Este documento describe los diferentes modelos de diodos, incluidos el modelo ideal, el modelo práctico y el modelo completo. Explica cómo calcular la corriente y tensión en la carga para diferentes configuraciones de circuitos usando cada modelo. También cubre el símbolo del diodo, la polarización directa e inversa, y proporciona ejemplos numéricos.
1. Modelos del diodo
Símbolo del diodo
Conexión para la
polarización en directa
Conexión para la
polarización en inversa
2. Aproximación del diodo
El modelo ideal de un diodo
𝑷𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏
𝒆𝒏 𝒅𝒊𝒓𝒆𝒄𝑡𝑎
𝑷𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏
𝒆𝒏 𝒊𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒂
𝑉𝐹 = 0𝑣
𝐼𝐹 =
𝑉𝑃𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑅𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟
𝐼𝑅 = 0𝐴
𝑉𝑅 = 𝑉𝑃𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛
3. Ejemplos
1- Utilice el diodo ideal para
calcular la tensión y la corriente
en la carga de la figura
2- Calcular la tensión y la
corriente en la carga en el
circuito mostrado de la figura
utilizando un diodo ideal
5. Ejemplos
1- Utilizando el modelo práctico halle la
tensión de la carga, corriente y la potencia
del diodo en el circuito si el diodo es de
silicio
2- Calcule la tensión en la
carga, corriente en la carga y la
potencia en el diodo en el
circuito utilizando el modelo
práctico si el diodo es de
arseniuro de galio
6. El modelo completo de un diodo
𝑷𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏
𝒆𝒏 𝒅𝒊𝒓𝒆𝒄𝑡𝑎
𝑷𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏
𝒆𝒏 𝒊𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒂
𝑉𝐹 = 0.7𝑉 + 𝐼𝐹𝑟′𝑑
𝐼𝐹 =
𝑉𝑃𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 − 0.7𝑉
𝑅𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 + 𝑟′𝑑
7. Ejemplos
1- El 1N4001 tiene una
resistencia interna 023 Ω ¿cual es
la tensión y la corriente en la
carga y la potencia del diodo?
8. Se puede demostrar por medio de la física de estado sólido que las características generales
de un diodo semiconductor se pueden definir mediante la siguiente ecuación, conocida como
ecuación de Shockley, para las regiones de polarización en directa y en inversa:
𝑰𝑫 = 𝑰𝑺 𝒆
𝑽𝑫
𝒏𝑽𝑻 − 𝟏 (A)
𝑽𝑻 =
𝒌𝑻
𝒒
(V)
Como demostrar la curva característica
IS : La corriente de saturación inversa
VD : Es el voltaje de polarización en directa aplicado a través del diodo
n : Es un factor de idealidad, el cual es una función de las condiciones de operación
y construcción física; varia entre 1 y 2 según la diversidad de factores
T = Es la temperatura absoluta en Kelvin
273 + la temperatura en °C.
K = Es la constante de Boltzmann = 1.38x10-23 J/K
q = Es la magnitud de la carga del electrón 1.6x10-19C
10−16
a − 10−9
𝐴 según la
tecnología
Valor teórico n=1 Valor practico n de 1 a 2
VT : Voltaje térmico
9. Ejemplos
1- El diodo del circuito del gráfico
tiene un valor de I0 = 10−15 A y de VT
= 26 mV a 25℃.
a) Si Vi = 5 V y un potencial de 0.2 V,
obtenga numéricamente el valor de
Vo a 25℃.
