UNIVERSIDAD LAICA ELOYALFARO DE MANAB

DOCENTE:PEDRO DELGADO FRANCO

UNIDAD #4

INTRODUCCIN A LOSSEMICONDUCTORES

Concepto de SemicondensadorLos semiconductores son elementos que tienen una conductividad elctricainferior a la de un conductor metlico pero superior a la de un buen aislante.El semiconductor mas utilizado es el silicio.

INTRODUCCIN A LOSSEMICONDUCTORES

Material SemiconductorEstos materiales se comportan como aislantes a bajas temperaturas pero atemperaturas ms altas se comportan como conductores.

Los materiales semiconductores ms conocidos son: Silicio (Si) y Germanio(Ge).

INTRODUCCIN A LOSSEMICONDUCTORES

Materiales extrnsecoUn material extrnseco es un material semiconductor que se ha sujetado a unproceso de dopaje.

Material extrnseco tipo PUn Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado,aadiendo un cierto tipo de tomos al semiconductor para poder aumentarel nmero de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).Este agente dopante es tambin conocido como material aceptor y lostomos del semiconductor que han perdido un electrn son conocidos comohuecos.El propsito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos.

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Materiales extrnseco tipo NUn Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopadoaadiendo un cierto tipo de tomos al semiconductor para poder aumentarel nmero de portadores de carga libres (en este caso negativas oelectrones).Este tipo de agente dopante es tambin conocido como material donanteya que da algunos de sus electrones.El propsito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electronesportadores en el material.

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Electrones y huecos en semiconductoresUn hueco de electrn, o simplemente hueco, es la ausencia de un electrnen la banda de valencia.Tal banda de valencia estara normalmente completa sin el "hueco".El hueco de electrn tiene valores absolutos de la misma carga que elelectrn pero, contrariamente al electrn, su carga es positiva.

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Bandas de energaLos niveles de energa de los electrones en los tomos de un cristal nocoinciden con los niveles de energa de los electrones para tomos aislados.En un gas, por ejemplo, se pueden despreciar las interacciones de unostomos con otros y los niveles de energa no se ven modificados. Sinembargo, en un cristal el campo elctrico producido por los electrones de lostomos vecinos modifica los niveles energticos de los electrones de lostomos de sus alrededores.De este modo el cristal se transforma en un sistema electrnico,transformndose los niveles discretos de energa en bandas de energadonde la separacin entre niveles energticos se hace muy pequea.

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Polarizacin directaSi el terminal positivo de la fuente est conectado al material tipo p y elterminal negativo de la fuente est conectado al material tipo n, diremos queestamos en "Polarizacin Directa".La conexin en polarizacin directa tendra esta forma:

INTRODUCCIN A LOSSEMICONDUCTORES

Polarizacin inversaSe invierte la polaridad de la fuente de continua, el diodo se polariza eninversa, el terminal negativo de la batera conectado al lado p y el positivoal n, esta conexin se denomina "Polarizacin Inversa".En la siguiente figura se muestra una conexin en inversa:

EL DIODO IDEALEl diodo ideal es un componente discreto que permite la circulacin decorriente entre sus terminales en un determinado sentido, mientras que labloquea en el sentido contrario.

Unin PNSe denomina diodo de unin p-n al dispositivo constituido mediante unaunin p-n con dos terminales y cuyo objetivo, en general, ser conducircorriente elctrica en un solo sentido.

EL DIODO IDEAL

Rectificador de Media OndaCircuito empleado para eliminar la parte negativa de una seal de corrientealterna de entrada convirtindola en corriente continua de salida. Es elcircuito ms sencillo que puede construirse con un diodo.

Rectificador de Onda CompletaEs un circuito empleado para convertir una seal de corriente alterna deentrada en corriente continua de salida pulsante. A diferencia del rectificadorde media onda, en este caso, la parte negativa de la seal se convierte enpositiva o bien la parte positiva de la seal se convertir en negativa, segnse necesite una seal positiva o negativa de corriente continua.

Circuitos con diodos

EL DIODO IDEAL

RecortadorEs un circuito que permite, mediante el uso de resistencias y diodos, eliminartensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de uncircuito. Mediante este podemos conseguir que a un determinado circuito lelleguen nicamente tensiones positivas o solamente negativas.

SujetadorEs un circuito que te levanta o te baja el nivel de una seal de entrada, elsujetador puede modificar estos niveles de voltaje subindolos o bajndolos auna cantidad que tu determinas con los componentes del sujetador.

