Características de los Diodos.

Las características ó especificaciones de los elementos semiconductores son proporcionados normalmente por los fabricantes en dos formas: Una es una descripción muy breve del dispositivo la cual permite una revisión muy rápida de los elementos disponibles en unas pocas páginas; la segunda hace un examen completo del dispositivo, donde se incluyen gráficas, aplicaciones, características técnicas, etc.

A continuación nombraremos algunas de las especificaciones más importantes a tener en cuenta para una buena operación de estos elementos:

PIV = Voltaje Inverso Pico o Voltaje Inverso de Ruptura: Es el máximo Voltaje Pico o de alterna que se le puede aplicar a un diodo cuando está polarizado inversamente.

I f (MAX )= Forward Current o Corriente Directa.

V f (MAX )=Forward Voltaje Drop o Voltaje de Caída Directo: Es la caída de tensión que produce la resistencia interna del diodo cuando está polarizado directamente para el silicio = 0.7V, y para el Germanio = 0.3V.

IR(MAX )= Reverse Leakage Current o Corriente Inversa de escape o de saturación: Es la que circula a través del diodo cuando esta polarizado inversamente.

V R=Rupture voltaje o voltaje de Ruptura: Es el máximo valor de voltaje que se le debe aplicar al diodo para no dañarlo así sea en polarización directa o inversa.

Curva Característica del Diodo

En la figura se representa esquemáticamente las curvas características de los diodos semiconductores de Silicio y Germanio donde podemos observar el comportamiento de la corriente y el voltaje cuando está polarizado directa o inversamente.

Resumen

1. En polarización directa solamente son necesarias unas pocas centésimas de voltaje para originar aumentos de corriente considerables

2. En polarización inversa corrientes muy significantes se originan por cambios grandes del voltaje hasta el punto en el cual se alcanza el valor del voltaje de ruptura.

3. Tan pronto se sobrepasa el voltaje de ruptura, la corriente se incrementa considerablemente en polarización inversa hasta alcanzar el punto cíe máxima disipación de potencia la cual es destructiva para el diodo.

4. Ya sea en polarización directa o inversa el diodo se daña si se sobrepasa el valor de máxima disipación de potencia

Circuitos Equivalentes.

Un modelo es la representación de un dispositivo que puede ser en forma matemática o gráfica, la cual describe su comportamiento frente a ciertas condiciones establecidas; y el diodo puede ser representado en estas formas.

Existen 3 modelos utilizados comúnmente para representar el comportamiento del diodo:

1. Primera aproximación (el diodo ideal). Con base en la curva característica del diodo, la cual describe una curva exponencial creciente se aproxima a una vertical que pasa por el origen de coordenadas cartesianas. Esta primera aproximación es muy importante y útil pues permite considerar al diodo como un interruptor Neto, el cual en el momento de encontrarse en la zona de conducción puede ser considerado como un corto circuito puro.

Curva característica del diodo – Primera aproximación

Polarización directa Polarización inversa

Como se ha visto, el diodo actúa como un interruptor abriéndose o cerrándose dependiendo si esta en polarización inversa o directa respectivamente.

2. Segunda aproximación En éste segundo caso se tiene en cuenta la caída de voltaje en el diodo que dependiendo si es de Silicio o de Germanio puede ser de 0,7V o 0,3V respectivamente. Se aplica la misma consideración anterior aproximando la exponencial a una vertical iniciando en 0,7 V por el eje X (este valor es el valor de la tensión umbral para el silicio, si fuera de germanio se tomaría el valor de 0,3 V).

Curva característica del diodo – Segunda aproximación

Polarización directa Polarización inversa

La segunda aproximación es una de las más recomendadas a la hora de realizar cálculos para diseños y análisis de circuitos utilizando diodos.

3. Tercera aproximación. En ésta tercera aproximación se tiene en cuenta no solamente la caída de tensión en el diodo sino también el valor de resistencia ofrecida por éste dispositivo a la hora de encontrarse en la zona de conducción. La curva del diodo se aproxima a una recta que pasa por 0,7 V y tiene una pendiente cuyo valor es la inversa de la resistencia interna.

Curva característica del diodo – Tercera aproximación

El análisis es muy semejante a los casos anteriores, presentándose la diferencia significativa cuando el diodo se encuentra polarizado directamente:

Observemos que en ésta tercera aproximación realmente no es muy utilizada debido a que el error que se comete, con respecto a la segunda aproximación, es mínimo, prácticamente despreciable. Por tal razón para efectos prácticos se recomienda utilizar la segunda aproximación en lugar de la tercera excepto en algún caso especial en el cual sea requerido.

CONCLUSIONES

El cambio de las terminales de medición del multimetro hace que el diodo se polarice inversamente, ya que al seleccionar resistencia óhmica en el multimetro,este funciona como una fuente DC o de batería (en realidad es una batería interna la que se conecta en el circuito) y hace posible la comprobación del estado del diodo.

En la polarización inversa del diodo, el multimetro (digital) no marca nada, es como que si se esté midiendo un circuito abierto.

Comparando los resultados de la tabla 1 se llega a la conclusión de que el diodo de germanio es el que menos voltaje necesita para cada corriente, al contrario el silicio necesita mas voltaje para alcanzar la misma corriente que el diodo de germanio.

Para ambos diodos en polarización inversa no hay paso de corriente o sea que la corriente es 0A, lo que significa que las teorías estudiadas están correctas y el diodo se puede considerar como un circuito abierto en ese momento.

Bibliografía

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/203532/exelearning/Modulo/leccin_4diodos_de_silicio_y_germnio.html

https://www.academia.edu/7277748/CARACTER%C3%8DSTICAS_DE_LOS_DIODOS_SEMICONDUCTORES

http://www.areaelectronica.com/semiconductores-comunes/caracteristicas-diodos.htm

https://www.academia.edu/7851766/Informe_de_laboratorio_electronica_CARACTERISTICAS_DEL_DIODO