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2016
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
FACULTAD INGENIERIAS
PROGRAMA DE BIOINGENIERIA
FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
FUNDAMENTOS DE
ELECTRÓNICA
Primera Edición
Material de clase
Universidad Santiago de Cali
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Msc. JAVIER ALONSO MURILLO MURILLO
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
FACULTAD INGENIERIAS
PROGRAMA DE BIOINGENIERIA
FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
I.
INTRODUCCIÓN
La electrónica es un campo de la ingeniería y de la física aplicada que hace
referencia al análisis, diseño y aplicación de dispositivos electrónicos y circuitos
electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la
generación, transmisión, recepción, almacenamiento de información, entre otros.
Esta información puede consistir en voz o música como en un receptor de radio, en
una imagen en una pantalla de televisión, o en números u otros datos en un
ordenador o computadora.
Los
circuitos
electrónicos
ofrecen
diferentes funciones para
procesar
esta
información, incluyendo la amplificación de señales débiles hasta un nivel que se
pueda utilizar; el generar ondas de radio; la extracción de información, como por
ejemplo la recuperación de la señal de sonido de una onda de radio (demodulación);
el control, como en el caso de introducir una señal de sonido a ondas de radio
(modulación), y operaciones lógicas, como los procesos electrónicos que tienen
lugar en las computadoras.
II.
INTRODUCCION A LA ELECTRÓNICA
2.1. UN POCO DE HISTORIA
Se puede considerar que la electrónica comenzó con el
diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en
1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en
el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en
1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro
de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que
producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón.
Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica
Sir John Ambrose Fleming
(1848 - 1945)
respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la
lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al
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recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del
núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla,
eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.
El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el
triodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el
diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control
situada entre el cátodo y la placa, con el objeto de modificar
la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de
placa. Este fue un paso muy importante para la fabricación
de los primeros amplificadores de sonido, receptores de
Lee De Forest
(1873 - 1961)
radio, televisores, etc.
Conforme pasaba el tiempo, las válvulas de vacío se fueron perfeccionando y
mejorando, apareciendo otros tipos, como los tetrodos (válvulas de cuatro
electrodos), los pentodos (cinco electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta
potencia, etc. Dentro de los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su
miniaturización.
Pero fue definitivamente con
el transistor, aparecido de la
mano de Bardeen y Brattain,
de la Bell Telephone, en 1948,
cuando se permitió aún una
mayor
miniaturización
de
aparatos tales como las radios.
El transistor de unión apareció
Bardeen, Brattain y Bell
algo más tarde, en 1949. Este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría
de las aplicaciones de la electrónica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre
otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones
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de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en
un estado sólido semiconductor (silicio), razón por la que no necesita centenares de
voltios de tensión para funcionar.
A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando las
válvulas en pequeños círculos audiófilos, porque constituyen uno de sus mitos1 más
extendidos.
El transistor tiene tres terminales (el emisor, la base y el colector) y se asemeja a un
triodo: la base sería la rejilla de control, el emisor el cátodo, y el colector la placa.
Polarizando adecuadamente estos tres terminales se consigue controlar una gran
corriente de colector a partir de una pequeña corriente de base.
En 1958 se desarrolló el primer circuito integrado, que alojaba seis transistores en
un único chip. En 1970 se desarrolló el primer microprocesador, Intel 4004. En la
actualidad, los campos de desarrollo de la electrónica son tan vastos que se ha
dividido en varias disciplinas especializadas. La mayor división es la que distingue
la electrónica analógica de la electrónica digital.
La electrónica es, por tanto, una de las ramas de la ingeniería con mayor proyección
en el futuro, junto con la informática.
III. DIODOS SEMICONDUCTORES
3.1. DIODO IDEAL
Antes de examinar la construcción y características de un dispositivo real,
consideremos primero un dispositivo ideal, para proporcionar una base comparativa.
El diodo ideal es un dispositivo de dos terminales que tiene un símbolo y unas
características especiales.
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Las características de un diodo ideal son las de un interruptor que puede conducir
corriente en una sola dirección.
El diodo ideal es un componente discreto que permite la
circulación de corriente entre sus terminales en un
determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido
contrario. En la Figura se muestran el símbolo del diodo. El sentido permitido para
la corriente es de ánodo (a) a cátodo (k).