EL DIODO IDEAL

Multiplicadores de voltajesEs un circuito que permite tener un nivel de continua igual a un factor enterodel valor pico de una seal de entrada. El principio de operacin de estoscircuitos es la carga sucesiva de condensadores debido a la habilitacin encascada de diodos.Se utilizan para mantener el voltaje pico de un transformador relativamentebajo, ya que elevan el voltaje de salida de pico.

Pruebas de diodosEste componente se prueba de manera esttica con el multmetro. Se debeseleccionar la escala del multmetro y colocar las puntas directamente sobrelas terminales del diodo.

EL DIODO IDEAL 1.- Seleccione la escala Diodos en el multmetro. 2.- Coloque la punta roja (positiva) en el nodo del diodo y la punta negra

(negativa) en el ctodo. 3.- Observe la lectura en el display del multmetro, la prueba de diodos en

general nos dar como resultado 400 a 700 v. 4.- Ahora invierta el orden de las puntas de prueba, en esta prueba del

diodo el multmetro no deber registrar ningn valor.Conclusin: Si al probar el diodo este no mide absolutamente nada, entoncesel diodo se encuentra en circuito abierto, si el diodo nos registra un valor de 0o cercano a el, entonces el diodo esta en corto circuito. Si el diodo nosregistra un valor en ambos sentidos, se debe a que el diodo tiene fugas ydebe cambiarse.

EL DIODO IDEAL

El diodo ZenerDiodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas derupturas, comportndose en polarizacin directa como diodos y enpolarizacin inversa como referencias de voltaje.Su principal aplicacin es como reguladores de voltaje.

EL DIODO IDEAL

El diodo ShoyckyTambin llamados diodos de recuperacin rpida o de portadores calientes,estn hechos de silicio y se caracterizan por poseer una cada de voltajedirecta muy pequea, y ser muy rpidos. Se emplean en fuentes de potencia,sistemas digitales y equipos de alta frecuencia.

EL DIODO IDEAL

Reguladores de tensinEs un dispositivo electrnico diseado con el objetivo de proteger aparatoselctricos y electrnicos sensibles a variaciones de diferencia de potencial ovoltaje y ruido.

Los reguladores de tensin estn presentes en las fuentes dealimentacin de corriente continua reguladas. Un regulador de tensin elevao disminuye la corriente para que el voltaje sea estable.

EL DIODO IDEAL Reduccin de rizadoForma de reducir el rizado es poner un condensador mayor, pero siempretenemos que tener cuidado en no pasarnos ya que un condensadordemasiado grande origina problemas de conduccin de corriente por eldiodo y por lo tanto en el secundario del transformador.

Especificaciones del diodo zener- Si a un diodo Zener se le aplica una corriente elctrica de nodo al Ctodo(polarizacin directa) toma las caractersticas de un diodo rectificadorbsico.- Pero si se le suministra corriente elctrica de Ctodo a nodo, el diodo solodejara pasar un voltaje constante.Conclusin: El diodo Zener debe ser polarizado al revs para que adopte sucaracterstica de regulador de tensin.

DISPOSITIVOS DE TRESTERMINALES

TRANSISTOR BIPOLAR-BIT

ESTRUCTURA FSICA

LA DIFERENCIA RADICA ENLA FORMA EN QUE SECONTROLA EL FLUJO DE

CORRIENTE

FAMILIA DE TRANSISTORES TRANSISTORES BIPOLARES

PUEDE SER DE TIPOPNP O NPN

FAMILIA DE TRANSISTORES TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

FAMILIA DE TRANSISTORES TRANSISTORES DE POTENCIA

SEGUIDOR DE VOLTAJE Y DE CORRIENTE

Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensin que a la entrada

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPOTRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNION (JFET)

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO TRANSISTOR DE UNION METAL-SEMICONDUCTOR (MESFET)

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPOTRANSISTORES METAL-OXIDO-SEMICONDUCTOR DE EFECTO DE CAMPO(MOSFET)

PRINCIPALES FAMILIAS DETRISISTORES

TIRISTORESUn tiristor es uno de los tipos ms importantes de los dispositivossemiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en formaextensa en los circuitos electrnicos de potencia. Se operan comoconmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a unestado conductor. Para muchas aplicaciones se puede suponer que lostiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque lostiristores prcticos exhiben ciertas caractersticas y limitaciones.

Tiristores de control de fase o deconmutacin rpida (SCR)

Smbolo del SCR.

Tiristores de triodo bidireccional (TRIAC)

Smbolo del TRIAC

DIAC: Control de potencia en corrientealterna (AC)

Smbolo del DIAC