Elect. Analogica Investigacion I Diodos

5/24/2018 Elect. Analogica Investigacion I Diodos

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UNIVERSIDAD POLITCNICA DE SINALOA

MECATRNICA

Diodos Semiconductores

Electrnica Analgica

Ing. Jess Gabriel Bernal Villanueva

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Alan Toms Madrid Corrales

Kevin de Jess Delgado Hernndez

Enrique Alejandro Hermosillo Vzquez

Omar Elaid Gonzales Grave

Mazatln, Sinaloa a 19 de Mayo de 2014


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ndice

Introduccin .............................................................................. 1

1. Diodo Semiconductor ..................................................... 2

2. Curva caracterstica del diodo ...................................... 5

3. Tipos de diodos y simbologa ........................................ 7

4. Comportamiento del diodo rectificador ........................ 11

5. Aplicaciones de los diodos ............................................ 14

6. Rectificadores monofsicos ........................................... 17

7. Circuitos recortadores .................................................... 24

Conclusiones ........................................................................... 28

Bibliografa ................................................................................ 29


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INTRODUCCION

Un diodo es un elemento de dos terminales cuya caracterstica tensin-corriente

no es lineal. Est formado por un cristal semiconductor dopado de tal manera queuna mitad es tipo "p" y la otra "n", constituyendo una unin pn. La terminal que

corresponde con la parte "p" se llama nodo y el que coincide con la "n" es elctodo.

El diodo est compuesto por un cristal de silicio o de germanio dopado, es decir, alque se le han incluido impurezas. El dopado del silicio (o del germanio) se realizapara variar sus propiedades de semiconductor.

Los tomos de estos semiconductores tienen cuatro electrones sueltos en su capade valencia, lo cual les confiere sus cualidades semiconductoras, al unirse estostomos de silicio o germanio por enlace covalente, quedan con la configuracinelectrnica de gas noble, es decir con ocho electrones de valencia en su ltimacapa. Cuando dopamos estos cristales con tomos de ms de cuatro electronesde valencia, quedan electrones sueltos de la capa de valencia al crear enlacescovalentes y cuando dopamos estos cristales con tomos de menos de cuatroelectrones en su capa de valencia quedan huecos al crear estos enlacescovalentes.


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1. DIODO SEMICONDUCTOR

Definicion

El diodo semiconductor es el dispositivo semiconductor ms sencillo y se puede

encontrar, prcticamente en cualquier circuito electrnico. En el momento en quese unen, se combinan los huecos y los electrones en la regin de la unin, y comoconsecuencia se origina una carencia de portadores libres en la regin cercana ala unin.La regin de la unin en donde se combinan los huecos y los electrones seconoce como regin de agotamiento, ya que prcticamente deja de haber

portadores de carga libres.

Principio de operacin del diodo semiconductor

Como el diodo consta de dos terminales, se tienen tres opciones con relacin a laaplicacin de potencial externo:

a) Sin polarizacin (VD= 0 v)b) Polarizacin directa (VD> 0 v)c) Polarizacin inversa (VD< 0 v).

Sin aplicacin de polarizacin (VD = 0 v)

Bajo estas condiciones, tanto los portadores minoritarios como los mayoritarios deambos lados de la unin tendern a cruzar la unin combinndose con los ionescorrespondientes de la regin opuesta. Se observa que las magnitudes relativasde los vectores de flujo son tales, que el flujo neto en cualquier direccin es cero.Dicha cancelacin se indica mediante las lneas cruzadas, Fig. 1.1. La longituddel vector del flujo de huecos se dibuja mayor que la del flujo de electrones parademostrar que la magnitud de cada uno no tiene que ser la misma para que sepuedan cancelar y que adems, los niveles de impurezas de cada material puedenocasionar un flujo desigual de huecos y electrones. As que: En ausencia devoltaje de polarizacin en el diodo, el flujo neto de carga en cualquier direccin escero.

Fig. 1.1 Diodo sin polarizacin externa.


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Con polarizacin inversa (VD< 0)

Debido al tipo de polarizacin aplicado el nmero de iones (tomo que carecen deun electrn o bien tienen un excedente de un electrn) en cada regin deagotamiento de la unin se incrementar debido al flujo de portadores mayoritariosatrados por el potencial aplicado en su regin. El efecto neto es el crecimiento de

la regin de agotamiento, con lo que se establecer una barrera que detendr elpaso de los portadores mayoritarios, lo que da como resultado una reduccin acero del flujo de stos como se ve en la Fig. 1.2.