La grafica de la derecha es la curva característica
tensión-intensidad del funcionamiento del diodo ideal, en
ella se muestra cómo se comporta el diodo idealmente.
3.2. MATERIALES SEMICONDUCTORES
Dependiendo de su comportamiento ante la corriente eléctrica, los materiales
pueden clasificarse en dos categorías:
Conductores: Son materiales que permiten el libre flujo de cargas eléctricas en su
interior; por ejemplo, el cobre, la plata, el aluminio y, en general,
todos los metales.
Aislantes: Son materiales que bloquean por completo el paso de la corriente
eléctrica; por ejemplo, los plásticos, la madera, el papel, la cerámica o el
vidrio.
Si observa el cable que alimenta a cualquier aparato eléctrico, encontrará que en
este sencillo cordón se combinan ambos tipos de materiales, puesto que se utiliza
cobre como conductor y un aislante plástico como protector contra descargas.
Sin embargo, existen otros materiales y situaciones donde la frontera entre
conductor y aislante no está claramente definida. Por ejemplo, aunque el papel es un
buen aislante, cuando se quema y convierte en carbón pasa a ser un conductor
aceptable; o bien, cuando se maneja un aparato con las manos mojadas puede
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sufrirse una descarga, al contrario de lo que sucede cuando se maneja con las manos
secas, pues la piel varía sus propiedades conductoras según la humedad.
¿En qué se diferencia un conductor de un aislante? Por nuestros estudios básicos
sabemos que los materiales cumplen una propiedad llamada “resistencia eléctrica“,
cuya magnitud medida en ohms define el grado de oposición que presenta cada
material al flujo de la corriente. Genéricamente, podemos decir que un “conductor”
es todo material que posee una resistencia eléctrica menor a 0.00001 ohms por
centímetro, mientras que un “aislante” es todo material cuya resistencia es superior
a los 1010 ohms por centímetro. Sin embargo, como se deduce fácilmente, existe
una
zona
intermedia
muy
amplia
entre ambas
magnitudes,
en la que no
se
puede
hablar ni de conductores ni de aislantes como se muestra en la figura.
Después de la Segunda Guerra Mundial, los científicos se interesaron por el estudio
de esa franja de indefinición, encontrando algunos elementos químicos que, en
determinadas circunstancias, se comportaban como conductores y en otras como
aislantes. Justamente, debido a esa propiedad tan peculiar, a dichos elementos se les
llamó “semiconductores“. Y en
ellos
descansa
ahora
de
el
monumental
edificio
la
electrónica
moderna.
elementos
semiconductores
Los
más conocidos son el germanio
y el silicio, materiales que en
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estado de pureza no conducen electricidad; sin embargo, cuando se les añade cierta
cantidad de partículas de otros elementos que constituyen impurezas, se modifican
sus propiedades, pasando a un estado de conducción parcial. Dependiendo de la
cantidad y del tipo de impurezas añadidas, el material se puede convertir en una
fuente o en un absorbente de electrones.
Cuando el material se encuentra con un exceso de cargas negativas se le denomina
“tipo N“ y cuando se encuentra con un exceso de cargas positivas se le llama “tipo
P“. No se ofrecen explicaciones desde el punto de vista atómico sobre la razón de
este comportamiento, puesto que tendríamos que exponer diversas consideraciones
teóricas que alargarían el tema; simplemente, aceptaremos esta conducta de los
materiales como un postulado.
La tecnología requerida en la producción de semiconductores es de muy alto nivel,
ya que para garantizar las propiedades óptimas de estos materiales, a un elemento de
extraordinaria pureza debe mezclársele una cantidad cuidadosamente medida y
controlada de impurezas. En efecto, para la fabricación de los modernos materiales
semiconductores se emplea sobre todo el silicio, con una pureza de alrededor del
9.99999 % (en una comparación simple, esto equivaldría a un tráiler lleno de azúcar
con apenas una cucharada de sal mezclada en ese volumen, semejando a las
impurezas. Una vez obtenido el silicio de alta pureza, ya es posible fabricar los
distintos componentes que resultan claves en la tecnología electrónica, como el
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diodo, el transistor, los tiristores, los circuitos integrados, etc., con los que a su vez
se construye prácticamente todo aparato o instrumento electrónico, desde un radio
hasta una computadora, añadiendo simplemente algunos elementos adicionales.
