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Plan N° 7
Tema
Diodo semiconductor, LED, ZENER, BJT, UJT, FET, SCR, TRIAC, DIAC
Contenido
Diodo
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de
él en un sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la
actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que
actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina
como ánodo, y un cátodo.
Tipo
Semiconductor
Principio de funcionamiento
Efecto Edison
Fecha de invención
John Ambrose Fleming (1904)
Símbolo electrónico
Configuración
Ánodo y Cátodo
Semiconductor
Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos
factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del
ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla
adjunta.
Electrones en
Elemento Grupo
Buscar cada una de las ciclas
la última capa
12
2 e-
Al, Ga, B, In 13
3 e-
Si, C, Ge
14
4 e-
P, As, Sb
15
5 e-
Se, Te, (S)
16
6 e-
Cd
Cd = cadmio
El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque idéntico comportamiento presentan
las combinaciones de elementos de los grupos 12 y 13 con los de los grupos 14 y 15 respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl,
TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente 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.
Led
Diodo emisor de luz
Ledes de color rojo, verde y azul de 5 mm.
Tipo
pasivo opto electrónico
Principio de
funcionamiento
Electroluminiscencia
Fecha de invención
Nick Holonyak (1962).
Símbolo electrónico
Configuración
Ánodo y cátodo
Un led1 (de la sigla inglesa LED: light-emitting diode, que significa «diodo emisor de luz») es un diodo semiconductor que
emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación.
Presentado como un componente electrónico en 1962, los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los
dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Las Partes del Led y diferentes colores
A Ánodo
B Cátodo
1 Lente/encapsulado epóxico
2 Contacto metálico
3 Cavidad reflectora
4 Terminación del semiconductor
Ledes1 de distintos colores.
5 Yunque
6 Plaqueta
7
8 Borde plano
Diodo Zener
Diodo Zener
Pequeño diodo Zener
Tipo
Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración Ánodo y Cátodo (se polariza inversamente,
con respecto al diodo convencional)
El diodo Zener es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre
por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi
constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y
temperatura.
Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan comportamientos similares a estos, pero los mecanismos
involucrados son diferentes.
Características
Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica de Ánodo al Cátodo toma las características de un diodo
rectificador básico. Pero si se le suministra una corriente inversa, el diodo solo dejara pasar un voltaje constante. En
conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado al revés para que adopte su característica de regulador de tensión. Y su
símbolo es como un diodo normal pero tiene 2 terminales a los lados. Este diodo no se comporta como un diodo
convencional en condiciones de alta corriente, porque cuando recibe demasiada corriente este no se quema sino que se
apaga.
Transistor de unión bipolar (BJT)
El transistor bipolar es el más común de los transistores, y como los diodos, puede ser de germanio o silicio.
Existen dos tipos transistores: el NPN y el PNP, y la dirección del flujo de la corriente en cada caso, lo indica la flecha que
se ve en el gráfico de cada tipo de transistor.
El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo
siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.
El transistor bipolar es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente
por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor) , una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama
amplificación.
PNP
Transistor de unión bipolar.
NPN
Símbolos esquemáticos para PNP y
NPN tipo BJT.
Transistor de unión unipolar (UJT)
Unijunction transistor
Transistores de unión unipolar
Circuito símbolo
Un transistor de unión unipolar (UJT) es una electrónica de semiconductores dispositivo que tiene una sola salida . El
UJT tiene tres terminales: un emisor (E) y dos bases (B1 y B2). La base está formada por la ligera dopado tipo n de barras
de silicio. Dos B1 y B2 contactos óhmicos se unen en sus extremos. El emisor es de tipo p , y es muy dopado. La
resistencia entre B1 y B2, cuando el emisor es de circuito abierto, se llama resistencia interbase.
Transistor de efecto de campo (FET)
Un transistor de efecto campo (FET) típico está formado por una barrita de material p ó n, llamada canal, rodeada en
parte de su longitud por un collar del otro tipo de material que forma con el canal una unión p-n.
