informe previo dos circuitos electronicos I

8/17/2019 informe previo dos circuitos electronicos I

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2.- Explicar los siguientes conceptos:

Resistencia Dinámica de un Diodo

Cuando en un diodo se le superpone a la continua una pequeña señal (o sea una señal alterna),

aparece para dicha señal una resistencia que depende del punto Q de funcionamiento. El valor de

dicha resistencia se la denomina resistencia dinámica del diodo. Y como en el caso de la resistencia

estática, se la puede calcular de dos formas, una gráfica y otra analtica. !a resistencia dinámica

posee dos componentes, una el valor de resistencia que presenta la "untura #$ (llamado ru), y otro

es el valor de la resistencia %hmica del cuerpo del diodo (llamada r&). ' sea la resistencia dinámica

es

rdru*r&

#ara valores chicos de corriente de polari+aci%n (o sea la corriente continua), predomina ru(rur&), y para valores grandes de corriente predomina r& (r&ru).

-ráficamente la resistencia dinámica representa la pendiente de la recta que pasa por el punto Q

La corriente continua

se refiere al flu"o continuo de carga elctrica a travs de un conductor entre dos puntos de

distinto potencial, que no cam&ia de sentido con el tiempo. / diferencia de la corriente alterna (C/

en español, /C en ingls, de/lternating Current), en la corriente continua las cargas

elctricas circulan siempre en la misma direcci%n. /unque com0nmente se identifica la corrientecontinua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la

misma polaridad, as disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por e"emplo

cuando se descarga una &atera elctrica).

1am&in se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido,

el flu"o se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.

https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_espa%C3%B1olhttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_(electricidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_espa%C3%B1olhttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_(electricidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica


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Corriente inversa

/umenta la +ona de carga espacial. 2 pasa a ser 2o * 23. 4e produce una corriente inversa de&ido a

los portadores minoritarios y a los pares electr%n5hueco creados en la +ona de carga espacial. Esta

corriente se denomina corriente inversa de saturaci%n (3o).

Capacidad de transición (Ct)

Equivale al cociente entre la variaci%n de carga en la +ona de transici%n respecto a la variaci%n de

potencial que la origina.

En la figura se o&serva que al aumentar la tensi%n de polari+aci%n directa, la anchura de 6t

disminuye y, en consecuencia, disminuye tam&in la carga. Este efecto se manifiesta en sentido

inverso al alterar la polaridad de la alimentaci%n.

Ca&e concluir, pues, que la capacidad de transici%n se manifiesta en polari+aci%n directa e inversa.

4i &ien, en polari+aci%n directa no suele considerarse Ct de&ido a que la capacidad de difusi%n es

muy superior frente a la magnitud irrelevante de Ct.


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Capacidad de transici%n

Voltaje de Pico Inverso (PIV)

Es el valor má7imo instantáneo que puede soportar el 8iodo cuando es polari+ado en forma

inversa.

Velocidad de conmutación de un diodo

9na carga capacitiva se carga a travs de un transistor de la serie. !as corrientes de carga má7imas

para la carga se di&u"an de una fuente capacitiva que carga se mantenga constantemente. !a

descarga rápida de la carga capacitiva está a travs de un diodo del semiconductor y de una cascada

de los transistores que act0an como elementos de la conmutaci%n. !os diodos a travs de la

ensam&ladura del emisor de &ase de estos diodos de la conmutaci%n proporcionan la protecci%n

contra daño transitorio as como la reducci%n del tiempo requerido a la conducci%n del ata"o de los

transistores.


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3.- Explicar la curva característica del Zener y su utilidad como regulador de voltaje

Curva característica del Zener

/nali+ando la curva del diodo +ener se ve que conforme se va aumentando negativamente el volta"e

aplicado al diodo, la corriente que pasa por el aumenta muy poco.

#ero una ve+ que se llega a un determinado volta"e, llamada volta"e o tensi%n de 6ener (2+), el

aumento del volta"e (siempre negativamente) es muy pequeño, pudiendo considerarse constante.