Un semiconductor es una sustancia
que se comporta como conductor o
Grupo
Cd
II A
2 e-
III A
3 e-
Si, Ge
IV A
4 e-
P, As, Sb
VA
5 e-
VI A
6 e-
como aislante dependiendo de la
temperatura del ambiente en el que
se
encuentre.
Los
elementos
Al,
químicos semiconductores de la
Electrónes en la
Elemento
Ga,
B, In
última capa
tabla periódica se indican en la tabla
de la derecha.
El elemento semiconductor más
Se,
usado es el silicio, aunque idéntico
comportamiento
presentan
Te,
(S)
las
combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V
respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). De un tiempo a esta
parte se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos
ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².
3.2.1. Conductividad eléctrica del cristal
Para que la conducción de la electricidad sea posible es necesario que haya
electrones que no estén ligados a un enlace determinado (banda de valencia),
sino que sean capaces de desplazarse por el cristal (banda de conducción). La
separación entre la banda de valencia y la de conducción se llama banda
prohibida, porque en ella no puede haber portadores de corriente. Así podemos
considerar tres situaciones:
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 Los metales, en los que ambas bandas de energía se superponen, son
conductores.
 Los aislantes (o insuladores), en los que la diferencia existente entre las
bandas de energía, del orden de 6 eV impide, en condiciones normales el
salto de los electrones.
 Los semiconductores, en los que el salto de energía es pequeño, del orden
de 1 eV, por lo que suministrando energía pueden conducir la
electricidad; pero además, su conductividad puede regularse, puesto que
bastará disminuir la energía aportada para que sea menor el número de
electrones que salte a la banda de conducción; cosa que no puede hacerse
con los metales, cuya conductividad es constante, o más propiamente,
poco variable con la temperatura.
3.2.2. Tipos de semiconductores
Semiconductores intrínsecos
Un cristal de silicio forma una estructura tetraédrica
similar a la del carbono mediante enlaces covalentes
entre sus átomos, en la figura representados en el
plano por simplicidad. Cuando el cristal se
encuentra
a
temperatura
ambiente,
algunos
electrones pueden, absorbiendo la energía necesaria,
saltar a la banda de conducción, dejando el
correspondiente hueco en la banda de valencia (1).
Las energías requeridas, a temperatura ambiente son
de 1,12 y 0,67 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones
pueden caer desde el estado energético correspondiente a la banda de
conducción, a un hueco en la banda de valencia liberando energía. A este
fenómeno, se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada
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temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se
igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece
invariable. Siendo n la concentración de electrones (cargas negativas) y p la
concentración de huecos (cargas positivas), se cumple que:
siendo
la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la
temperatura. Si se somete el cristal a una diferencia de tensión, se producen dos
corrientes eléctricas. Por un lado la debida al movimiento de los electrones libres
de la banda de conducción, y por otro, la debida al desplazamiento de los
electrones en la banda de valencia, que tenderán a saltar a los huecos próximos
(2), originando una corriente de huecos en la dirección contraria al campo
eléctrico cuya velocidad y magnitud es muy inferior a la de la banda de
conducción.
Semiconductores extrínsecos
Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño
porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el
semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado.
Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina
sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.
Semiconductor tipo N
Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado
añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el
número de portadores de carga libres (en este caso, negativas).
Cuando el material dopante es añadido, éste aporta sus electrones más
débilmente vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo de agente
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dopante es también conocido como material donante ya que da algunos de sus
electrones.
El propósito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electrones
portadores en el material. Para ayudar a entender como se produce el dopaje tipo
n considérese el caso del silicio (Si). Los átomos del silicio tienen una valencia
atómica de cuatro, por lo que se forma un enlace covalente con cada uno de los
átomos de silicio adyacentes. Si un átomo con cinco electrones de valencia, tales
como los del grupo VA de la tabla periódica (ej. fósforo (P), arsénico (As) o
antimonio (Sb)), se incorpora a la red cristalina en el lugar de un átomo de silicio,
entonces ese átomo tendrá cuatro enlaces covalentes y un electrón no enlazado.
Este electrón extra da como resultado la formación de "electrones libres", el
número de electrones en el material supera ampliamente el número de huecos, en
ese caso los electrones son los portadores mayoritarios y los huecos son los
portadores minoritarios. A causa de que los átomos con cinco electrones de
valencia tienen un electrón extra que "dar", son llamados átomos donadores.
