UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILIngeniera en Teleinformtica Nombre: Usca Len Jessica Maribel Curso: 4to semestreFecha: 04 /06/2015DIODO VARICAP

El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenmeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unin PN vare en funcin de la tensin inversa aplicada entre sus extremos.El diodo varicap tiene la funcin de sustituir el tradicional condensador variable montado en la mayor parte de los receptores de radio, y tambin en los tradicionales de televisin.Mientras que en la prctica, en el condensador variable el mando de sintona es el eje del condensador, el elemento de control del diodo varicap es el eje de un potencimetro. FuncionamientoEldiodode capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenmeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unin PN vare en funcin de la tensininversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensin, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo as la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un condensado variable controlado por tensin. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensin inversa mnima tiene que ser de 1 V.La capacidad formada en extremos de la unin PN puede resultar de suma utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con losdiodosde RF, se busca precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual est situado el diodo.Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, adems de las zonas constitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia de muy bajo valor hmico, lo que conforma un condensador de elevadas prdidas. Sin embargo, si polarizamos el mismo en sentido inverso la resistencia paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como un condensador con muy bajas prdidas. Si aumentamos la tensin de polarizacin inversa las capas de carga del diodo se espacian lo suficiente para que el efecto se asemeje a una disminucin de la capacidad del hipottico condensador (similar al efecto producido al distanciar las placas de un condensador estndar).La capacitancia es funcin de la tensin aplicada al diodo. Si la tensin aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye, Si la tensin disminuye la capacitancia aumenta. AplicacinLa utilizacin ms solicitada para este tipo de diodos suele ser la de sustituir a complejos sistemas mecnicos de condensador variable en etapas de sintona en todo tipo de equipos de emisin y recepcin.Ejemplo, cuando se acta en la sintona de un viejo receptor de radio se est variando (mecnicamente) el eje del condensador variable que incorpora ste en su etapa de sintona; pero si, por el contrario, se acta sobre la ruedecilla o, ms comnmente, sobre el botn (pulsador) de sintona del receptor de TV a color lo que se est haciendo es variar la tensin de polarizacin inversa de un diodo varicap contenido en el mdulo sintonizador del equipo. Curva caracterstica y simbologa del diodo Varicap.Su modo de operacin depende de la capacitancia que existe en la unin P-N cuando el elemento est polarizado inversamente. En condiciones de polarizacin inversa, se estableci que hay una regin sin carga en cualquiera de los lados de la unin que en conjunto forman la regin de agotamiento y definen su ancho Wd. La capacitancia de transicin (CT) establecida por la regin sin carga se determina mediante:CT = E (A/Wd) donde E es la permitibilidad de los materiales semiconductores, A es el rea de la unin P-N y Wd el ancho de la regin de agotamiento.Conforme aumenta el potencial de polarizacin inversa, se incrementa el ancho de la regin de agotamiento, lo que a su vez reduce la capacitancia de transicin. El pico inicial declina en CT con el aumento de la polarizacin inversa. El intervalo normal de VR para [diodo]s varicap se limita aproximadamente 20V. En trminos de la polarizacin inversa aplicada, la capacitancia de transicin se determina en forma aproximada mediante: CT = K / (VT + VR)nDnde: K = constante determinada por el material semiconductor y la tcnica de construccin. VT = potencial en la curva segn se defini en la seccin. VR = magnitud del potencial de polarizacin inversa aplicado. n = para uniones de aleacin y 1/3 para uniones de difusin

DIODO VARISTORUno de los dispositivos empleados para estabilizar la lnea, es el varistor; tambin es conocido como supresor de transitorios.

Este dispositivo equivale a dos diodos zner conectados en paralelo, pero con sus polaridades invertidas y con un valor de tensin de ruptura muy alto.Los varistores son construidos para diferentes valores de tensin de ruptura; por ejemplo, un varistor con un voltaje de ruptura de 150V conectado a la lnea comercial de 110V, se mantendr como un dispositivo inactivo hasta que en sus extremos se presente un transitorio con un voltaje igual o superior a los 150V; entonces el dispositivo, disparndose, conduce (su resistencia interna se hace casi cero) y reduce el efecto daino del transitorio en el circuito.En suma, el varistor como dispositivo de proteccin recorta a todos los transitorios que se presenten en la lnea; con ello, se evitan daos a los circuitos posteriores. FuncionamientoEl tipo ms comn de varistor es el de xido metlico (MOV). Este contiene una masa cermica de granos de xido de zinc, en una matriz de otros xidos de metal (como pequeas cantidades de bismuto, cobalto y manganeso) unidos entre s por dos placas metlicas (los electrodos). La regin de frontera entre cada grano y su alrededor forma una unin de diodo, la cual permite el flujo de corriente en una sola direccin. La masa de granos aleatoriamente orientados es elctricamente equivalente a una red hecha por un par de diodos con sentido contrario al otro, cada par en paralelo junto con muchos otros pares. Cuando un voltaje pequeo o moderado se aplica a travs de los electrodos, slo una corriente muy pequea fluye, causada por las corrientes de fuga en las uniones del diodo. Cuando un gran voltaje se aplica, la unin de diodo se rompe debido a una combinacin de emisin termoinica y efecto tnel, produciendo que una gran cantidad de corriente fluya. El resultado de este comportamiento es una curva caracterstica altamente no lineal, donde el MOV tiene una gran resistencia en bajas tensiones y una baja resistencia en altas tensiones.Cuando la tensin en el varistor est por debajo de su "voltaje de disparo", ste funciona como un dispositivo regulador de corriente a operacin normal, por lo que los varistores generalmente se usan como supresores de picos de tensin. Sin embargo, un varistor podra no limitar de forma exitosa la corriente de un evento como la cada de un rayo, donde la energa es mucho ms grande de la