Fig. 1.2 Diodo polarizado inversamente.

Sin embargo, el nmero de portadores minoritarios que entran en la regin deagotamiento no cambia, con lo que resultan vectores de flujo de portadoresminoritarios de la misma magnitud indicada en la Fig. 1.1, sin voltaje aplicado.

La corriente que se forma bajo una situacin de polarizacin inversa se conocecomo corriente de saturacin inversa y se representa con IS.

La corriente ISrara vez es mayor a unos cuantos micro amperes excepto para elcaso de dispositivos de alta potencia. El nombre de saturacin se debe a querpidamente alcanza su mximo nivel y a que no cambia de forma importante conincrementos del potencial de polarizacin, como se muestra en la Fig. 1.2, cuandoVD< 0. Observe en la Fig. 1.3que la direccin de ISes contraria a la flecha delsmbolo del diodo.

Fig. 1.3 Polarizacin inversa del diodo semiconductor.


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Polarizacin directa (VD> 0)

Un diodo se encuentra polarizado directamente cuando se establece unaasociacin material tipo p con terminal positiva de la fuente y material tipo n conterminal negativa de la fuente como el que se ve en la Fig. 1.4.

Fig. 1.4 Diodo polarizado directamente.La polarizacin directa causa que los portadores mayoritarios de ambas regionesse recombinen con los iones cercanos a la unin, lo que reduce el ancho de laregin de agotamiento. El flujo de portadores minoritarios a travs de la unin novara significativamente ya que depende del nivel de impurezas del material; sinembargo, la reduccin del ancho de la regin de agotamiento provoca un altoincremento del flujo de portadores mayoritarios a travs de la unin. Conforme seincrementa la magnitud de la polarizacin aplicada, continua reducindose laregin de agotamiento, hasta que los portadores mayoritarios cruzando la unin

crece exponencialmente.La corriente circula a travs del diodo hacindolo actuar como un corto.


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2. CURVA CARACTERISTICA DEL DIODO

Fig. 2.1 Curva caracterstica del diodo semiconductor de silicio.

Conforme se incrementa la magnitud de la polarizacin aplicada, continuareducindose la regin de agotamiento, hasta que los portadores mayoritarioscruzando la unin crece exponencialmente. La ecuacin que expresa la corrientea travs de la unin es:

ID= IS(- 1)Donde: IS, es la corriente de saturacin inversa

k es 11, 600 /; donde = 1 para Ge y = 2 para Si, para niveles decorriente de diodo relativamente bajos (en o abajo del punto de inflexin de lacurva) y = 1 para Ge y si para niveles de corriente de diodo mayores (para laseccin de crecimiento rpido de la curva).

TK= TC+ 273

Para explicar mejor los componentes de cada regin, la ecuacin se puedeescribir de la forma siguiente:

ID= IS- IS


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Para VD> 0. El primer trmino de la ecuacin crecer rpidamente ysobrepasar el efecto contrario del segundo trmino.

Para VD= 0. La ecuacin queda ID= IS(- 1) = IS(1- 1) = 0 mA. Para VD< 0. El primer trmino de la ecuacin rpidamente cae a nivelesinferiores a IS, por lo que ID = - IS, lo que se representa con la lnea

horizontal de la Fig. 2.1.

As mismo se puede ver que la curva del dispositivo real est ligeramentedesplazada a la derecha con una magnitud de algunas dcimas de volt. Esto sedebe a la resistencia interna del cuerpo del diodo y a la resistencia externa delcontacto mismo. Cada resistencia contribuye a obtener un voltaje adicional conel mismo nivel de corriente como lo determina la Ley de Ohm.

Fig. 2.2 Curvas de diodos Si, Ge, GaAs.


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3. TIPOS DE DIODOS Y SIMBOLOGIA

DIODO DETECTOR O DE BAJA SEAL

Fig. 3.1

Los diodos detectores (Fig. 3.1) tambin denominadosdiodos de seal o de contacto puntual, estn hechosde germanio y se caracterizan por poseer una uninPN muy diminuta. Esto le permite operar a muy altasfrecuencias y con seales pequeas. Se emplea porejemplo, en receptores de radio para separar lacomponente de alta frecuencia (portadora) de lacomponente de baja frecuencia (informacin audible).Esta operacin se denomina deteccin.

