Jeremy Sandro Garca Falcn Ing. De Sistemas 4to cicloCURVA CARACTERSTICA DE UN DIODO ZENER Y UN DIODO TNEL

Las propiedades de los materiales semiconductores se conocan en 1874, cuando se observ la conduccin en un sentido en cristales de sulfuro, 25 aos ms tarde se emple el rectificador de cristales de galena para la deteccin de ondas. Durante la Segunda Guerra Mundial se desarroll el primer dispositivo con las propiedades que hoy conocemos, el diodo de Germanio.

EL DIODOUn diodo es un componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de la corriente elctrica a travs de l en un solo sentido. Este trmino generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el ms comn en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales elctricos. El diodo de vaco (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologas de alta potencia) es un tubo de vaco con dos electrodos: una lmina como nodo, y un ctodo.De forma simplificada, la curva caracterstica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia elctrica muy pequea. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento est basado en los experimentos de Lee De Forest.Los primeros diodos eran vlvulas o tubos de vaco, tambin llamados vlvulas termoinicas constituidas por dos electrodos rodeados de vaco en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lmparas incandescentes. El invento fue desarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basndose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.Al igual que las lmparas incandescentes, los tubos de vaco tienen un filamento (el ctodo) a travs del cual circula la corriente, calentndolo por efecto Joule. El filamento est tratado con xido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vaco circundante los cuales son conducidos electrostticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el nodo), producindose as la conduccin. Evidentemente, si el ctodo no se calienta, no podr ceder electrones. Por esa razn, los circuitos que utilizaban vlvulas de vaco requeran un tiempo para que las vlvulas se calentaran antes de poder funcionar y las vlvulas se quemaban con mucha facilidad.

CURVA CARACTERSTICA DE UN DIODO ZENEREl diodo Zener trabaja exclusivamente en la zona de caracterstica inversa y, en particular, en la zona del punto de ruptura de su caracterstica inversaEsta tensin de ruptura depende de las caractersticas de construccin del diodo, se fabrican desde 2 a 200 voltios. Polarizado en directa acta como un diodo normal y por tanto no se utiliza en dicho estado y su polarizacin es siempre en inversa, o sea:

EFECTO ZENEREl efecto Zener se basa en la aplicacin de tensiones inversas que originan, debido a la caracterstica constitucin de los mismos, fuertes campos elctricos que causan la rotura de los enlaces entre los tomos dejando as electrones libres capaces de establecer la conduccin. Su caracterstica es tal que una vez alcanzado el valor de su tensin inversa nominal y superando la corriente a su travs un determinado valor mnimo, la tensin en bornes del diodo se mantiene constante e independiente de la corriente que circula por l.FUNCIONAMIENTO DEL DIODO ZENEREl smbolo del diodo Zener es:

Tres son las caractersticas que diferencian a los diversos diodos Zener entre si:a.- Tensiones de polarizacin inversa, conocida comotensin Zener.- Es la tensin que el Zener va a mantener constante.b.-Corriente mnima de funcionamiento.- Si la corriente a travs del Zener es menor, no hay seguridad en que el Zener mantenga constante la tensin en sus bornesc.-Potencia mxima de disipacin. Puesto que la tensin es constante, nos indica el mximo valor de la corriente que puede soportar el Zener.Por tanto el Zener es un diodo que al polarizarlo inversamente mantiene constante la tensin en sus bornes a un valor llamado tensin de Zener, pudiendo variar la corriente que lo atraviesa entre el margen de valores comprendidos entre el valor mnimo de funcionamiento y el correspondiente a la potencia de Zener mxima que puede disipar. Si superamos el valor de esta corriente el Zener se destruye.CURVA CARACTERSTICA DE UN DIODO TNELEl Diodo tnel es un diodo semiconductor que tiene una unin pn, en la cual se produce el efecto tnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalo de la caracterstica corriente-tensin. La presencia del tramo de resistencia negativa permite su utilizacin como componente activo (amplificador /oscilador). Una caracterstica importante del diodo tneles su resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarizacin directa. Cuando la resistencia es negativa, la corriente disminuye al aumentar el voltaje. En consecuencia, el diodo tnel puede funcionar como amplificador, como oscilador o como biestable. Esencialmente, este diodo es un dispositivo de baja potencia para aplicaciones que involucran microondas y que estn relativamente libres de los efectos de la radiacin.Cuando se aplica una pequea tensin, el diodo tnel empieza a conducir (la corriente empieza a fluir).Si se sigue aumentando esta tensin la corriente aumentar hasta llegar un punto despus del cual la corriente disminuye.La corriente continuar disminuyendo hasta llegar al punto mnimo de un "valle" y despus volver a incrementarse. En esta ocasin la corriente continuar aumentando conforme aumenta la tensin.Este comportamiento de la corriente en funcin de la tensin en el diodo tnel se puede ver en el siguiente grfico.

