Se dice diodo un componente de dos terminales de  dentro de la cual hay una unión PN. El terminal del diodo conectado a la zona P está dicho ánodo; terminal conectado a la zona N se dice cátodo. El símbolo eléctrico del diodo es el siguiente:

La flecha indica la dirección de la corriente.

diodos comerciales

Para el diodo es una característica directa, que se logra polarizando el diodo directamente. Para derivar la característica directa es suficiente un circuito tal como el siguiente:

en el que se aplica una tensión E variable desde cero hasta el valor máximo y medir simultáneamente la corriente del diodo I_D y la tensión del diodo V_D. Tenga en cuenta que el voltímetro V mide el tensión a los bornes del diodo V_D. En lugar el amperímetro A medida la corriente del diodo I_D más la corriente del voltímetro I_V; entonces para derivar I_D se utiliza  la siguiente fórmula:

I_D = I_A - I_V

Sin un número suficiente de mediciones se muestran los valores en un diagrama y la característica directa es la siguiente:

Observamos que hasta que la tensión de umbral V_g, la corriente es prácticamente cero; superado la tensión umbral  la corriente aumenta en gran medida y de una manera casi lineal.

Para el diodo, hay una característica inversa, que se logra polarizando el diodo inversamente. Para derivar la característica inversa es suficiente un circuito tal como la siguiente:

en el que la tensión aplicada es variable desde cero hasta el valor máximo y medir simultáneamente la corriente I_D y la tensión V_D. Sin un número suficiente de mediciones muestra valores en un diagrama y la característica inversa es la siguiente:

Tomamos nota de que la corriente inversa es muy pequeña, en la práctica se mantiene en un valor constante I₀, dicha corriente inversa de saturación.

Línea de carga

Considere el siguiente circuito:

El generator de tensión E proporciona una tensión que polariza el diodo directamente. Aplicando la segunda ley de voltaje de Kirchhoff  de las tensiones obtiene:

Donde V_D es la caída de tensión a los bornes del diodo y V₁ la caída tensión a los bornes  de R₁, que es V₁ = R₁ I_D.

Esta ecuación se llama la ecuación de la línea de carga. La línea de carga se puede representar en la característica directa del diodo. Como vemos en el siguiente diagrama:

Para dibujar una línea recta se necesitan dos puntos. Un primer punto se obtiene al exigir que la corriente del diodo es cero, es decir, I_D = 0; por lo tanto, se obtiene la ecuación E = V_DMAX. En el eje horizontal se presenta el punto de coordenadas (E; 0), en nuestro caso (2; 0).

El segundo punto se obtiene al exigir que V_D es cero y por lo tanto la ecuación de la línea de carga se obtiene: E = R₁ I_D. de la que I_DMAX = E/R₁; ennuestro caso = 2/0,1 = 20 A. Esta corriente es el máximo permitido por el circuito dejando constante  tanto E y R₁. En el eje vertical se presenta el punto de coordenadas (0; I_DMAX), en nuestro caso (0;20). La combinación de los dos puntos que trazamos la línea de carga.

En última instancia, la línea de carga representa todos los posibles puntos de operación si no era el diodo. La característica del diodo representa todos los puntos de la operación si no era la resistencia. El único punto de funcionamiento posible está dado por la intersección de la línea de carga con la característica del diodo, es decir, el punto P. El punto P se dice punto de trabajo. Para derivar la verdadera tensión del diodo es parte de P y tira de una línea vertical que corta el eje horizontal en el punto V_D, que, leído en la escala de las tensiones, representa la tensión a los bornes del diodo, en nuestro caso V_D = 1,1 V. Para obtener la corriente del diodo tira de una línea horizontal a partir de P hasta llegar al eje vertical. El punto de encuentro I_D está en la escala de la corriente  la real corriente del diodo,  en nuestro caso I_D = 9 A.

Rectificador de  media onda

Un circuito se dice rectificador cuando se recibe una señal sinusoidal de entrada y da una tensión de salida no más alterna pero con un inicio de sesión único. Este tipo de tensión se denomina botón unidireccional. Un rectificador se dice de media onda  si sólo ve una media onda de la señal de entrada, es decir, todas las medias ondas positivas, o todos los semiciclos negativos. Un rectificador se dice de onda completa cuando utiliza las medias ondas positivas que aprovecha tanto los semiciclos negativos.

El diagrama de un circuito rectificador de onda completa es el siguiente:

Las formas de onda son las siguientes:

Como vemos en el circuito, durante la media onda positiva de la señal de entrada, el diodo está polarizado directamente y se comporta como un cortocircuito haciendo llegar a la salida toda la media onda positiva, sin deformar. Tiene en cuenta que nosotros dejemos la tensión umbral del diodo.

Cuando en la entrada llega la onda media negativa, el diodo está polarizado en sentido inverso y se comporta como un circuito abierto; la media onda negativa no puede llegar a la salida, a continuación, la tensión de salida es igual a cero. El descuido, en este caso, la corriente inversa de saturación  I_0.

Prof. Pietro De Paolis

2014

Curso de Electrónica

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