DIODO RECTIFICADOR

Los diodos rectificadores (Fig. 3.2) son aquellos dispositivos semiconductores que soloconducen en polarizacin directa (arriba de 0.7 V) y en polarizacin inversa no conducen.Estas caractersticas son las que permite a este tipo de diodo rectificar una seal.

Fig. 3.2

DIODO ZNER

Un diodo zener (Fig. 3.3) es un semiconductor que se distingue por su capacidad demantener un voltaje constante en sus terminales cuando se encuentran polarizadosinversamente, y por ello se emplean como elementos de control, se les encuentra concapacidad de watt hasta 50 watt y para tensiones de 2.4 voltios hasta 200 voltios. Eldiodo zener polarizado directamente se comporta como un diodo normal, su voltaje

permanece cerca de 0.6 a 0.7 V.

Fig. 3.3


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DIODO VARACTOR

El diodo varactor (Fig. 3.4) tambin conocido como diodo varicap o diodo de sintona. Esun dispositivo semiconductor que trabaja polarizado inversamente y actan comocondensadores variables controlados por voltaje. Esta caracterstica los hace muy tiles

como elementos de sintona en receptores de radio y televisin variante de los mismosson los diodos SNAP, empleados en aplicaciones de UHF y microondas.

Fig. 3.4

DIODO EMISOR DE LUZ (LEDs)

Es un diodo que entrega luz al aplicrsele un determinado voltaje (Fig. 3.5). Cuando estosucede, ocurre una recombinacin de huecos y electrones cerca de la unin NP; si estese ha polarizado directamente la luz que emiten puede ser roja, mbar, amarilla, verde oazul dependiendo de su composicin.

Fig. 3.5

DIODO LSER

Los diodos lser (Fig. 3.6), tambin conocidos como lseres de inyeccin o ILDs. SonLEDs que emiten una luz monocromtica, generalmente roja o infrarroja, fuertementeconcentrada, enfocada, coherente y potente.

Fig. 3.6
https://sites.google.com/site/electronica4bys/tipos-de-diodos/s%C3%ADmbolo%20del%20diodo%20varactor.jpg?attredirects=0https://sites.google.com/site/electronica4bys/tipos-de-diodos/s%C3%ADmbolo%20del%20diodo%20varactor.jpg?attredirects=0https://sites.google.com/site/electronica4bys/tipos-de-diodos/s%C3%ADmbolo%20del%20diodo%20varactor.jpg?attredirects=0


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DIODO ESTABILIZADOR

Est formados por varios diodos en serie, cada uno de ellos produce una cada detensin correspondiente a su tensin umbral (Fig. 3.7) .Trabajan en polarizacin directa yestabilizan tensiones de bajo valores similares a lo que hacen los diodos Zner.

Fig. 3.7

DIODO TNEL

Los diodos tnel (Fig. 3.8), tambin conocidos como diodos Esaki. Se caracterizan por

poseer una zona de agotamiento extremadamente delgada y tener en su curva unaregin de resistencia negativa donde la corriente disminuye a medida que aumenta elvoltaje. Esta ltima propiedad los hace muy tiles como detectores, amplificadores,osciladores, multiplicadores, interruptores, etc.,en aplicaciones de alta frecuencia.

Fig. 3.8

DIODO PIN

Su nombre deriva de su formacin P (material P), I (zona intrnseca) y N (material N) Losdiodos PIN (Fig. 3.9) se emplean principalmente como resistencias variables por voltajey los diodos Gunn e IMPATT como osciladores. Tambin se disponen de diodosTRAPATT, BARITT, ILSA, etc. Son dispositivos desarrollados para trabajar a frecuenciasmuy elevadas, donde la capacidad de respuesta de los diodos comunes est limitada porsu tiempo de trnsito, es decir el tiempo que tardan los portadores de carga en atravesar

la unin PN.

Fig. 3.9


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DIODO BACKWARD

Son diodos de germanio que presentan en polarizacin inversa una zona de resistencianegativa similar a las de los diodos tnel (Fig. 3.10).