Nótese que cada electrón libre en el semiconductor nunca está lejos de un ion
dopante positivo inmóvil, y el material dopado tipo N generalmente tiene una
carga eléctrica neta final de cero....
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Semiconductor tipo P
Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado,
añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el
número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).
Cuando el material dopante es añadido, éste libera los electrones más débilmente
vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también
conocido como material aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido
un electrón son conocidos como huecos.
El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos. En el caso del
silicio, un átomo trivalente (típicamente del grupo IIIA de la tabla periódica) de
los átomos vecinos se le une completando así sus cuatro enlaces. Así los
dopantes crean los "huecos". Cada hueco está asociado con un ion cercano
cargado negativamente, por lo que el semiconductor se mantiene eléctricamente
neutro en general. No obstante, cuando cada hueco se ha desplazado por la red,
un protón del átomo situado en la posición del hueco se ve "expuesto" y en breve
se ve equilibrado por un electrón. Por esta razón un hueco se comporta como una
cierta carga positiva. Cuando un número suficiente de aceptores son añadidos, los
huecos superan ampliamente la excitación térmica de los electrones. Así, los
huecos son los portadores mayoritarios, mientras que los electrones son los
portadores minoritarios en los materiales tipo P. Los diamantes azules (tipo IIb),
que
contienen
impurezas de boro
(B), son un ejemplo
de un semiconductor
tipo P que se produce
de manera natural.
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Contaminación o dopaje
Los semiconductores en sí no presentan propiedades prácticas, por esto se los
contamina para darles alguna propiedad especial, como alterar la probabilidad de
ocupación de las bandas de energía, crear centros de recombinación, y otros.
Por ejemplo, en un cristal de silicio o de germanio, dopado con elementos
pentavalentes (As, P o Sb); al tener éstos elementos 5 electrones en la última
capa, resultará que al formarse la estructura cristalina, el quinto electrón no estará
ligado en ningún enlace covalente, encontrándose, aún sin estar libre, en un nivel
energético superior a los cuatro restantes. Si consideramos el efecto de la
temperatura, observaremos que ahora, además de la formación de pares e-h, se
liberarán también los electrones no enlazados, ya que la energía necesaria para
liberar el electrón excedente es del orden de la centésima parte de la
correspondiente a los electrones de los enlaces covalentes (en torno a 0,01 eV).
Así, en el semiconductor aparecerá una mayor cantidad de electrones que de
huecos; por ello se dice que los electrones son los portadores mayoritarios de la
energía eléctrica y puesto que este excedente de electrones procede de las
impurezas pentavalentes, a éstas se las llama donadoras. Aún siendo mayor n que
p, la ley de masas se sigue cumpliendo, dado que aunque aparentemente sólo se
aumente el número de electrones libres, al hacerlo, se incrementa la probabilidad
de recombinación, lo que resulta en un disminución del número de huecos p, es
decir: :n > ni = pi > p, tal que: n·p = ni² . Por lo que respecta a la conductividad
del material, ésta aumenta enormemente, así, por ejemplo, introduciendo sólo un
átomo donador por cada 1000 átomos de silicio, la conductividad es 24100 veces
mayor que la del silicio puro.
En cambio si se ha dopado con elementos trivalentes (Al, B, Ga o In), las
impurezas aportan una vacante, por lo que se las denomina aceptoras (de
electrones, se entiende). Ahora bien, el espacio vacante no es un hueco como el
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formado antes con el salto de un electrón, si no que tiene un nivel energético
ligeramente superior al de la banda de valencia (del orden de 0,01 eV).
En este caso, los electrones saltarán a las vacantes con facilidad dejando huecos
en la banda de valencia en mayor número que electrones en la banda de
conducción, de modo que ahora son los huecos los portadores mayoritarios. Al
igual que en el caso anterior, el incremento del número de huecos se ve
compensado en cierta medida por la mayor probabilidad de recombinación, de
modo que la ley de masas también se cumple en este caso.
Uniones P - N
Cuando se unen dos pastillas
de materiales semiconductores,
una Tipo N y otra Tipo P, tal
como se muestra en la Figura,
se
produce
un
fenómeno
singular pero muy importante
en la zona en la que se ponen
en contacto los dos materiales, denominada "Unión P-N".