#ara este volta"e, la corriente que atraviesa el diodo +ener, puede variar en un gran rango de valores.

/ esta regi%n se le llama la +ona operativa. Esta es la caracterstica del diodo +ener que se

aprovecha para que funcione como regulador de volta"e, pues el volta"e se mantiene practicamente

constante para una gran variaci%n de corriente.

Regulador de Voltaje Zener

Es el regulador de tensi%n más sencillo. Consiste en una resistencia serie de entrada y el diodo +ener

en paralelo con la carga como se muestra en la siguiente imagen.


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Cuando la tensi%n de entrada aumenta se produce un aumento de la corriente de entrada, como la

tensi%n del diodo +ener es constante, a&sor&e el e7ceso de corriente, mientras la resistencia de

entrada a&sor&e esta variaci%n de tensi%n. 4i se produce una disminuci%n de la tensi%n de entrada la

cada de tensi%n en la resistencia de entrada disminuirá, compensando la disminuci%n inicial, por el

+ener circulará menor corriente.

8el circuito se deduce que para que el +ener esta&ilice correctamente, la tensi%n mnima a su

entrada (93$), de&e ser mayor que la tensi%n de referencia del +ener (2+). 1am&in hay un lmite de

tensi%n má7ima de&ida a las limitaciones de potencia del dispositivo. 4i se cumplen estas premisas,

la tensi%n en la carga será muy apro7imada igual a la del +ener.

!as ecuaciones &ásicas del circuito son las siguientes

8onde 2in es la tensi%n de entrada, 2r la tensi%n en la resistencia serie y 2+ la tensi%n del +ener o

de la resistencia de carga.

8onde 3e es la corriente de entrada, 3+ la corriente por el +ener e 3s la corriente por la carga.

4.- Explicar la constitución del diodo LE y sus características m!s importantes.

Diodo LD

El !E8 (!ight5Emitting 8iode 8iodo Emisor de !u+), es un dispositivo semiconductor que emite

lu+ incoherente de espectro reducido cuando se polari+a de forma directa la uni%n #$ en la cual

circula por l una corriente elctrica . Este fen%meno es una forma de electroluminiscencia, el !E8

es un tipo especial de diodo que tra&a"a como un diodo com0n, pero que al ser atravesado por lacorriente elctrica, emite lu+ . Este dispositivo semiconductor está com0nmente encapsulado en una

cu&ierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las

lámparas incandescentes. /unque el plástico puede estar coloreado, es s%lo por ra+ones estticas, ya

que ello no influye en el color de la lu+ emitida. 9sualmente un !E8 es una fuente de lu+

compuesta con diferentes partes, ra+%n por la cual el patr%n de intensidad de la lu+ emitida puede

ser &astante comple"o.

#ara o&tener una &uena intensidad luminosa de&e escogerse &ien la corriente que atraviesa el !E8 y

evitar que este se pueda dañar: para ello, hay que tener en cuenta que el volta"e de operaci%n va

http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml


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desde ;,< hasta =,< voltios apro7imadamente (lo que está relacionado con el material de fa&ricaci%n

y el color de la lu+ que emite) y la gama de intensidades que de&e circular por l vara seg0n su

aplicaci%n. !os 2alores tpicos de corriente directa de polari+aci%n de un !E8 están comprendidos

entre los ;> y ?> miliamperios (m/) en los diodos de color ro"o y de entre los ?> y @> miliamperios

(m/) para los otros !E8. !os diodos !E8 tienen enormes venta"as so&re las lámparas indicadoras

comunes, como su &a"o consumo de energa, su mantenimiento casi nulo y con una vida apro7imadade ;>>,>>> horas. #ara la protecci%n del !E8 en caso haya picos inesperados que puedan dañarlo.

4e coloca en paralelo y en sentido opuesto un diodo de silicio com0n.

!ím"olo del LD

!#R$C#$R% DL LD

C&'P&!ICI& D L&! LD

E7isten diodos !E8 de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos.

