Electronica 1 basica
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-
Los Dodos
Ing. Wilmer Naranjo Electrnica
-
Resistencias
Potencimetros
Resistencias ajustables
Fijas
Variables
-
Cdigo de colores
-
Smbolos de las resistencias
-
Condensadores
-
Carga y descarga del condensador
-
Resistencia Potenciometro
Transformador Diodo
LED Fotocelda
Capacitor Capacitor
Transistor SCR
Rel Interruptor
-
Material semiconductor
-
Semiconductor
La clasificacin de los elementos segn su
capacidad de conduccin es:
Conductores
Aislantes
Semiconductores
Los materiales Conductores permiten el paso del
flujo de electrones
Los materiales Aislantes no permiten el paso del
flujo de electrones
-
Semiconductor
Caractersticas
Los Semiconductores son materiales que poseen
propiedades intermedias de conductor o aislante
dependiendo de diversos factores, como por
ejemplo el campo elctrico o magntico, la presin,
la radiacin que le incide, o la temperatura del
ambiente en el que se encuentre.
Los materiales semiconductores ms importantes
son:
Silicio
Germanio
GaAs
-
Semiconductor
Material extrnseco Tipo N:
Impurezas del grupo V de la tabla peridica.
Con muy poca energa se ionizan (pierden un
electrn).
Los portadores mayoritarios de carga en un
semiconductor tipo N son Electrones libres
-
Semiconductor
Material extrnseco Tipo P
Impurezas del grupo III de la tabla peridica
A T=300 K todos los tomos de impureza han
captado un electrn.
Los portadores mayoritarios de carga en un
semiconductor tipo P son Huecos: Actan como
portadores de carga positiva.
-
Caractersticas. Smbolo
Diodo semiconductor: union PN. Referencia: diodos de silicio (Si)
Elemento biterminal. Terminales diferentes.
POLARIZACIN DIRECTA POLARIZACION INVERSA
+Ctodo nodo
Polarizacin directa Polarizacin inversa
+
+
E
I
-
Diodo rectificador
En P.D. conduce corriente. En P.I. no conduce.
Diodo LED
En P.D. conduce corriente y emite luz.
En P.I. no conduce corriente y no emite luz.
Fotodiodo Opuesto al anterior. En P.I. absorbe luz
detectada y conduce corriente
Diodo Zener En P.D. como el diodo rectificador En P.I., si se supera cierta tensin (tensin
Zener)
conduce tambin.
Tipos de diodos
-
Diodo rectificador
Relacin exponencial
Curva caracterstica corriente/tensin
+ VD
ID ID
I.P. D.P.
0,7 VVD
ID
P.I. corriente de saturacin (pocos nA)
P.D. tensin umbral
P.I.: ruptura ID IS e
qVD
KT
1
-
Diodo Zener
Peculiaridad en P.I: superada Vz, ruptura Zener
conduce corriente sentido inverso
Curva caracterstica corriente/tensin
D.P.
0,7 V
I.P.
VD
ID
VZ+ VD
ID ID
-
Primera aproximacin: diodo ideal
P.D. conduce como un cortocircuito
P.I. no conduce
Aproximacin ms alejada
Aproximaciones lineales del
diodo rectificador
D.P. I.P.
V D
I D
-
A B + V
D
I D
I D
I D
D. P. : A B + V
D 0
I. P. : A B +
Condicin Ecuacin
V D 0 I
D 0
I D 0 V
D 0
I D 0
V D
-
Segunda aproximacin (ms frecuente)
P.D. conduce a partir de 0,7V
P.I. no conduce
Tiene en cuenta la tensin umbral
Aproximaciones lineales del
diodo rectificador
D.P.
0,7 V
I.P.
V D
I D
-
D. P. :
Condicin Ecuacin
A B
+
+
0,7 V
A B +
I D
I D
V D
V D 0 , 7 V
I. P. : A B +
I D 0
V D
I D 0 V
D 0 , 7 V
V D 0 , 7 V I
D 0
I D
I D
-
Tercera
P.D. conduce a partir de 0,7V, pero la tensin aumenta si la corriente aumenta
P.I. no conduce
Aproximaciones lineales del
diodo rectificador
D.P.
0,7 V
I.P.
V D
I D
-
D. P. :
Condicin Ecuacin
I. P. :
A B
+
A B +
+
0,7 V
( r = 0,5 - 1 )
r resistencia interna
A B + V
D
I D
I D
V D
I D
0
I D
0 V D
0 , 7 V
V D
0 , 7 + rI D
V D 0 , 7 + rI
D I
D 0
r I
D
-
Slo una aproximacin (se pueden hacer ms)
Similar a la 2 aprox. del diodo rectificador
En P.D. se comporta igual, tambin a partir de 7V
En P.I. al llegar a la tensin Zener, conduce corriente en sentido contrario
Aproximaciones lineales del diodo Zener
I D
D.P.
0,7 V
regin Zener
regin normal
I.P.