Cuando se forma una unión P-N, algunos de los electrones libres del material
Tipo N se difunden a través de la unión hacia el material Tipo P, combinándose
con las lagunas de este material. Estos electrones al abandonar el material N
dejan huecos o lagunas en él, de modo que si observamos en la figura: "B", se
podría interpretar que los electrones se mueven del material N al P y las lagunas
del P al N.
La energía térmica es la que produce esta llamada
"Corriente de Difusión". Como resultado del
proceso de difusión, se produce una Diferencia de
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Potencial a través de la Región de Carga Espacial. Esta diferencia de potencial
puede representarse, tal como se muestra en la Figura, como una batería
imaginaria conectada a través de la juntura P-N.
El símbolo de batería se utiliza simplemente para ilustrar los efectos eléctricos
internos de la juntura. Esta diferencia de potencial forma una barrera denominada
"Barrera de Energía" la cual impide que se sigan difundiendo electrones a través
de juntura. En efecto, los electrones del material Tipo N que tienden a seguir
difundiéndose a través de la juntura son repelidos por la carga negativa inducida
en el material Tipo P, mientras que las lagunas del material Tipo P son repelidas
por la carga positiva inducida en el material Tipo N. Esta diferencia de potencial
o barrera de energía impide por lo tanto una interacción total entre los dos tipos
de materiales, preservando así las diferencias en sus características.
Circulación de corriente a través de una unión P-N
Cuando se conecta una batería a una juntura P-N, la intensidad de corriente que
circulará por la juntura será dependiente del nivel de tensión aplicada y de la
polaridad con que se conecte la batería a la unión.
En el circuito eléctrico
representado en la figura
"A" el Terminal Positivo
de la batería externa ha
sido
conectado
al
Semiconductor N y el
Terminal Negativo al Semiconductor P. Con esta disposición de polarización de
la unión P-N, los electrones libres del material semiconductor Tipo N son
atraídos por el Electrodo Positivo de la batería, alejándose de la unión. Al mismo
tiempo, las lagunas del material semiconductor Tipo P son atraídas por el
Electrodo Negativo de la batería, alejándose también de la juntura. Como
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resultado de las condiciones descriptas en el párrafo anterior, la región de carga
espacial en la juntura se ensancha y la diferencia de potencial que representa
llega casi al nivel de la tensión de la batería externa. La circulación de corriente a
través de la unión es extremadamente pequeña, si se produce. "Una unión P-N,
alimentada por una fuente de Corriente Continua de esta manera, se dice que está
Polarizada Inversamente".
En el circuito eléctrico representado en la figura "B", se han invertido las
conexiones de la batería externa, estando ahora su Electrodo Positivo conectado
al semiconductor Tipo P y su Electrodo Negativo al semiconductor Tipo N. Con
esta disposición de polarización de la unión P-N, los electrones del material Tipo
P cercanos al Electrodo Positivo de la batería rompen sus ligaduras covalentes y
entran a la batería, creando en el material nuevas lagunas.
Al mismo tiempo los electrones libres del material Tipo N son repelidos por el
Electrodo Negativo de la batería moviéndose hacia la juntura, al desplazarse van
creando nuevos espacios o lagunas que son ocupados por nuevos electrones que
ingresan al material desde el Electrodo Negativo de la batería. Toda esta acción
da como resultado un estrechamiento de la carga espacial de modo que los
electrones comienzan a difundirse rápidamente a través de la juntura dirigiéndose
hacia el electrodo positivo de la batería, al combinarse con las lagunas del
material P. Esta circulación electrónica continuará mientras se mantenga
conectada la fuente de alimentación externa. "Una unión P-N alimentada por una
batería externa tal como se muestra en la figura "B", se dice que está Polarizada
Directamente".
En la figura siguiente se ha representado una curva generalizada para una Juntura
P-N de la tensión de polarización de la juntura Vs. la intensidad de corriente
circulante por la misma, observe que se han contemplado los casos de
polarización directa e inversa.
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En la región de polarización directa (cuadrante superior derecho), se puede ver
que la intensidad de corriente circulante por la juntura, aumenta inicialmente
lentamente a medida que aumenta la tensión aplicada a la juntura, es decir,
partiendo desde tensión cero y prácticamente hasta llegar a los 500 mV a 600
mV, cada variación de 100 mV producen un aumento en la intensidad de
corriente de unos pocos mA, cruzando el umbral de la Barrera de Energía o de
Potencial que impone la juntura (alrededor de 600mV), la intensidad de corriente
aumenta rápidamente de modo que para variaciones de la tensión de polarización
de unos pocos mV la intensidad de corriente aumenta en forma importante.
