Niveles de resistencia:

A medida que el punto de operacin de un diodo se mueve de una regin a

otra, su resistencia tambin cambia debido a la forma no lineal de la curva de

caractersticas.

Resistencia de CD o esttica

La aplicacin de un voltaje de dc a un circuito que contiene un diodo

semiconductor produce un punto de operacin en la curva de caractersticas

que no cambia con el tiempo. La resistencia del diodo en el punto de operacin

se halla determinando los niveles correspondientes de e , como se

observa en la imagen (1).

(1)

Y aplicamos la siguiente ecuacin (1).

(1)

Los niveles de resistencia de cd en la rodilla y debajo de ella son mayores que

los niveles de resistencia obtenidos para la seccin de levantamiento vertical

de las caractersticas. Los niveles de resistencia en la regin de polarizacin en

inversa son por naturaleza bastante altos.

En general, por consiguiente, cuanto mayor sea la corriente a travs de un

diodo, menor ser el nivel de resistencia cd.

EJEMPLO 1.

Determine los niveles de resistencia de cd del diodo que se muestra en la

imagen, con:

a. .

b. .

c. (polarizacin en inversa).

Solucin:

a. con , (en la curva)

a. con , (en la curva)

a. con , (en la curva)

Lo que confirma con claridad el comentario cuanto mayor sea la corriente a

travs de un diodo, menor ser el nivel de resistencia cd con respecto a los

niveles de resistencia de un diodo.

Resistencia de CA o dinmica

Es obvio de acurdo con la ecuacin (1) y el ejemplo (1) que la resistencia de cd

de un diodo es independientemente de la forma de las caractersticas en la

regin alrededor del punto de inters. Si se aplica una entrada senoidal en

lugar de una de cd, la situacin cambiar por completo. La entrada variable

mover el punto de operacin instantneo hacia arriba y hacia debajo de una

regin de las caractersticas, y por lo tanto define un cambio especfico de la

corriente y el voltaje como observamos en la imagen (2). Sin ninguna seal

variable aplicada, el punto de operacin sera el punto Q que aparece en la

imagen (2), determinado por los niveles de cd aplicados

(2)

Una lnea recta trazada tangente a la curva por el punto Q como se muestra

en la imagen (3) definir un cambio particular del voltaje y corriente que se

puede utilizar para determinar la resistencia de ca o dinmica en esta regin de

las caractersticas del diodo, se deber hacer un esfuerzo por mantener el

cambio de voltaje y corriente lo ms pequeo posible y equidistante a ambos

lados del punto Q. En forma de la ecuacin (2).

(3)

Donde indica un cambio finito de la cantidad.

Cuanto ms inclinada sea la pendiente, menor ser el valor de con el

mismo cambio de y menor es la resistencia. La resistencia de ca en la

regin de levantamiento vertical de la caracterstica es, por consiguiente,

bastante pequea, en tanto que la resistencia de ca es mucho ms alta con

niveles de corriente bajos.

En general, por consiguiente, cuanto ms bajo est el punto de operacin

(menor corriente o menor voltaje), ms alta es la resistencia de ca,

EJEMPLO 2:

Para las caractersticas de la figura determine:

a. Determine la resistencia de ca con .

b. Determine la resistencia de ca con .

c. Compare los resultados de las partes (a) y (b) con las resistencias de cd en

cada nivel de corriente.

Solucin:

a. Con , la lnea tangente en se traz como se muestra en

la imagen y se eligi una variacin de 2 mA por encima y debajo de la corriente

de diodo especificada, Con , y con ,

Los cambios resultantes de la corriente y voltaje son, respectivamente.

Y la resistencia ca es:

b. Con , la lnea tangente en se traz como se muestra

en la imagen y se eligi una variacin de 5 mA por encima y debajo de la

corriente de diodo especificada, Con , y con ,

. Los cambios resultantes de la corriente y voltaje son,

respectivamente.

Y la resistencia ca es:

b. Con , y

La cual excede por mucho la de 27.5 .

Con , y

La cual excede por mucho la de 2 .

Determinamos la resistencia dinmica grficamente, pero hay una definicin

bsica en el clculo diferencial que manifiesta lo siguiente:

La derivada de una funcin en un punto es igual a la pendiente de la lnea

tangente trazada en dicho punto

Por consiguiente, la ecuacin (2) definida por la imagen (3), se encuentra

hallando esencialmente la derivada de la funcin en el punto Q de operacin,

Si determinamos la derivada de la ecuacin para el diodo

semiconductor con respecto a la polarizacin en directa aplicada y luego

invertimos el resultado, obtendremos una ecuacin para la resistencia de ca o

dinmica en dicha regin. Es decir, si tomamos la derivada de la ecuacin del

diodo con respecto a la polarizacin aplicada tendremos.

Y

Luego aplicamos algunas maniobras bsicas de clculo diferencial, En general

en la seccin de pendiente vertical de las caractersticas y.

Invirtiendo el resultado para definir una relacin de resistencia (R=V/I) se tiene: