Sesión 9

Diodos y Aplicaciones

Componentes y Circuitos Electrónicos

Isabel Pérez

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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

Aplicaciones

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Rectificadores

4UC3M 2009 CCE - Sesión 9

Rectificadores

5UC3M 2009 CCE - Sesión 9

Rectificadores

T: Período de tensión en secundariof: Frecuencia de tensión en secundario

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Rectificadores

7UC3M 2009 CCE - Sesión 9

Rectificadores

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Rectificadores

T: Período de tensión en secundariof: Frecuencia de tensión en secundario

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ÁnodoCátodo

+ -

iD

vD

SÍMBOLO

ÁnodoCátodo

+ -

iD

vD

SÍMBOLO

Curva característica

Diodos Zener

Curva característica

A-C

A-C

(Limitada por Pzmax)

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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

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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

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Corriente en directa (mA)

Fotodiodos

� Funcionando en la región inversa convierte la luz incidente en corriente� Funcionamiento en un rango de

longitudes de onda

Circuito acondicionamiento(Conversor Corriente-Tensión)

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