Tema 2 Traspas

TEORA DEL DIODO.

1.- Unin p-n. Diodo sin polarizar2.- Polarizacin del diodo.

2.1.- Polarizacin inversa.2.2.- Polarizacin directa.

3.- Curva caracterstica del diodo.4.- El diodo como elemento de un circuito.5.- Aproximaciones del diodo.

5.1.- Primera aproximacin.5.2.- Segunda aproximacin.5.3.- Tercera aproximacin.5.4.- Cuarta aproximacin. Diodo ideal

6.- Capacidades y tiempo de conmutacin en el diodo.7.- Diodos LED y diodos Zener.

Tema 2

1

Tema 2.- Teora del Diodo

1.- Unin p-n. Diodo sin polarizar

2

Huecos

Electrones

Proceso de difusin de portadores debido a las diferencias de concentraciones

31.- Unin p-n. Diodo sin polarizar

Al poner en contacto una zona p con una zona n, aparece en las proximidades de la unin una zona en la que no existen cargas libres. Es la zona de carga espacial

En la zona de carga aparece un campo elctrico que se opone al movimiento por difusin de h+ y e-


2.- Polarizacin del diodo.2.1.- Polarizacin inversa.

4

La polarizacin inversa aplicada aleja a los portadores de la unin

+

nFr

Er

-pFr

La zona de carga espacial aumenta hasta que la tensin interna que aparece se iguale a la externa aplicada


5La zce penetra ms en las zonas menos dopadas

Hay una pequea corriente debida a los portadores minoritarios

Corriente inversa de saturacinCorriente de fugas

Perfiles de minoritarios en inversa


2.- Polarizacin del diodo.2.1.- Polarizacin inversa.

62.- Polarizacin del diodo.2.2.- Polarizacin directa.

extEr

extnFr

-+ extpF

r

+intnFr

intEr

-

intpFr

Campo elctricodebido a la polarizacinaplicada

Campo elctricoexistente en la zce.

La zce es m estrecha que la que tenamos con la unin sin polarizar

extnFr

+ extpFr

intnFr

-

intpFr


72.- Polarizacin del diodo.2.2.- Polarizacin directa.

Cuando V > V ; Eext > Eint habr circulacin de corriente

Para que por un diodo circule corriente, no basta con polarizarlo en directa. La tensin aplicada debe superar la tensin umbral

Perfiles de minoritarios en directa


8 Tema 2.- Teora del Diodo

3.- Curva Caracterstica del diodo.

DD S

q VI I exp 1K T

=

Ecuacin de Shockley

p nnodo Ctodo

ID

VDID = Corriente que atraviesa el diodoVD = Cada de tensin en el diodoq = Carga del electrn = 1,6 E-19 CK = Cte. de Boltzman = 8,62 E-5 eV/KT = Temperatura en Kelvin

= 2 valores bajos de tensin = 1 zona de ascenso rpido(Si)(Ge) = 1 en toda la curva


4.- El diodo como elemento de un circuito.

vi = vo + v

vo = RL i

ST

i L

vi I exp 1V

v R i v

= = +


5.- Aproximaciones del diodo.5.1.- Primera aproximacin.

Diodo en inversa (VD 0)

Diodo en corte (0 VD V)

Diodo en conduccin (VD V)


5.- Aproximaciones del diodo.5.2.- Segunda aproximacin.

Diodo en conduccin (VD V)Diodo en corte (VD V)


5.- Aproximaciones del diodo.5.3.- Tercera aproximacin.

Diodo en corte (VD V) Diodo en conduccin (VD V)


5.- Aproximaciones del diodo.5.4.- Cuarta aproximacin. Diodo Ideal

Diodo en corte (VD 0) Diodo en conduccin (VD 0)


6.- Capacidades y tiempos de conmutacin.

Modelos de pequea seal

Diodo en inversaDiodo en directa

rd = resistencia incremental o dinmica en directa.rr = resistencia incremental o dinmica en inversa.CD = capacidad de difusinCT = capacidad de transicin o de unin.


6.- Capacidades y tiempos de conmutacin.6.1.- Capacidad de transicin o de unin.

6.2.- Capacidad de difusin.

=T AC W

Td QCd V

=

=DT

ICV

Tema 2.- Teora del Diodo16 Tema 2.- Teora del Diodo

6.- Capacidades y tiempos de conmutacin.6.3.- Tiempo de conmutacin del diodo.

tiempode almacenamiento

tiempode transicin


7.- Diodos led y diodos zener.

LED = Light Emitter Diode


7.- Diodos led y diodos zener.

Z r r ZV V R I= + Z rV V=


Caracterstica directa.


Caracterstica inversa.

6

V 800R 5 333 MI (0,2 0,05) 10

= = =

6

V 995R 5 527 MI (0,2 0,02) 10

= = =

6

V 1000R 5 236 MI (0,2 0,01) 10

= = =

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