CURVAS Y CARACTERISTICAS DE UN DIODO

Características del diodo Zener

El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.

Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus 

características  de  polarización  directa   y  polarización   inversa),   conducen   siempre   en   el 

sentido de la flecha.

En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodo 

zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común.

Cuando el diodo zener funciona polarizado  inversamente mantiene entre sus terminales 

un voltaje constante.

En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido de la corriente para 

que funcione en la zona operativa

Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elemento real y se debe 

tomar en cuenta que cuando éste se polariza en modo inverso si existe una corriente que circula en 

sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.

Curva característica del diodo Zener

Analizando   la   curva   del diodo zenerse   ve   que   conforme   se   va   aumentando negativamente el voltaje aplicado al diodo, la corriente que pasa por el aumenta muy poco.

Pero una vez que se  llega a un determinado voltaje, llamada voltaje o tensión de Zener(Vz),  el aumento del voltaje (siempre negativamente) es muy pequeño, pudiendo considerarse constante.

Para este voltaje,   la corriente que atraviesa el diodo zener,  puede variar en un gran rango de valores. A esta región se le llama la zona operativa.

Esta es la característica del diodo zener que se aprovecha para que funcione como regulador de voltaje, pues el voltaje se mantiene prácticamente constante para una gran variación de corriente. Ver el gráfico.

¿Qué hace un regulador con Zener?

Un regulador   con   diodo   zener ideal  mantiene   un   voltaje   predeterminado   fijo   a   su   salida,   sin importar las variaciones de voltaje en la fuente de alimentación y/o las variaciones de corriente en la carga.

Nota: En las fuentes de voltaje ideales (algunas utilizan, entre otros elementos el diodo zener), el voltaje de salida no varía conforme varía la carga.

Pero las fuentes no son ideales y lo normal es que el voltaje de salida disminuya conforme la carga va aumentado, o sea conforme la demanda de corriente de la carga aumente.

Características del diodo Túnel

Los diodos de efecto túnel. Son dispositivos muy versátiles que pueden operar como detectores, 

amplificadores y osciladores. Poseen una región de juntura extremadamente delgada que permite 

a  los portadores cruzar con muy bajos voltajes de polarización directa y tienen una resistencia 

negativa, esto es, la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje aplicado.

Descripción del diodo túnel

El Diodo tunel es un diodo semiconductor que tiene una unión pn, en la cual se produce el efecto tunel   que   da   origen   a   una   conductancia   diferencial   negativa   en   un   cierto   intervalo   de   la característica corriente-tensión. Los diodos Tunel son generalmente fabricados en Germanio, pero también en silicio y arseniuro de galio.

La   presencia   del   tramo   de   resistencia   negativa   permite   su   utilización   como   componente activo(amplificador/oscilador).  Una   característica   importante  del   diodo   tunel   es   su   resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarización directa. Cuando la resistencia es negativa,  la corriente disminuye al  aumentar el  voltaje.  En consecuencia,  el  diodo tunel  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   están relativamente libres de los efectos de la radiación.

Si durante su construcción a un diodo invertido se le aumenta el nivel de dopado, se puede lograr que su punto de ruptura ocurra muy cerca de los 0V. Los diodos construidos de esta manera, se conocen como diodos tunel. Estos dispositivos presentan una característica de resistencia negativa; esto   es,   si   aumenta   la   tensión   aplicada   en   los   terminales   del   dispositivo,   se   produce   una disminución de la corriente (por lo menos en una buena parte de la curva característica del diodo). Este  fenómeno de resistencia negativa es útil  para aplicaciones en circuitos de alta  frecuencia como los osciladores,   los cuales pueden generar una señal senoidal  a partir de  la energía que entrega la fuente de alimentación.

Estos diodos tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rápidamente, cambiando  de  estado  de   conducción  al   de  no   conducción   incluso  más   rápido  que   los   diodos Schottky.

Curva característica del diodo túnel

Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo túnel empieza a conducir (la corriente empieza a fluir). Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto después del cual la corriente disminuye. La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" y después volverá a incrementarse. Esta ocasión la corriente continuará aumentando conforme aumenta la tensión.

Los diodos tunel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rápidamente, cambiando  de  estado  de   conducción  al   de  no   conducción   incluso  más   rápido  que   los   diodos Schottky.

Aplicaciones

Este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador debido a que tiene una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados en reversa. Así estos diodos sólo encuentran aplicaciones reducidas como en circuitos osciladores de alta frecuencia.