Fig. 3.10

DIODO SCHOTTKY

Los diodos Schottky (Fig. 3.11) tambin llamados diodos de recuperacin rpida o deportadores calientes, estn hechos de silicio y se caracterizan por poseer una cada de

voltaje directa muy pequea, del orden de 0.25 V o menos, y ser muy rpidos. Seemplean en fuentes de potencia sistemas digitales y equipos de alta frecuencia.

Fig. 3.11

FOTODIODOSLos fotodiodos (Fig. 3.12) son diodos provistos de una ventana transparente cuyacorriente inversa puede ser controlada en un amplio rango regulando la cantidad de luzque pasa por la ventana e incide sobre la unin PN. A mayor cantidad de luz incidente,mayor es la corriente inversa producida por que se genera un mayor nmero deportadores minoritarios, y viceversa. Son muy utilizados como sensores de luz enfotografa, sistemas de iluminacin, contadores de objetos, sistemas de seguridad,receptores de comunicaciones pticas y otras aplicaciones.

Fig. 3.12
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4. COMPORTAMIENTO DE DIODO RECTIFICADOR

Resistencia de CD o esttica

Para un determinado punto de operacin, al aplicar CD, la resistencia esttica deldiodo se define como: RD = DDVD/ID.La resistencia esttica del diodo en el punto de inflexin y voltajes VD menores a0.7, ser menor que la que se obtenga en la seccin de crecimiento vertical de lacorriente como se observa en la Fig. 4.1.

En polarizacin inversa, los niveles de resistencia sern muy altos. Por lo tanto, amenor corriente a travs del diodo mayor es la resistencia esttica.

Fig. 4.1 Determinacin de la resistencia esttica en un cierto punto deoperacin

Resistencia de CA o dinmica

Si en lugar de aplicar CD al diodo se aplica una seal senoidal, por ejemplo, setendr una variacin de VD e ID alrededor del punto de operacin Q, como seobserva en la Fig. 4.2.

Fig. 4.2 Definicin de la resistencia dinmica


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Si dibuja una lnea tangencial sobre Q se podr ver que se tiene una variacin deVD correspondiente al cambio en ID, as que se define la resistencia dinmica

como: rd =

Para calcular la resistencia mediante una ecuacin se parte de la siguientedefinicin:

La derivada de una funcin en un punto especfico es igual a la pendiente de lalnea tangencial dibujada en ese punto.

Por lo tanto, la ecuacin de rd antes definida es equivalente a calcular la derivadade la funcin en el punto Q.

Se puede entonces calcular la derivada de la ecuacin general del diodo (ID)respecto al voltaje VD, y se obtiene:

[ ] Y Mediante algunas maniobras bsicas del clculo diferencial. En general, ID>>IS ,en la seccin de la pendiente vertical de las caractersticas y:

Al sustituir = 1 para el caso del Ge y del Si para la seccin del crecimiento

vertical en las caractersticas, obtendremos:

k = 1 = 11600Y a temperatura ambiente:

De tal forma:

Y


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Al invertir el resultado para invertir un ndice de resistencia (R=V/I), se obtiene

O

Ge, SI

Si bien, mediante la ecuacin anterior se puede calcular la resistencia dinmica deforma simple, se debe de tener en cuenta que es para la seccin de crecimientovertical de la curva caracterstica del diodo, y es vlida tanto para el Ge como parael Si.


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5. APLICACIONES DE LOS DIODOS

Rectificadores

Los diodos se pueden usar para rectificar seales de corriente alterna, y

transformarla a corrientes positivas o negativas de corriente continua conayuda de una inductancia. Se utilizan para hacer multimetros o fuentes depoder de corriente directa, su funcionamiento consiste en no dejar pasar el ladopositivo o negativo de la seal por medio de la resistencia de los diodos, y astener una lectura en forma de arco positiva o negativa como se ve en la Fig.5.1.

Fig. 5.1 Circuito Rectificador

Multiplicadores de Tensin

Un multiplicador de tensin est hecho con diodos y capacitores, sirve paraaumentar el voltaje de entrada de forma multiplicativa. Mientras ms mallasexistan, mas ser el voltaje multiplicado. Consiste en cargar los capacitores paraque sumen mayor voltaje, la seal positiva corre directamente por todas lasmallas, pero deja cargados algunos capacitores, mientras que la seal negativaprovee a los dems capacitores para llenarlos de voltaje y as sumarse con elvoltaje de entrada como se observa en la Fig. 5.2.