que puede soportar. La corriente que fluye en el varistor podra ser tan grande que destruira completamente el varistor. Inclusive, picos de tensin ms pequeos podran degradarlo. La degradacin est definida por los grficos de esperanza de vida, proporcionados por el fabricante, que relacionan corriente, tiempo y nmero de pulsos. El parmetro ms importante que afecta la esperanza de vida del varistor es su energa consumida. A medida que el consumo de energa aumenta, su esperanza de vida decrece exponencialmente, y el nmero de picos que pueden soportar y el voltaje de disparo que provee durante cada pico decrecen. La probabilidad de una falla catastrfica puede reducirse al ampliar el rango o al conectar ms varistores en paralelo. Se dice que un varistor est completamente degradado cuando su voltaje de disparo ha cambiado cerca del 10%. En esta condicin el varistor no se ve daado y todava se mantiene funcional (no tiene falla catastrfica).Tpicamente, su tiempo de respuesta es del orden de los 5 a 25 nanosegundos y su voltaje de activacin est comprendido entre 14V y 550V. Sin embargo, su confiabilidad es limitada, ya que se degradan con el uso. Su costo es bajo comparado con otros dispositivos protectores, como los diodos supresores de avalancha de silicio, y poseen buena disipacin de la energa elctrica indeseable.El varistor se coloca en paralelo al circuito a proteger y absorbe todos los picos mayores a su tensin nominal. El varistor slo suprime picos transitorios; si es sometido a una tensin elevada constante, se destruye. Esto sucede, por ejemplo, cuando se aplica 220 VAC a un varistor de 110VAC, o al colocar el selector de tensin de una fuente de alimentacin de un PC en posicin incorrecta. En el diseo de circuitos es aconsejable colocar el varistor en un punto ubicado despus de un fusible.Tiene un gran campo de aplicacin como aparamenta de proteccin en redes elctricas, tanto de transporte como de distribucin. Se utiliza como elemento "pararrayos" situado en los propios apoyos de la lnea, desviando las sobretensiones a tierra, y tambin como elemento de proteccin en los bypass de los bancos de condensadores compensadores de reactancia de lnea.

DIODO TUNELDiodo tunel. 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). Efecto tunelLos diodos de efecto tunel son dispositivos muy verstiles que pueden operar como detectores, amplificadores y osciladores. Poseen una regin de juntura extremadamente delgada que permite a los portadores cruzar con muy bajos voltajes de polarizacin directa y tienen una resistencia negativa, esto es, la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje aplicado.Estos dispositivos presentan una caracterstica de resistencia negativa; esto es, si aumenta la tensin aplicada en los terminales del dispositivo, se produce una disminucin de la corriente (por lo menos en una buena parte de la curva caracterstica del diodo). Este fenmeno de resistencia negativa es til para aplicaciones en circuitos de alta frecuencia como los osciladores, los cuales pueden generar una seal senoidal a partir de la energa que entrega la fuente de alimentacin.El efecto tunel es un fenmeno nanoscpico por el que una partcula viola los principios de la mecnica clsica penetrando una barrera potencial o impedancia mayor que la energa cintica de la propia partcula. Una barrera, en trminos cunticos aplicados al efecto tunel, 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.

Descripcin del diodo tunelEl Diodo tunel es un diodo semiconductor que tiene una unin pn, en la cual se produce el efecto tunel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalo de la caracterstica corriente-tensin. Los diodos Tunel son generalmente fabricados en Germanio, pero tambin en silicio y arseniuro de galio.La presencia del tramo de resistencia negativa permite su utilizacin como componente activo(amplificador/oscilador). Una caracterstica importante del diodo tunel es 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 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 estn relativamente libres de los efectos de la radiacin.Si durante su construccin 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 caracterstica de resistencia negativa; esto es, si aumenta la tensin aplicada en los terminales del dispositivo, se produce una disminucin de la corriente (por lo menos en una buena parte de la curva caracterstica del diodo). Este fenmeno de resistencia negativa es til para aplicaciones en circuitos de alta frecuencia como los osciladores, los cuales pueden generar una seal senoidal a partir de la energa que entrega la fuente de alimentacin.Estos diodos 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. Curva caracterstica del diodo tunelCuando se aplica una pequea tensin, el diodo tunel 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 esta ocasin la corriente continuar aumentando conforme aumenta la tensin.Los diodos tunel 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.