Tensin pico Vp:- Vv: Tensin de valle- Ip: Corriente pico- Iv: Corriente de valleLa regin en el grfico en que la corriente disminuye cuando la tensin aumenta (entre Vp yVv) se llama "zona de resistencia negativa"Los diodos tunnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rpidamente, cambiando de estado de conduccin al de no conduccin incluso ms rpido que los diodos Schottky.EFECTO TUNELEl efecto tnel es un fenmeno nanoscpico por el que una partcula viola los principios de la mecnica clsica penetrando una barrera potencial o impedancia mayor quela energa cintica de la propia partcula. Una barrera, en trminos cunticos aplicados al efecto tnel, se trata de una cualidad del estado energtico de la materia anlogo a una "colina" o pendiente clsica, compuesta por crestas y flancos alternos, que sugiere que el camino ms corto de un mvil entre dos o ms flancos debe atravesar su correspondiente cresta intermedia si dicho objeto no dispone de energa mecnica suficiente como para imponerse con la salvedad de atravesarlo. A escala cuntica, los objetos exhiben un comportamiento ondular; en la teora cuntica, un cuanto movindose en direccin a una "colina" potencialmente energtica puede ser descrito por su funcin de onda, que representa la amplitud probable que tiene la partcula de ser encontrada en la posicin allende la estructura de la curva. Si esta funcin describe la posicin de la partcula perteneciente al flanco adyacente al que supuso su punto de partida, existe cierta probabilidad de que se haya desplazado "a travs" de la estructura, en vez de superarla por la ruta convencional que atraviesa la cima energtica relativa. A esto se conoce como efecto tnel.Conclusin El diodo es el dispositivo electrnico ms simple. Es un semiconductor de dos terminales (nodo y Ctodo) que ofrece una baja resistencia del orden de los m en una polarizacin y del orden de los G en la otra. Esto lo convierte en un componente adecuado como rectificador. El diodo exhibe una relacin no lineal entre la tensin entre sus terminales y la corriente que circula por l. En el anlisis de circuitos con diodos, se pueden realizar algunas aproximaciones que faciliten la Departamento de Ingeniera de la Informacin y Comunicaciones Universidad de Murcia 3 con diodos, se pueden realizar algunas aproximaciones que faciliten la resolucin del sistema. Se estudian tambin algunos diodos de uso especial, como son los Zener, LED, fotodiodos y Schottky. Los diodos permiten desarrollar circuitos con distintas aplicaciones, destacando la rectificacin, en cualquiera de sus variantes.

FUENTES DE INFORMACION:http://ocw.um.es/ingenierias/tecnologia-y-sistemas-electronicos/material-de-clase-1/tema-2.-circuitos-con-diodos.pdf http://www.areatecnologia.com/electronica/diodo-zener.html http://unicrom.com/Tut_diodozener_.asp http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema5/Paginas/Pagina1.htm http://materias.fi.uba.ar/6625/Clases/Diodos_especiales.pdf http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Funcionamiento-del-diodo.php http://www2.imse-cnm.csic.es/~rocio/EBAS/DOC_PDF/APUNTES/Diodos.pdf