Fig. 5.2 Circuito Multiplicador de Tensin


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Recortadores

Nos permite transformar una seal manipulndola para variar su tipo, ya seacuadrada o triangular, o sus valores de voltaje pico o pico-pico. Tambin se leconoce como limitador de voltaje. Normalmente se aplica un cierto voltaje a los

diodos para que estos permitan la entrada de un poco de corriente antes demostrar resistencia a la seal, en la Fig. 5.3 se tiene como consecuencia unrecorte horizontal del valor pico en el sentido positivo y negativo.

Fig. 5.3 Circuito Recortador

Compuertas Lgicas

Es posible desarrollar las compuertas lgicas con diodos que sirven para ofreceruna respuesta lgica booleana de salida de acuerdo a un tipo de seal de entrada,existen de dos tipos: compuerta de tipo or y compuerta de tipo and, las dos sebasan en una fuente continua y otra cuadrada. El del lado izquierdo de la Fig. 5.4

(la compuerta or) en la salida entrega una respuesta cuando existe una seal deentrada en cualquiera de los dos diodos, mientras que en del lado derecho de laFig. 5.4 (compuerta and) entrega una respuesta solo si en ambos diodos serecibe una seal de entrada simultneamente.

Fig. 5.4 Compuertas Lgicas Or (Izquierda) y And (Derecha)


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Reguladores de Voltaje o Corriente

El valor del voltaje o de corriente de salida se mantiene constante a pesar de lasvariaciones que existan en el voltaje o corriente de entrada, este se logra gracias ala caracterstica del diodo Zener, que tiene al usarse polarizado inversamente una

tensin o corriente de valor constante como se ve en la Fig. 5.5.

Fig. 5.5 Regulador de Voltaje

Circuito Fijador

Consiste en manipular la seal de entrada y desplazarla de forma vertical graciasa la variacin de incrementacin del tiempo con respecto al periodo que producen

en conjunto un capacitor, un resistor y un diodo tal y como se observa en la Fig.5.6.

Fig. 5.6 Circuito Fijador


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6. RECTIFICADORES MONOFASICOS

Circuito rectificador

Tipo de circuito destinado a convertir la corriente alterna (AC) en corriente

continua (DC), los cuales son ampliamente utilizados en la industria para alimentarmotores de corriente continua de altas potencia, as como; su uso en los equiposelectrodomsticos para la alimentacin de sus diferentes circuitos. Su componentefundamental para disearlos son los diodos rectificadores.

Los circuitos rectificadores pueden clasificarse segn:

Seal de alimentacin

Rectificador monofsico Rectificador trifsico

Tipo de rectificacin

Media onda Onda completa

Rectificador monofsico de media onda

Como un diodo ideal puede mantener el flujo de corriente en una sola direccin, sepuede utilizar para cambiar una seal de CA a una de CD. En la Fig. 6.1se ilustra

un circuito rectificador de media onda simple.

Cuando la tensin de entrada es positiva, el diodo se polariza en directo y sepuede reemplazar por un cortocircuito (suponiendo que sea ideal). Si la tensin deentrada es negativa, el diodo se polariza en inverso y se puede reemplazar por uncircuito abierto.

Fig. 6.1Seal de salida rectificada.


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Por tanto, cuando el diodo se polariza en directo, la tensin de salida a travs dela resistencia de carga se puede encontrar a partir de la relacin de un divisor detensin. Por otra parte, en condiciones de polarizacin inversa, la corriente es

cero, de manera que la tensin de salida tambin es cero. En la Fig. 6.2 semuestra un ejemplo de la forma de onda de salida en la resistencia suponiendouna entrada senoidal de 12V de amplitud y R=220.

Fig. 6.2 Cada de voltaje en la resistencia

Segn sea la amplitud de la tensin de alimentacin, tendremos un determinadonivel de tensin continua a la salida. En la Fig. 6.3 se puede observar como elperiodo de la seal de salida es el mismo que el de la seal de entrada; cada ciclode entrada produce un ciclo de salida. Esto se debe a que la frecuencia de salida

de un rectificador de media onda es igual a la frecuencia de la entrada:

Fig. 6.3 La frecuencia de entrada es la misma que la de salida.


