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UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

 

 Resumen: El siguiente paper consta de lainformación sobre la curva característica del diodoen función de la temperatura. Para ello se realizó elgráfico para el diodo de silicio y germanio. de pie depágina al fondo de esta columna. 

PALABRA CLAVE: Curva Característica del Diodo

I. 

INTRODUCCIÓN

Los dispositivos eléctricos no controlan ninguna variablede entrada en su circuito. Un voltaje que entra por unextremo de un conductor, tiene a resulta íntegramente elmismo en su salida.

Un dispositivo electrónico controla alguna de lasvariables de entrada al circuito. Por ejemplo, al entrar unvoltaje y una corriente a un diodo, alguno de los dos esalterado. En este caso, el voltaje sale con un valordiferente. Ésta es la diferencia entre unos dispositivos yotros.

Para nuestros propósitos, la definición de dispositivoelectrónico es aquel que permite controlar el movimientode cargas eléctricas (corrientes) en materialessemiconductores bajo la presencia de diversasenergías. Conductores y aisladores. Los sólidos quetienen una resistividad eléctrica pequeña a latemperatura ambiente se llaman conductores. Aquíestán incluidos la mayoría de los metales como el cobre,el aluminio y la plata.

II.  MARCO TEÓRICO

DIODO

Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite elpaso de la corriente eléctrica en una única dirección concaracterísticas similares a un interruptor. 

Figura 1: Representación Grafica de un Diodo

De forma simplificada, la curva característica de udiodo consta de dos regiones: por debajo de ciertdiferencia de potencial, se comporta como un circuitabierto no conduce, y por encima de ella como u

circuito cerrado con una resistencia eléctrica mupequeña.

Debido a este comportamiento, se les suele denominarectificadores, ya que son dispositivos capaces dsuprimir la parte negativa de cualquier señal, como pasinicial para convertir una corriente alterna en corrientcontinua. 

POLARIZACIÓN DIRECTA

Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la

ruta de la flecha (la del diodo), o sea del ánodo acátodo. En este caso la corriente atraviesa el diodo comucha facilidad comportándose prácticamente como ucorto circuito.

Diodo en polarización directa 

CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODOOscar Lema Galarzaolemag@est.ups.edu.ec

UPS

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POLARIZACIÓN INVERSA

Es cuando la corriente en el diodo desea circular ensentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o se delcátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa

el diodo, y se comporta prácticamente como un circuito.

Diodo en polarización inversa 

CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO

  Tensión umbral, de partida 

(Vγ ).La tensión umbral coincide en valor con latensión de la zona de carga espacial del diodo nopolarizado.

  Corriente máxima (Imax). Es la intensidad de corriente máxima quepuede conducir el diodo sin fundirse por el efectoJoule.   Corriente inversa de saturación(Is). Es la pequeña corriente que se establece al

polarizar inversamente el diodo por la formación depares electrón-hueco debido a la temperatura,admitiéndose que se duplica por cada incrementode 10º en la temperatura. 

Figura 2: Corriente Inversa de Saturación

Donde:

Corriente Inversa Io.

Características:

  Esta constituida por portadores minoritario

(electrones y huecos).

  Circula en dirección opuesta a la gran corrient

directa.

  Ocurre en presencia de polarización inversa.

  Se comporta exponencialmente con

polarización inversa en el estrecho rango de 0

-0.1 volt aproximadamente.

  A partir de V = -0.1 volt aproximadamente

todos los portadores minoritarios estará

participando de la corriente inversa. E

consecuencia, mayores valores de polarizació

inversa no aumentarán significativamente corriente inversa; entonces la corriente I

habrá alcanzado un valor casi constant

 llamado "corriente inversa de saturación".

  Un aumento de la temperatura del diod

generará nuevos portadores minoritarios. Po

otra parte, una disminución de la temperatur

hará desaparecer algunos portadore

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minoritarios por el fenómeno de

recombinación.

En consecuencia es función de la

temperatura mas bien que de la magnitud de la

polarización inversa.

Con una aproximación, en los diodos de silicio, se duplica cada

10 ºC de aumento de temperatura

III.  DESARROLLO 

Para realizar el grafico de la curva característica para los

diodos de germanio y silicio con las temperaturas

presentadas a continuación se tiene lo siguiente:

a.  Temperatura ambiente (20° C)

b.  1°C

c.  100°C

⁄  

 a)  Co n el Diodo de Germanio

Para una temperatura ambiente de 20o C

⁄  

Donde:    

   

   

 

Por lo tanto simplificando se tiene: 

 

 

[ ]  

⁄   [1] 

Para una temperatura de 1o C

⁄  Donde:

   

 

 

 

 

[ ]  

⁄

 [2]

Para una temperatura de 100o C

⁄  Donde:

   

 

 

 

 

[ ]  

⁄   [3] 

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GRAFICAS

 Azul=>[1] Verde=>[3]  Rojo=>[2] 

 b)  Con el Diodo de Silicio se tiene lo siguiente

Para una temperatura ambiente de 20o C

⁄  Donde:

   

   

   

 

Por lo tanto simplificando se tiene: 

 

 

[ ] [] 

⁄   [1] 

Para una temperatura de 1o C

⁄  Donde:

   

 

 

 

 

[ ]  

⁄   [2]

Para una temperatura de 100o C

⁄  Donde:

   

 

 

 

 

[ ]  

⁄   [3] 

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GRAFICAS

 Azul=>[1] 

Verde=>[2]  Rojo=>[3] 

IV.  CONCLUSIONES 

Se pudo observar el funcionamiento de un diodo endirecta y en inversa en corriente continua, así comoobservar de manera práctica la curva característica dedicho dispositivo.En curva del diodo de germanio se observó que amedida que aumenta la temperatura, mas se aproximaa cero es decir se contrae, y a medida que hay una

temperatura baja se expande; habiendo unatemperatura ambiente que permanece estable.

REFERENCIAS

[1]  http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema

3/Paginas/Pagina2.htm

[2] http://usuarios.multimania.es/docentesing/tbd/Capitu lo3y4.pdf 

[3] http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/industrial/sistem asinteligentes/UT1/UNI3420.pdf 

[4] http://lcr.uns.edu.ar/electronica/Introducc_electr/2011/clases/F%C3%ADsica_Semiconductor.pdf