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Sesión 9
Diodos y Aplicaciones
Componentes y Circuitos Electrónicos
Isabel Pérez
www.uc3m.es/portal/page/portal/dpto_tecnologia_electronica/Personal/IsabelPerez
Aplicaciones de Diodos
OBJETIVOSOBJETIVOS• Conocer e interpretar las señales en un circuito
rectificador y los parámetros fundamentales (valor medio, rizado, PIV, potencia disipada en el diodo)
• Conocer las características (tensión Zener, corriente mínima, potencia máxima…) y aplicaciones de diodos
Zener
2UC3M 2009 CCE - Sesión 9
Zener
• Conocer las características básicas de diodos emisores (LED y LASER) y detectores (fotodiodos) de luz
Rectificadores
T: Período de tensión en secundariof: Frecuencia de tensión en secundario
6UC3M 2009 CCE - Sesión 9
Rectificadores
T: Período de tensión en secundariof: Frecuencia de tensión en secundario
9UC3M 2009 CCE - Sesión 9
ÁnodoCátodo
+ -
iD
vD
SÍMBOLO
ÁnodoCátodo
+ -
iD
vD
SÍMBOLO
Curva característica
Diodos Zener
Curva característica
A-C
A-C
(Limitada por Pzmax)
10UC3M 2009 CCE - Sesión 9
ÁnodoCátodo
+ -
iD
vD
SÍMBOLO
ÁnodoCátodo
+ -
iD
vD
SÍMBOLO
Aproximaciones a curva característica
Diodos Zener
ID
VD
Directa
Inversa
-VZ
Ruptura
ID
VD
Directa
Inversa
-VZ
Ruptura
ID
VD
Directa
Inversa
-VZ
Ruptura
ID
VD
Directa
Inversa
-VZ
Ruptura
Aproximaciones a curva característica
Zener ideal Zener con caída de tensión constante en directa
A-C
A-C
A-C
A-C
Inversa
Circuitos equivalentes del diodo:
Directa: A CCortocircuito: VD=0, ID>0
Inversa: A CCircuito abierto: ID=0, VD<0
Ruptura:A C
Caída de tensión cte A-C=-VZ, ID<0+-
VZ
Inversa
Circuitos equivalentes del diodo:
Directa: A CCortocircuito: VD=0, ID>0
Inversa: A CCircuito abierto: ID=0, VD<0Inversa: A CCircuito abierto: ID=0, VD<0
Ruptura:A C
Caída de tensión cte A-C=-VZ, ID<0+-
VZ
Inversa
Circuitos equivalentes del diodo:
Directa: A C
Inversa: A CCircuito abierto: ID=0, VD<0
Ruptura:A C
Caída de tensión cte A-C=-VZ, ID<0+-
VZ
+ -VγγγγCaída de tensión cte A-C =Vγγγγ, ID>0
Inversa
Circuitos equivalentes del diodo:
Directa: A C
Inversa: A CCircuito abierto: ID=0, VD<0Inversa: A CCircuito abierto: ID=0, VD<0
Ruptura:A C
Caída de tensión cte A-C=-VZ, ID<0+-
VZ
+ -VγγγγCaída de tensión cte A-C =Vγγγγ, ID>0
11UC3M 2009 CCE - Sesión 9
Aplicaciones : Estabilizador de tensión
Diodos Zener
minmax
(min)
maxmin
zL
ZNR
SZZ
ii
VVRii
+
−=⇒>
DiseñoFuncionamiento en zona Zener
L
Z
S
ZNR
LSZ
R
V
R
VViii −
−=−=
max
(max)
minmax
S
ZNR
SZZ
i
VVRii
−=⇒<
( ))minmax
2
max
LSZZ
SSRS
iiVP
RiP
−•=
•=
12UC3M 2009 CCE - Sesión 9
Aplicaciones : Limitadores (resolución utilizando aproximaciones a curva característica)
Obtener y dibujar la función de transferencia del circuito de la figura, utilizando la 2ª aproximación para el Zener (Vγ=0.7V, VZ=5V).
Diodos Zener
•Zener en directa•Zener en inversa: •Zener en zona Zener
vo = -vD = -0.7V
Vvi
7.0−<
vo = vi
Vvi57.0 <<−
vo= VZ
Vvi5>
13UC3M 2009 CCE - Sesión 9
� Funcionando en directa convierten corriente de polarización directa en luz
� Emiten a diferentes longitudes de onda, λ, (distintos colores).
LED (Light Emitting Diode)
LEDs y Diodo LASER
� Espectro de emisión ancho (varias λ)�Tensión umbral de conducción es
mayor que en los diodos de unión pn ydepende del rango de longitudes deonda a las que emitan (color del LED)
(Azul: Vγ≈3V; Verde: Vγ≈2.5V;Amarillo:Vγ≈1V)
Diodo LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
Potencia óptica (mW)
Diodo LASER
LED(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
�Espectro de emisión estrecho (≅ λ única)�Luz coherente
14UC3M 2009 CCE - Sesión 9
Corriente en directa (mA)
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