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Anlisis matemtico

Tensin media en la carga: Este valor nos determina la componente de c.c. de latensin en la carga. Lo obtenemos calculando el promedio del voltaje de salida delrectificador:

As que tendremos una componente continua del orden del 30% del valor de pico.Aunque este circuito produce una tensin continua a travs de la resistencia decarga, sera inaceptable como fuente de polarizacin en muchos dispositivoselectrnicos, debido a que la tensin de salida en la carga tiene componentes

alternas adems de la continua. A continuacin se muestran las componentesalternas.

Tensin eficaz en la carga:

Estas seales actuaran como seales extraas y enmascararan las sealesverdaderas.

Regulacin: Mediante el parmetro regulacin se mide la variacin de la tensincontinua de salida (Vdc) en funcin de la corriente continua que circula por lacarga. Dicha variacin de la tensin de salida es debida a una pequearesistencia que presenta el devanado secundario (RS), y a la resistencia internadel diodo cuando est conduciendo (Rd).Por eso, lo ms conveniente para nuestrorectificador es que el porcentaje de regulacin sea lo menor posible:


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Siendo el valor de tensin media en la carga:

Factor de forma:

Factor de rizado: Es una buena forma de medir el alisamiento en la salida de

c.c.:

Sabiendo que:

()

Valor medio de la corriente en la carga:

Valor eficaz de la corriente en la carga:

Sabiendo que:


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Los valores de Idc e Ip debern tenerse en cuenta a la hora de elegir un diodosemiconductor para el rectificador, siendo estos valores de intensidad los quecircularn por el devanado secundario del transformador.

Potencia media en la carga:

()

Potencia eficaz en la carga:

()

Rendimiento:

()()

Rectificador monofsico de onda completa

Rectificador de puente

El nivel de cd obtenido a partir de una entrada senoidal se puede mejorar 100%mediante un proceso llamado rectificacin de onda completa. La red ms conocidapara realizar tal funcin aparece en la Fig. 6.4 con sus cuatro diodos en unaconfiguracin depuente. Durante el periodo t = 0 para la polaridad de la entradaes como se muestra en la Fig. 6.5. Las polaridades resultantes a travs de losdiodos ideales tambin se muestran en la Fig. 6.5para revelar que D2 y D3 estnconduciendo, mientras que D1 y D4 estn apagados. El resultado neto es laconfiguracin de la Fig. 6.6 con su corriente y polaridad indicadas a travs de R.Como los diodos son ideales, el voltaje de carga es vo= vi, como se muestra en lamisma figura.


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Fig. 6.4 Rectificador de onda completa en configuracin de puente.

Fig. 6.5 Fig. 6.6Red de la figura h. durante Ruta de conduccin en la regin positiva de vi.el periodo del 0:T>2voltaje de entrada vi.

En la regin negativa de la entrada los diodos que conducen son D1 y D4 y laconfiguracin es la que se muestra en la Fig. 6.7. El resultado importante es quela polaridad a travs del resistor de carga R es la misma de la Fig. 6.5, por lo quese establece un segundo pulso positivo, como se muestra en la Fig. 6.7. Duranteun ciclo completo los voltajes de entrada y salida aparecern como se muestra enla Fig. 6.8.

Fig. 6.7 Ruta de conduccin de la regin negativa de Vi.


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Fig. 6.8 Formas de onda de entrada y salida para un rectificador de ondacompleta.

Como el rea sobre el eje durante un ciclo completo ahora es el doble de laobtenida por un sistema de media onda, el nivel de cd tambin se duplica y:

Si se utilizan diodos de silicio en lugar de ideales como se muestra en la Fig. 6.9,la aplicacin de la ley de voltajes de Kirchhoff alrededor de la trayectoria deconduccin da:

Fig. 6.9 Determinacin de Vo mx para diodos de silicio en la configuracinde puente.

Por consiguiente, el valor pico del voltaje de salida vo .es:

En situaciones donde Vm>>2VK, se puede aplicar la siguiente ecuacin para elvalor promedio con un nivel de precisin relativamente alto:

Entonces, de nueva cuenta, si Vmes suficientemente mayor que 2VK, entonces amenudo se aplica la ecuacin como primera aproximacin de Vcd.


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7. CIRCUITOS RECORTADORES

La seccin anterior da una idea clara de que se pueden utilizar diodos paracambiar la apariencia de una forma de onda aplicada. Esta seccin, que trata delos recortadores, y la siguiente (de los sujetadores) se ocuparn de la capacidad

de configuracin de forma de onda de diodos.