En los extremos del canal se hacen sendas conexiones óhmicas llamadas respectivamente sumidero (d-drain) y fuente (ssource), más una conexión llamada puerta (g-gate) en el collar.
La figura muestra el croquis de un FET con canal N
Símbolos gráficos para un FET de canal N
Símbolos gráficos para un FET de canal P
Rectificador controlador de silicio (SCR)
Introducción
Los rectificadores controlados de silicio SCR se emplea como dispositivo de control.
El rectificador controlado de silicio SCR, es un semiconductor que presenta dos estados estables: en uno conduce, y en
otro está en corte (bloqueo directo, bloqueo inverso y conducción directa).
El objetivo del rectificador controlado de silicio SCR es retardar la entrada en conducción del mismo, ya que como se
sabe, un rectificador controlado de silicio SCR se hace conductor no sólo cuando la tensión en sus bornes se hace
positiva (tensión de ánodo mayor que tensión de cátodo), sino cuando siendo esta tensión positiva, se envía un impulso
de cebado a puerta.
Como lo sugiere su nombre, el SCR es un rectificador, por lo que pasa corriente sólo durante los semi-ciclos positivos de
la fuente de ca. El semi-ciclo positivo es el semi-ciclo en que el ánodo del SCR es más positivo que el cátodo. Esto
significa que el SCR no puede estar encendido más de la mitad del tiempo. Durante la otra mitad del ciclo, la polaridad
de la fuente es negativa, y esta polaridad negativa hace que el SCR tenga polarizaci6n inversa, evitando el paso de
cualquier corriente a la carga.
TRIAC para Corriente Alterna
TRIAC
Tríodo para Corriente Alterna
tipo
semiconductor
Símbolo Electrónico
Configuración
Algunos ejemplos de TRIAC.
Entrada, salida y puerta
Un TRIAC o Tríodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los
transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es
bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente
alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en direcciones
opuestas.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del
TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.
El DIAC Diodo para Corriente Alterna
Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, llamados ánodo y cátodo. Actúa como un interruptor
bidireccional el cual se activa cuando el voltaje entre sus terminales alcanza el voltaje de ruptura, dicho voltaje
puede estar entre 20 y 36 volts según la referencia.
Diac
Tipo
Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración
Ánodo y Cátodo
Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase de tiristor.
DIAC de tres capas
Existen dos tipos de DIAC:
•
DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones de colector y emisor
iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensión de avalancha en la unión del
colector. Esto inyecta corriente en la base que vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al
ser un dispositivo simétrico, funciona igual en ambas polaridades, intercambiando el emisor y colector sus funciones.
•
DIAC de cuatro capas. Consiste en dos diodos Shockley conectados en antiparalelo, lo que le da la característica
bidireccional.
Cuestionario
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¿Qué es un Diodo?
¿Cuál es el principio de funcionamiento del diodo?
¿Quién invento el diodo y en qué año?
Dibuje el símbolo del diodo.
¿Cómo se comporta un semiconductor?
¿Cuáles son los diversos factores que depende el semiconductor?
¿Cuáles son los elementos semiconductores más usados?
¿Qué significa LED?
¿Cuál es el principio de funcionamiento del LED?
¿Quién invento el LED y en qué año?
Dibuje el símbolo del LED.
Escriba las partes de un LED.
¿Cuánto mide un diodo ZENER?
Dibuje el símbolo del ZENER.
¿Quién invento el diodo ZENER.
¿Cuáles son los dos tipos de transistores que existen dibújelos e identifíquelos?
¿Cuáles son los nombres de las tres patitas del transistor?
¿Qué es el transistor bipolar?
Escriba las terminales del UJT.
Dibuje el símbolo del UJT.
¿Qué significan las siglas FET?
¿De qué está formado un FET típico?
Escriba los extremos de un FET.
Dibuje el símbolo de los FET.
¿Qué significa las siglas SCR?
¿Escriba los estados de un SCR?
¿Qué es el TRIAC?
Dibuje el símbolo del TRIAC?
¿Qué es el DIAC?
¿Para qué se usan los DIAC?
Dibuje el símbolo del DIAC.
¿De qué consiste el DIAC de cuatro capas.