ElectrnicaComponentes activos

Semiconductores Los componentes electrnicos activos se fundamentan en los materiales semiconductores.Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante en funcin del aporte exterior de energa. Los materiales semiconductores ms utilizados son el silicio (Si) y el germanio (Ge) Los tomos de silicio y germanio tienen cuatro electrones en su ltima capa. Estos electrones se combinan con otros tantos tomos vecinos. De esta forma al no existir electrones libres se comporta como aislante

SemiconductoresTipos:Semiconductores intrnsecos: formado por tomos de un mismo elemento. En ellos , la conduccin se puede establecer mediante aporte de calor.Semiconductores extrnsecos: formado por tomos de semiconductor y de impurezas (dopado). Se emplean para fabricar los componentes ms importantes (diodos, transistor) Tipo N: Se obtiene cuando las impurezas que se introducen tienen cinco electrones de valencia. Los ms empleados son arsnico, bismuto, antimonio y fsforo. Tipo P: Se obtiene cuando las impurezas que se introducen tienen tres electrones de valencia. Los ms empleados son indio, alumio, galio y boro.

Por cada tomo de impureza aadido se genera u electrn libre

En este tipo de dopado falta un electrn para completar los enlaces covalentes entre un tomo de impureza y un tomo de silicio o germanio.

Diodos Se obtiene a partir de la unin de semiconductores p y n, aadiendo dos terminales, siendo el nodo (+) la zona p y el ctodo (-) la zona n.El polo negativo (ctodo) del diodo, se identifica por una banda de color gris.SmboloComprobacin del estado del diodo y su polaridad.Real

Representacin

DiodosPolarizacin del diodo:En funcin de cmo conectemos el diodo a los polos de la fuente de alimentacin, permitir o no, el paso de la corriente elctrica.

POLARIZACINCIRCUITOCARACTERSTICASDIRECTA el nodo se conecta al positivo de la batera y el ctodo al negativo.El diodo conduce con una cada de tensin de 0,6 a 0,7V. El valor de la resistencia interna seria muy bajo.Se comporta como un interruptor cerradoINVERSA el nodo se conecta al negativo y el ctodo al positivo de la bateraEl diodo no conduce y toda la tensin de la pila cae sobre el. Puede existir una corriente de fuga del orden de uA. El valor de la resistencia interna sera muy altoSe comporta como un interruptor abierto.

DiodosCurva caracterstica del diodo:Representa la intensidad que recorre un diodo en relacin con el voltaje aplicado.Cuando se sobrepasa la tensin umbral (Vu), se produce un crecimiento exponencial de la corriente.En esta zona, el diodo se comporta prcticamente como un interruptor cerrado.Intensidad directa mxima admisible (Idmax). Es el valor mximo que puede alcanzar la corriente directa sin sobrepasar la potencia mxima nominal del diodo ( no se destruya).Al aplicar una tensin inversa, se pruduce una corriente de fuga (I0) prcticamente nula.Tensin de ruptura o Zener (VZ): es el valor mximo de la tensin capaz de soportar el diodo sin que se produzca la conduccin en inversa.

DiodosResolucin de circuitos con diodos:Existen tres aproximaciones para la resolucin:a) Diodo ideal ( 1 aproximacin) El diodo ideal acta exactamente igual que un conductor perfecto, cuando est polarizado directamente y como aislante perfecto en polarizacin inversa.Curva equivalentePolarizacin directa: acta como un interruptor cerrado.Polarizacin indirecta: acta como un interruptor abierto.

Dado el circuito de la figura calcula la intensidad, y la potencia de la resistencia y el diodo.

DiodosResolucin de circuitos con diodos:b) Segunda aproximacin.Se necesitarn alrededor de 0,7 voltios para que el diodo de silicio sea realmente un buen conductor. (Para el germanio 0,3 V).El diodo es equivalente a un interruptor cerrado y una pila de 0,7 V.

Dado el circuito de la figura calcula la intensidad, y la potencia de la resistencia y el diodo, por la segunda aproximacin

DiodosResolucin de circuitos con diodos:c) Tercera aproximacinEl diodo se comporta como un interruptor, una batera y una resistencia en serie.La curva se aproxima a una recta que pasa por 0,7 V y tiene una pendiente cuyo valor es la inversa de la resistencia interna.

Dado el circuito de la figura calcula la intensidad, y la potencia de la resistencia y el diodo, por la tercera aproximacin, si rB= 0,23

DiodosRecta de carga: Es una herramienta grfica que se emplea para hallar el valor de la corriente y la tensin del diodo, conocida la curva del diodo. Ecuacin de la recta de carga.Sea el circuito de la figura:Punto de saturacin:Es aquel donde la corriente es mxima, implica VD = 0Punto de corte:Cuando la corriente es mnima I=0Punto de corte con el eje YPunto de corte con el eje X(Punto de trabajo)