Los recortadores son redes que emplean diodos para recortar una parte de unaseal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda aplicada.

El rectificador de media onda es un ejemplo de la forma ms sencilla de unrecortador de diodo: un resistor y un diodo. Dependiendo de la orientacin deldiodo, se recorta La regin positiva o negativa de la seal aplicada. Existen doscategoras generales de recortadores: en serie y en paralelo. La configuracin enserie es aquella donde el diodo est en serie con la carga, en tanto que laconfiguracin en paralelo tiene el diodo en una rama paralela a la carga. Larespuesta de la configuracin en serie de la

Fig. 7.1 (a)a varias formas de onda

alternas se da en la Fig. 7.1 (b). Aunque primero se present como un rectificadorde media onda (con formas de onda senoidales), no hay lmites para el tipo deseales que se pueden aplicar a un recortador.

Fig. 7.1 Recortador en serie.\

La adicin de una fuente de cd a la red como se muestra en la Fig. 7.2 puedetener un marcado efecto en el anlisis de la configuracin de recortador en serie.La respuesta no es tan obvia porque la fuente de cd puede ayudar o ir en contradel voltaje suministrado por la fuente y la fuente de cd puede estar en la ramaentre la fuente y la salida o en la rama paralela a la salida.

Fig. 7.2 Recortador en serie con una fuente de CD.


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Los circuitos de rectificacin utilizan una accin recortadora de nivel cero. Si seaade una batera en serie con el diodo, un circuito rectificador recortar todo loque se encuentre por encima o por debajo del valor de la batera de la orientacindel diodo, esto puede observarse en la Fig. 7.3.

Fig. 7.3 Rectificador en serie con una batera.

Existen tres categoras generales de recortadores:

Serie Paralelo Mixto

La configuracin en serie es donde el diodo esta en serie con la carga. Los haysimples como los de la Fig. 7.4y polarizados como los de la Fig. 7.5.

Fig. 7.4 Recortadores en serie simples.


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Fig. 7.5 Recortadores en serie polarizados.

La configuracin en paralelo tiene un diodo en una trayectoria paralela a la carga.Los hay al igual que en los recortadores en serie, simples como los mostrados enla Fig. 7.6y polarizados como se observa en la Fig. 7.7.

Fig. 7.6 Recortadores en paralelo simples.

Fig. 7.7 Recortadores en paralelo polarizados.


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Los recortadores mixtos tal y como su nombre lo dice, son una mezcla entre unrecortador en serie y un recortador en prelo, tal como el mostrado en laFig. 7.8.

Fig. 7.8 Recortador Mixto


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CONCLUSIONES

Una vez conociendo las caractersticas tericas al trabajar con diodossemiconductores podremos entrar de lleno a prcticas, he ah laimportancia de esta investigacin al poder comprobar los conceptos,

formulas y caractersticas de los diodos semiconductores de una maneraprctica. Alan Tomas Madrid Corrales.

A travs de esta prctica de diodos semiconductores se aprendi como seutilizan y como se comportan los diodos en CA y CD, adems de conocercul es la curva caracterstica de el diodo de silicio y germanio y ms quenada se aprendi como los diodos se pueden convertir en rectificadores demedia onda y de onda completa. Omar Elaid Gonzlez Grave.

Por medio de esta investigacin hemos observado como los diodos sonmuy importantes en la utilizacin de varios circuitos, al igual queaprendimos su funcionamiento, sus principales caractersticas y como sedesenvuelven en sus principales aplicaciones. Enrique AlexandroHermosillo Vzquez.

De esta investigacin aprendimos el que es un diodo, como funciona, comocalcular sus funciones y sus aplicaciones en una amplia gama de circuitos,por lo que ya podemos empezar a trabajar con ellos durante la realizacinde una prctica. Kevin de Jess Delgado Hernndez.


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BIBLIOGRAFIA

Electrnica: Teora de Circuitos

Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky

Sexta Edicin

Pearson Educacin

1997

629 pgs.

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http://www.ecured.cu/index.php/Rectificadores

http://fisica.udea.edu.co/~lab-gicm/Curso%20de%20Electronica/2009_recificador_de_media_onda.pdf

Elect. Analogica Investigacion I Diodos

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