de segmentos lineales para el diodo, así como consideraciones de diseño como los parámetros proporcionados por los fabricantes. Finalmente, presenta ejemplos de circuitos básicos con diodos semiconductores.

1. ELECTRÓNICA BÁSICA
UNIDAD 2
TEMA: EL DIODO SEMICONDUCTOR
NIVEL: CUARTO
ABRIL - 2012
ING. ROBERTO RODRIGUEZ

2.  Definición
 Características, Símbolo, Polarización
 Tipos de diodos
 Curva característica
 Modelos para el diodo, ideal, simplificado y por segmentos
 Consideraciones y parámetros dados por el fabricante
 Ejemplos de cada modelo
 Circuitos Básicos con diodos semiconductores
 Ejemplos serie-paralelo-mixto
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3.  Es un componente electrónico de dos terminales que
permite la circulación de corriente eléctrica a través de
el en un solo sentido
 En la actualidad prácticamente la totalidad de los
equipos y dispositivos electrónicos que utilizamos
cotidianamente incluyen en sus circuitos varios tipos
diferentes de semiconductores
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4. Características. Símbolo
• Diodo semiconductor: union PN. Referencia: diodos de silicio (Si)
• Elemento biterminal. Terminales diferentes.
Ánodo
+ – Cátodo
Polarización directa Polarización inversa
+ – + –
I I
+ – – +
E E
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5. Tipos de diodos
Diodo rectificador
• En P.D. conduce corriente. En P.I. no conduce.
Diodo LED
• En P.D. conduce corriente y emite luz.
• En P.I. no conduce corriente y no emite luz.
Fotodiodo
• Opuesto al anterior. En P.I. absorbe luz detectada
y conduce corriente
Diodo Zener
• En P.D. como el diodo rectificador
• En P.I., si se supera cierta tensión (tensión Zener)
conduce también.
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6. Curva característica corriente/tensión
Diodo rectificador
• Relación exponencial
ID
ID ID
I.P. D.P.
+ VD –
VD
0,7 V
• I.P.: corriente de saturación directa (A)   qVD 

 


