DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL

INGENIERÍA MECÁNICA

SISTEMAS ELECTRÓNICOS

Exposición:

DIODO IDEAL, REAL Y APLICACIONES

Nombre del Expositor:MARTINEZ MAURICIO EDUARDO

28 de junio de 2016

INTRODUCCIÓN

DIODO IDEALEl diodo ideal es un dispositivo de dos terminales que tiene el símbolo y las características que se muestran en la figura 1.1a y b, respectivamente.

Figura 1.1 Diodo ideal: (a) símbolo; (b) característica.

En forma ideal, un diodo conducirá corriente en la dirección definida por la flecha en el símbolo y actuará como un circuito abierto para cualquier intento de establecer corriente en la dirección opuesta.Las características de un diodo ideal son las de un interruptor que puede conducir corriente en una sola dirección.

Es relativamente sencillo determinar si un diodo se encuentra en la región de conducción o en la de no conducción observando tan solo la dirección de la corriente ID establecida por el voltaje aplicado. Para el flujo convencional (opuesto al de los electrones), si la corriente resultante en el diodo tiene la misma dirección que la de la flecha del mismo elemento, éste opera en la región de conducción.Si la corriente resultante tiene la dirección opuesta, como se muestra en la figura 1.3b, el circuito abierto equivalente es el apropiado.

Figura 1.3 (a) Estado de conducción y (b) de no conducción del diodo ideal determinados por la dirección de corriente de la red aplicada.

DIODO REALUn diodo cuando el esta conduciendo y su corriente es positiva circulando del ánodo al cátodo el voltaje en la tensión eléctrica en el diodo es cero y cuando el voltaje a través del diodo es negativo la corriente eléctrica es cero. Lo que tenemos en realidad es un diodo que esta conduciendo y la corriente es positiva el voltaje a través del diodo no es 0, aproximadante es 0.7v(para un diodo de silicio) o 0.3v(para un diodo de Germanio).

Si el voltaje inverso en el diodo se hace lo suficientemente grande no refiriéndose a 1V sino decenas o centenas de voltios negativos entonces al llegar a cierto valor llamado voltaje de ruptura del diodo, comienza a fluir corrientes en el diodo al revés, el voltaje de ruptura es relativo puede a 50V,-100V,-500V y hasta -1000V.

Ahora que vamos a hacer con ese diodo real?, lo vamos a aproximar de esta manera, vamos a decir que cuando la corriente es positiva que fluye del ánodo al cátodo, el voltaje es 0.7V y que cuando el voltaje es menor a 0.7V la corriente del diodo es 0, esa va a ser la primera aproximación al diodo real. Lo vamos a representar de esta manera.

Si la corriente va del ánodo al cátodo, el diodo se comporta como una fuente de Voltaje de 0.7V, si la corriente va en sentido contrario de cátodo al ánodo el diodo se comporta como un circuito abierto y su corriente es 0.

 El diodo ideal: si esta polarizado directamente (+(ánodo) con + y - (cátodo) con -) deja pasar la corriente y es como si fuera un interruptor cerrado. si esta polarizado inversamente no deja pasar la corriente y es como si fuera un interruptor abierto.

El diodo real: (además de las características anteriores) tiene una pequeña caída de voltaje en polarización directa, además de que dependiendo de las características del diodo tiene ciertas limitantes como la corriente máxima y el voltaje inverso máximo que de ser mayores pueden dañar el componente entre otras características. 

APLICACIONES

Diodo Zener.- Tipo de diodo semiconductor diseñado para trabajar en polarización inversa y con corrientes más elevadas que las admitidas por los diodos comunes. Esa característica evita que este diodo se destruya cuando alcanza el punto denominado “tensión de ruptura”, cuestión que ocurriría si se empleara un diodo normal en determinados circuitos. El diodo Zener posee un amplio uso como regulador de tensión o voltaje, ya que permite mantener en todo momento los valores constantes de tensión en los circuitos electrónicos donde se emplea.

Los diodos Schottky se emplean ampliamente en la protección de las descargas de las celdas solares en instalaciones provistas de baterías de plomo-ácido, así como en mezcladores de frecuencias entre 10 MHz y 1000 GHz instalados en equipos de telecomunicaciones.

Diodo Túnel o Esaki.- aplicaciones de alta velocidad de conmutación. Se emplean en osciladores de alta frecuencia, en circuitos amplificadores con bajo nivel de ruido que operan a frecuencias por debajo de los mil megahertz y como interruptores electrónicos.

Diodo Varicap o Varactor.- En general todos los diodos poseen cierta capacitancia en el mismo punto de unión p-n. En el caso de los diodos varicap estos permiten que su capacitancia varíe a medida que la tensión que se les aplica en polarización inversa se incrementa. Esta característica se explota para utilizarlos en sustitución de los tradicionales condensadores variables del tipo mecánico (formado por chapas metálicas fijas y movibles, o por bobinas o inductancias), para sintonizar las estaciones de radio y los canales de televisión.