Aay de color ro"o, verde, amarillo, ám&ar, infrarro"o, entre otros.

LD rojo Bormado por -a# consiste en una uni%n p5n o&tenida por el mtodo de crecimientoepita7ial del cristal en su fase lquida, en un su&strato.

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!a fuente luminosa está formada por una capa de cristal p "unto con un comple"o de 6n', cuya

má7ima concentraci%n está limitada, por lo que su luminosidad se satura a altas densidades de

corriente. Este tipo de !E8 funciona con &a"a densidades de corriente ofreciendo una &uena

luminosidad, utili+ándose como dispositivo de visuali+aci%n en equipos portátiles. El constituido

por -a/s# consiste en una capa p o&tenida por difusi%n de 6n durante el crecimiento de un cristal n

de -a/s#, formado en un su&strato de -a/s, por el mtodo de crecimiento epita7ial en fasegaseosa.

/ctualmente se emplea los !E8 de -a/l/s de&ido a su mayor luminosidad.

El má7imo de radiaci%n se halla en la longitud de onda > nm.

LD anaranjado * amarillo Están compuestos por -a/s# al igual que sus hermanos los ro"os peroen este caso para conseguir lu+ anaran"ada y amarilla as como lu+ de longitud de onda más

pequeña, lo que hacemos es ampliar el ancho de la D&anda prohi&idaD mediante el aumento de

f%sforo en el semiconductor. 4u fa&ricaci%n es la misma que se utili+a para los diodos ro"os, porcrecimiento epita7ial del cristal en fase gaseosa, la formaci%n de la uni%n p5n se reali+a por difusi%n

de 6n.

LD verde El !E8 verde está compuesto por -a#. 4e utili+a el mtodo de crecimiento epita7ialdel cristal en fase lquida para formar la uni%n p5n.

/l igual que los !E8 amarillos, tam&in se utili+a una trampa isoelectr%nica de nitr%geno para

me"orar el rendimiento. 8e&ido a que este tipo de !E8 posee una &a"a pro&a&ilidad de transici%n

fot%nica, es importante me"orar la cristalinidad de la capa n. !a disminuci%n de impure+as a larga la

vida de los portadores, me"orando la cristalinidad.4u má7ima emisi%n se consigue en la longitud de

onda nm.

http://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-estadistica/resumen-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-estadistica/resumen-estadistica.shtml


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Compuestos empleados en la construcción de LD

+$CI&%'I#& +I!IC& DL LD

El funcionamiento fsico consiste en que, en los materiales semiconductores, un electr%n al pasar de

la &anda de conducci%n a la de valencia, pierde energa: esta energa perdida se puede manifestar en

forma de un fot%n desprendido, con una amplitud, una direcci%n y una fase aleatoria. El que esa

energa se manifieste en (calor por e"emplo) va a depender principalmente del tipo de material

semiconductor. Cuando /l polari+ar directamente un diodo !E8 conseguimos que por la uni%n #$

sean inyectados huecos en el material tipo $ y electrones en el material tipo #: ' sea los huecos de

la +ona p se mueven hacia la +ona n y los electrones de la +ona n hacia la +ona p, producindose por

consiguiente, una inyecci%n de portadores minoritarios.

/m&os despla+amientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. 4i los electrones

y huecos están en la misma regi%n, pueden recom&inarse, es decir, los electrones pueden pasar a

DocuparD los huecos, DcayendoD desde un nivel energtico superior a otro inferior más esta&le

Diodo emisor de lu, con la unión polari,ada en sentido directo

Cuando estos portadores se recom&inan, se produce la li&eraci%n de una cantidad de energa

proporcional al salto de &anda de energa del material semiconductor. 9na parte de esta energa se

li&era en forma de lu+, mientras que la parte restante lo hace en forma de calor, estando

determinadas las proporciones por la me+cla de los procesos de recom&inaci%n que se producen.