I D = IS ⋅  e  KT  −1
• V.U. : tensión umbral
• ID : Corriente del diodo  
• IS : Corriente de saturación inversa (uA)  
• q es una constante
• KT: es la temperatura ambiente en °K
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7. MODELOS PARA EL DIODO
Primera aproximación: Modelo Ideal
• Considera al diodo como si fuera un dispositivo ideal
• P.D. como un conductor, conduce interruptor cerrado
• P.I. como un aislante, no conduce, interruptor abierto
• Aproximación más alejada
ID
I.P. D.P.
VD
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8. CIRCUITO EQUIVALENTE
ID ID
A B
+ VD –
ID Ecuación Condición
D. P. : A B VD = 0 ID ≥ 0
+ VD = 0 –
ID = 0
I. P. : A B ID = 0 VD ≤0
+ VD –
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9. Segunda aproximación: Modelo simplificado
• P.D. como un conductor , conduce, a partir del voltaje umbral, interruptor
cerrado
• P.I. como un aislante no conduce, interruptor abierto
• Aproximación mas cercana
ID
I.P. D.P.
VD
0,7 V
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10. CIRCUITO EQUIVALENTE
ID ID
A B
+ VD –
Ecuación Condición
ID 0,7 V ID
D. P. : A +– B VD = 0,7 V ID ≥ 0
+ VD = 0,7 V –
ID = 0
ID = 0 VD ≤0, 7 V
I. P. : A B
+ VD –
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11. Tercera aproximación: Modelo de segmentos lineales
• P.D. conduce a partir de 0,7V, pero la tensión aumenta si la corriente
aumenta
• P.I. no conduce
ID
I.P. D.P.
VD
0,7 V
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12. CIRCUITO EQUIVALENTE
ID ID
A B
+ VD –
Ecuación Condición
ID 0,7 V
r
D. P. : A +– B VD = 0,7 + rID ID ≥ 0
+ – ( r = 0,5 Ω - 2Ω)
V D = 0, 7 + rID r resistencia interna
ID = 0
I. P. : A B ID = 0 VD ≤ 0, 7 V
+ VD –
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13.  Tensión inversa máxima no deberá ser mayor que el
indicado por el fabricante (VR)
 Corriente directa máxima no deberá sobrepasar las
especificaciones del fabricante (I Dmax)
 La potencia máxima que puede soportar el diodo no
debe ser mayor que la máxima especificada.(Pmax)
 Caída de tensión directa (VD)
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14. DIODO: Parámetros facilitados por fabricantes
id
IOmax
VR = 1000V Tensión inversa máxima
ID MAX (AV)= 1A Corriente directa máxima VR
VD = 1V Caída de Tensión directa
máxima
iS Vd
Pmax = 1000 W Potencia
TAREA:
Se sugiere con un buscador obtener las hojas de
características de un diodo ( 1N4000 hasta 1N4007).
VR = 100V Tensión inversa máxima Normalmente aparecerán varios fabricantes para el
ID MAX (AV)= 150mA Corriente directa máxima mismo componente.
VD = 01V Caída de Tensión directa
IR = 25 nA Corriente inversa
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15.  Utiliza la 1° aproximación para determinar el valor de la corriente I D
que circula en la malla de la figura suponiendo que el diodo es de
silicio, para los valores de Vs= 5v y Vs=12v
 Datos: Incógnitas:
VS= 5v y Vs=12v ID = ?
r= 1200 ohmios
VD= 0v
diodo de silicio
 Planteamiento:
Aplicamos la ley de Kirchhoff para este circuito
La caída de voltaje en el diodo VD=0 en el Modelo ideal
 Desarrollo:
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16.  Mediante la 2da aproximación para el diodo, determinar el valor de
la corriente ID que circula en la malla de la figura, suponiendo que
el diodo es de silicio, para los valores de Vs=5v y Vs=12v
 Datos: Incógnitas:
VS= 5V Y VS=12V ID= ?
R= 1200 OHMIOS
VD= 0,7 V
diodo de silicio
 Planteamiento:
Aplicamos la ley de Kirchhoff para este circuito
La caída de voltaje en el diodo VD=0,7V en el Modelo simplificado
 Desarrollo:
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17.  Utiliza la 3da aproximación y determina el valor de la corriente I D
que circula en la malla de la figura, suponiendo que el diodo es de
silicio, para los valores de Vs=5v y Vs=12v
 Datos: Incógnitas:
VS= 5V Y VS=12V ID = ?
R= 1200 OHMIOS
VD= 0,7 V
r= 2 ohmios
diodo de silicio
 Planteamiento:
Aplicamos la ley de Kirchhoff para este circuito
La caída de voltaje en el diodo VD=0,7V y se considera una
resistencia interna del diodo de mas o menos 2 ohmios en el
Modelo de Segmentos lineales
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18. CONSIDERACIONES
 El funcionamiento de circuitos con diodos obedece a las mismas
leyes de los circuitos eléctricos(KIRCHHOFF).
 Tomar en cuenta las características y modelo del dispositivo
ARREGLOS EN SERIE Y EN PARALELO
 Los conceptos serie y paralelo para circuitos con diodos son los
mismos que se han utilizado para circuitos con elementos pasivos
 Dos o mas diodos al estar conectados en serie, circula la misma
intensidad de corriente
 Dos o mas diodos al estar conectados en paralelo, existe igual
voltaje entre sus terminales
 Dos o mas diodos al estar en una configuración mixta, aplica las
reglas anteriores según el caso y las características del
dispositivo.
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19.  Utiliza el método de circuitos equivalentes y
calcula la potencia absorbida por cada uno de los
elementos de la malla representada en la figura
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20.  Utiliza el método de circuitos equivalentes y calcula la
potencia absorbida por cada uno de los elementos de la
malla representada en la figura , si el diodo 1 es de
silicio y el diodo 2 se cambia por uno de germanio
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21.  Calcula las corrientes I1 e I2 y el voltaje V0 en el
circuito paralelo de la figura
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22.  Calcula la corriente y potencia absorbida por cada
elemento en el circuito de la figura
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23. El rectificador es uno de los circuitos básicos en los
sistemas electrónicos
En términos generales su función es convertir una señal
alterna en corriente directa
La mayoria de las veces, la señal a rectificar es una
senoidal.
Existen dos tipos de rectificadores:
El de media onda
El de onda completa
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24. Es aquel que al hacer la conversión de ca a cd, por
cada ciclo que se tiene a la entrada, entrega a la
salida solo medio ciclo, como se muestra en la
figura
Rectificador
c.a. + +
(positiva y vE vS c. pseudocontinua
negativa) vS ≥ 0
– –
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25. Entrada D Salida
+
+
R
v L
E Rectificador v =v
S R
–
–
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26. D
+ i +
vE ≥ 0 RL
vS =vE ≥ 0
– –
D
+ – +
vE ≤ 0 >0 i = 0 RL vS = 0
– + –
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27. vE T
t
T
2
vS
t
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28. Es aquel que al hacer la conversión de ca a cd, por
cada ciclo que se tiene a la entrada, entrega a la
salida dos semi ciclos positivos, como se muestra
en la figura
+ +
v EA DA RL vS
– –
v– EB DB
+
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29. PED 2002-03 3.29

30. PED 2002-03 3.30

31. FUENTE DE ALIMENTACIÓN BASICA
• Generador de tensión continua o fuente de
alimentación
Transformador Fuente de alimentación
Rectificador
Regulador
6V
Filtro
220 V 5V
50 Hz
50 Hz
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32. PED 2002-03 3.32

33. Es un dispositivo semiconductor en unión p-n que se ha
construido para operar en la región de polarización
inversa
Simbolo
Zener en su forma física
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34. PED 2002-03 3.34

35. PED 2002-03 3.35

36. GRACIAS
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