En la región de polarización inversa (cuadrante inferior izquierdo), observe que
para variaciones de varios volts de la tensión aplicada la intensidad de corriente
sufre escasas variaciones y está dentro del orden de los microAmperios (mA). El
nivel de dicha tensión podrá ser siendo aumentada (dependiendo del diodo
utilizado) hasta un cierto nivel, después del cual se producirá un efecto de
avalancha en la unión que producirá un brusco aumento de la intensidad de
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corriente inversa que si no es limitada producirá la destrucción instantánea de la
unión. Dicho nivel de tensión es denominado Tensión de Ruptura por avalancha.
EJERCICIOS
Seleccione la respuesta correcta:
1.
La tensión de juntura del diodo de silicio es aproximadamente:
a. 0V
b. 0.4V
c. 0.7V
d. 2V
2.
Al aumentar la tensión directa en bornes del diodo, la corriente directa:
a. Permanece constante
b. Decrece
c. Aumenta rápidamente
d. Aumenta lentamente
3.
La corriente en un diodo polarizado en inversa es:
a. 2 mA
b. Cerca de 0 mA
c. 1A
d. 10A
4.
Cuando el diodo es conectado a un resistor serie y una fuente de tensión que
lo polariza en inversa, la caída de tensión en el diodo es:
a. 0.7V
b. La mitad de la tensión de la fuete
c. El cuadrado de la tensión de la fuente
d. La tensión de la fuente.
5.
Cuando el diodo está polarizado en directa, al aumentar la corriente,
a. Disminuye la caída del diodo. b. Crece la caída del diodo
c. Crece la resistencia dinámica
d. Aumenta la caída de tensión del diodo
6.
El modelo del diodo ideal es:
a. Un cortocircuito en inversa, y un circuito abierto en directa.
b. Un cortocircuito en directa, y un circuito abierto en inversa.
c. Un cortocircuito, sea cual sea la polarización
d. Un circuito abierto, sea cual sea la polarización
7.
Al estar el diodo polarizado en directa
a. Un pequeño cambio en la tensión produce un pequeño cambio en la
corriente
b. La corriente es despreciable
c. La corriente no cambia al crecer la tensión
d. Un pequeño cambio en la tensión produce un gran cambio en la corriente
Los nombres de los terminales del diodo semiconductor son:
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a. Positivo y Ánodo
c. Cátodo y negativo
9.
b. Ánodo y cátodo
d. Positivo y negativo
La segunda aproximación para el diodo semiconductor consta de:
a. Un interruptor
b. Un interruptor y una resistencia en serie
c. Un interruptor y una fuente de 0.7 voltios para diodo de silico
d. Una resistencia y una fuente de 0.7 voltios para diodo se silicio
10. Los diodos semiconductores pueden ser de material:
a. Silicio ó Germanio
b. Oro y Silicio.
c. Germanio u Oro
d. Oro ó Plata
11. El numero de electrones que tiene el germanio y el silico en su último nivel
de valencia es:
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
12. Cuando un material se encuentra con un exceso de cargas negativas de
denomina:
a. Material tipo n
b. Material tipo p
c. Material intrínseco
c. Material extrínseco.
13. Para que la conducción de la electricidad sea posible es necesario que haya
electrones:
a. que estén ligados a un enlace determinado.
b. que no sean capaces de desplazarse por el cristal
c. que no estén ligados a un enlace determinado.
d. que sean capaces de desplazarse por el cristal.
14. Una diferencia entre un diodo de germanio y uno de silicio es:
a. En directa el diodo de germanio sostiene 0.3V y el de silicio 0.7V
b. En directa el diodo de germanio sostiene 0.7V y el de silicio 0.7V
c. El de germanio conduce en directa y de silicio no.
d. El de silicio conduce en directa y el de germanio no.
15. Se denomina barrera de potencial de un diodo a:
a. La forma como se conduce la corriente en un diodo cuando se polariza
en inversa.
b. Cada uno de los extremos del diodo.
c. Cada una de las dos piezas semiconductoras de diferente polaridad que
forman el diodo.
d. En el punto de unión p-n de las dos piezas semiconductoras de diferente
polaridad que forman el diodo.
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