CURVA CARACTERÍSTICA

DEL DIODO

ALUMNO CARLOS ALBERTO MORALES LARRAÑAGA

INGENIERÍA DE SISTEMAS E

INFORMÁTICAIV CICLO

El diodo es un elemento semiconductor muy utilizado en electricidad-electrónica, para entender su funcionamiento interno deberíamos hablar de la teoría de las bandas de energía, la unión PN, enlace covalente, etc., pero si acaso lo haré en otro momento de mayor lucidez intelectual y pasaremos al diodo, características y utilización.

Un diodo es un elemento que si le aplicamos corriente continua solamente deja circular la corriente en un sentido, por tanto y haciendo un clásico símil hidráulico un diodo se comporta de forma parecida a como lo hace una válvula de retención que deja pasar el agua o un fluido en una sola dirección, si le aplicásemos corriente alterna solamente dejaría “pasar” los semi ciclos positivos.

En el siguiente dibujo podemos ver el símbolo del diodo, y la curva ideal de funcionamiento; como se puede apreciar cuando la tensión es cero o inferior no circula intensidad y, por tanto, el diodo no conduce, cuando la tensión es mayor que cero empieza a circular corriente y el diodo conduce, pero siempre si está polarizado como indica el dibujo al Ánodo debe conectarse el positivo y al Cátodo el negativo

Curva ideal de funcionamiento de un diodo.

En el siguiente esquema podemos apreciar las polarizaciones de un diodo.

Todo esto es la forma ideal del diodo, pero en esta vida ideal no hay

nada, por tanto, vamos a ver cómo se comporta de forma real el diodo

semiconductor.

Los diodos se pueden construir de silicio o germanio, para que puedan

conducir se debe superar un potencial denominado tensión umbral cuyo

valor es 0,7 voltios en los diodos de silicio y 0,3 en los de germanio, una

vez se ha pasado el umbral a pequeños incrementos de tensión

corresponden grandes incrementos de intensidad, a esta zona se le

suele llamar zona de conducción.

En polarización inversa del diodo se distingue la zona de corriente de

fugas o corriente inversa, en la cual la corriente es muy pequeña

independientemente del voltaje aplicado, y la tensión de avalancha, que

es a partir de esta tensión que se destruye el diodo, la curva real nos

aclarará lo explicado.

Parámetros más importantes de un diodo.

En la curva real del diodo anteriormente mostrada aparecen cuatro

valores fundamentales a conocer:

 

1. La tensión directa umbral (VF), 0,7 V en los diodos de Silicio.

2. La corriente inversa (IR), tiene un valor prácticamente despreciable a

temperaturas normales.

3. La corriente directa (IF) es la que circula cuando el diodo conduce, es

muy importante conocer su valor máximo.

4. Tensión inversa máxima (VR), que también es interesante conocer para

saber a qué tensión se destruye el diodo por avalancha.

Tipos de diodos.

Diodo LED del inglés Light- emitting diode, utilizado como indicador luminoso en aparatos electrónicos, semáforos y poco a poco se van incorporando a la iluminación de ciertos espacios en la vivienda, etc.Diodos varicap, utilizados principalmente como sintonizadores de frecuencia por tensión en circuitos resonantes LC. 

Diodo Schottky, su aplicación es en aquellos circuitos que deban trabajar a altas frecuencias, especialmente en electrónica digital, ordenadores, que se necesiten activar y desactivar sus semiconductores a gran velocidad.Diodo túnel, se utiliza como conmutador de alta velocidad otra utilización es como oscilador de frecuencia.Fotodiodo, muy utilizado en optoacopladores. Diodos IRED (diodo emisor de infrarrojos), utilizados sobre todo en mandos a distancia. Diodos rectificadores, son utilizados para rectificar la corriente alterna a corriente continua.Diodo Zener, diodo utilizado como limitador o recortador de tensiones.

LA CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO

Con la polarización directa los electrones portadores

aumentan su velocidad y al chocar con los átomos generan

calor que hará amentar la temperatura del semiconductor. Este

aumento activa la conducción en el diodo.

DIODO TUNEL

Las curvas características de los diodos semiconductores vienen dadas por el fabricante en su hoja de características técnicas. Para el diseño de circuitos electrónicos es de vital importancia el tener la curva característica del diodo semiconductor a utilizar y este dato se puede obtener en las hojas de características técnicas que nos ofrecen los fabricantes. Ahora bien, cuando no tenemos esta curva y queremos diseñar un sencillo circuito experimental con un diodo semiconductor que ya disponemos, existe una forma muy fácil de dibujar dicha curva a partir de unos valores que podemos obtener de nuestro diodo.

Cómo dibujar la curva característica de un diodo semiconductor Muchos aficionados y estudiantes lo denominan electrónica fácil y aparte de como dice su propio nombre que es fácil, es entretenida y ayuda a entender mejor el funcionamiento de los diodos semiconductores. Cuando no disponemos de la curva característica de cualquier diodo semiconductor se puede dibujar en un gráfico de coordenadas cartesianas los valores que adquiere la corriente que atraviesa un diodo con las diferentes tensiones que se le aplican entre sus extremos. Se obtendrá en una parte del gráfico la curva característica directa y en otra la inversa, según la polaridad que se aplique en los extremos del diodo semiconductor.Materiales necesarios para obtener la curva característica de un diodo semiconductor El método más sencillo para dibujar estas curvas es el denominado punto a punto, en el que se van anotando sucesivamente los valores de las intensidades correspondientes a las respectivas tensiones aplicadas.

Para poder empezar a obtener los valores es necesario el montaje de un sencillo circuito electrónico, para lo que se necesitan los siguientes componentes electrónicos: •Un diodo de germanio de baja potencia, como puede serlo el AA 115, AA 119, OA 85, OA 91, etc. Todos estos diodos semiconductores son muy fáciles de encontrar en cualquier tienda de venta de componentes electrónicos y son muy baratos.•Un potenciómetro lineal de 10.000 ohmios.•Una resistencia de 100.000 ohmios y medio vatio de potencia.•Una fuente de alimentación o una pila de unos 9 voltios.•Como equipos de medición dos polímetros o tester de 20.000 ohmios por voltio cuando menos.Aunque el circuito necesario para llevar a cabo nuestra gráfica de la curva característica del diodo semiconductor es muy sencillo, e incluso se puede montar al aire sin ningún soporte, siempre que se utilicen semiconductores se deben utilizar circuitos impresos, caso en el cual se puede fabricar un sencillo circuito impreso a propósito del fin que se persigue o utilizar uno general con pistas y orificios que se distribuyen de acuerdo con las necesidades de cada caso práctico.