V D
V Z
-
D. P. : Condicin Ecuacin
I. P. :
regin normal:
regin Zener:
parmetro conocido
B
+
A
V D
I D
I D
I D 0
A B
+
+
0,7 V
I D
V D 0 , 7 V
V D 0 , 7 V
+
I Z
I Z
V Z
I D 0 I
Z 0
A B
+ V D
I D 0
V Z
V Z V
D 0 , 7 V
A B
+
+
V D V
Z
I Z I Z
V Z
I Z 0 I
D 0 V
D V
Z
-
Punto de operacin del diodo
Recta de carga
Resolucin grfica de circuitos con diodos
I.P. D.P.
0,7 VVD
ID
+
+
A
B
VDIDETh
RTh
DDThTh VIRE +
DThTh
ThD V
RR
EI
1
-
Interseccin: punto de operacin del diodo
Resolucin grfica de circuitos con diodos
Q
Punto de operacin
V D
I D
E Th
R Th
E Th
V Q
V Q , I
Q ( ) I
Q
-
La alta velocidad de conmutacin permite rectificar seales de muy
altas frecuencias y eliminar excesos de corriente en circuitos de alta
intensidad.
La tensin umbral es aproximadamente 0,2 V a 0,4 V.
La limitacin ms evidente del diodo de Schottky es la dificultad de
conseguir resistencias inversas relativamente elevadas cuando se
trabaja con altos voltajes inversos pero el diodo Schottky encuentra
una gran variedad de aplicaciones en circuitos de alta velocidad para
computadoras donde se necesiten grandes velocidades de
conmutacin y mediante su poca cada de voltaje en directo permite
poco gasto de energa, otra utilizacin del diodo Schottky es en
variadores de frecuencia (inverters) para que la corriente que vuelve
desde el motor al variador no pase por los transistores IGBT del
chopper, lo cual conducira a su rpido deterioro. Cuando el motor se
comporta como generador, la corriente circula hacia el bus de
continua a travs de los diodos y no es absorbida por los IGBTs.
Diodo Schottky
-
Generador de tensin continua o fuente de alimentacin
Una aplicacin del diodo: el rectificador
220 V 50 Hz
6 V
50 Hz
5 V
Fuente de alimentacin Transform
ador
Rectificador
Filtro
Regulador
-
1. Transformador
seal de c.a.
seal de c.a. ms pequea
Transformador
+
vE
+
vS
-
2.a Rectificador de media onda
c.a. (positiva y negativa)
c. pseudocontinua
+
+
Rectificador
v E
v S 0
v S
D
+
Entrada Salida
+
Rectificador
v E v
S v
R
R L
-
1.- VE> 0 i > 0 0 t T/2
D
+ +
R L v S v E 0 v E 0 i
2.- VE < 0 i < 0 T/2 t T
D
+
+
R L v
E 0 i 0 v
S 0
+
>0
-
T
T 2
v E
v S
t
t
Seal de onda de
Voltaje de entrada y Voltaje de Salida
-
2.b Rectificador de onda completa:
primera opcin
+
+
+
R L
v
S
v EA
v EB
v EA v
E
v EB v
E
D A
D B
-
++
+
vS RLDA
DB
vEA
vEB
-
1.- VEA> 0 y VEB < 0
2.- VEA< 0 y VEB > 0
+ +
v
EA
R L
v S
D A
+
+
v S R L
v EB
D B
-
T
t
t
v E
v S
v EA v EB
-
3. Filtro
D
+
Entrada Salida
+ Rectificador
Filtro
C
v E
v S v
R
-
T 4
5 T 4
v S
t
v E
v E v
C v
E v
C
T 4 3 T
4
t
v S
v EA v EB
v EA v C v EB v C
Filtro con rectificador de media onda
Filtro con rectificador de onda completa
-
4. Regulador
D
+
Entrada Salida
+
Regulador
C
R L v S v R v E
V Z
V min t
v S
Regulador con rectificador de media onda
-
Regulador con rectificador de onda completa
V Z
V min
v S
t
-
Encapsulado de Diodos
DO 35 DO 41 DO 15 DO 201
-
Encapsulado de Diodos
-
Encapsulado de Diodos
B 44
DO 5
-
Encapsulado de Diodos
+ -+ -
-
Varistor
El Varistor es un componente electronico cuya
curva caracterstica es similar a la del diodo.
El trmino que proviene del ingls Variable
resistor.
Los varistores suelen usarse para proteger
circuitos contra variaciones de tensin al
incorporarlos en el circuito de forma que
cuando se active la corriente no pase por
componentes sensibles.
La funcin del varistor es conducir una
corriente significativa cuando el voltaje es
excesivo.
Un varistor tambin se conoce como Resistor
Dependiente de Voltaje o VDR.
-
Varicap
El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es La
Funcin se debe al ancho de la barrera de potencial en una
unin PN vare en funcin de la tensin inversa. Al aumentar
dicha tensin, aumenta la anchura de esa barrera,
disminuyendo as la capacidad del diodo. De este modo se
obtiene un condensador variable controlado por tensin (1 a
500 pF). La tensin inversa mnima tiene que ser de 1 V.
La aplicacin esta en la sintona de TV, modulacin de
frecuencia en transmisiones de FM y radio y en los
osciladores controlados por voltaje ( tensin).