!a energa contenida en un fot%n de lu+ es proporcional a su frecuencia, es decir, su color . Cuanto

mayor sea el salto de &anda de energa del material semiconductor que forma el !E8, más elevada

será la frecuencia de la lu+ emitida.

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Diodo emisor de lu, con la unión polari,ada en sentido directa

%PLIC%CI&! D L&! LD

!os diodos infrarro"os (3FE8) se emplean desde mediados del siglo GG en mandos a distancia detelevisores, ha&indose generali+ado su uso en otros electrodomsticos como equipos

de aire acondicionado, equipos de m0sica, etc. y en general para aplicaciones de control remoto, as

como en dispositivos detectores.!os !E8 se emplean con profusi%n en todo tipo

de indicadores de estado(encendidoHapagado) en dispositivos de señali+aci%n (de tránsito, de

emergencia, etc.) y en paneles informativos.

1am&in se emplean en el alum&rado de pantallas de cristal lquido de telfonos m%viles,

calculadoras, agendas electr%nicas, etc., as como en &icicletas y usos similares. E7isten

además impresoras !E8.

1am&in se usan los !E8 en el ám&ito de la iluminaci%n (incluyendo la señali+aci%n de tráfico) es

moderado y es previsi&le que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a

las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. !a

iluminaci%n con !E8 presenta induda&les

4e utili+a ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situaci%n especfica de

funcionamiento y desplegar contadores

5 #ara indicar la polaridad de una fuente de alimentaci%n de corriente continua.

5 #ara indicar la actividad de una fuente de alimentaci%n de corriente alterna.

5 En dispositivos de alarma.

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V#%-%! DL LD

Bia&ilidad, mayor eficiencia energtica, mayor resistencia a las vi&raciones, me"or visi%n ante

diversas circunstancias de iluminaci%n, menor disipaci%n de energa, menor riesgo para el

medio am&iente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida,

etc. /smismo, con !E8 se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento

luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utili+adas hasta ahora, que tienen filtros

para lograr un efecto similar (lo que supone una reducci%n de su eficiencia energtica). 1odo ello

pone de manifiesto las numerosas venta"as que los !E8 ofrecen. 1am&in se utili+an en la emisi%n

de señales de lu+ que se trasmiten a travs de fi&ra %ptica.

D!V#%-%! DL LD

!as desventa"as del diodo !E8 son que su potencia de iluminaci%n es tan &a"a, que su lu+ es

invisi&le &a"o una fuente de lu+ &rillante y que su ángulo de visi&ilidad está entre los =>I y >I. Este

0ltimo pro&lema se corrige con cu&iertas difusores de lu+.

C&.I/ D L&! LD

#ara conectar !E8 de modo que iluminen de forma continua, de&en estar polari+ados directamente,

es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentaci%n conectada al ánodo y el polo negativo

conectado al cátodo. /demás, la fuente de alimentaci%n de&e suministrarle una tensi%n o diferencia

de potencial superior a su tensi%n um&ral. #or otro lado, se de&e garanti+ar que la corriente que

circula por ellos no e7cede los lmites admisi&les (Esto se puede hacer de forma sencilla con una

resistencia F en serie con los !E8). 9nos circuitos sencillos que muestran c%mo polari+ar

directamente !E8 son los siguientes

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C%R%C#RI!#IC%! DL LD

Dimensiones * color del diodo

/ctualmente los !E8 tienen diferentes tamaños, formas y colores. 1enemos !E8 redondos,

cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas. !os colores &ásicos son ro"o, verde y

a+ul, aunque podemos encontrarlos naran"as, amarillos incluso hay un !ed de lu+ &lanca.

!as dimensiones en los !E8 redondos son =mm, mm, ;>mm y uno gigante de ?>mm. !os de

formas polidricas suelen tener unas dimensiones apro7imadas de 7mm.

Consumo

El consumo depende mucho del tipo de !E8 que eli"amos

Consumo

;> m/

;> m/

;> m/

;> m/

?> m/

?> m/

?> m/

?> m/
http://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtml

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