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Diapositiva 1
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
EL DIODO COMO ELEMENTO DE CIRCUITO
Modelo exacto del diodo
R
V
+
-
A
ID
+
-
VD
K
ID
I D = I o (e
Q
VD
η VT
− 1)
V = I D R + VD
VD
Diapositiva 2
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
MODELOS LINEALES DEL DIODO
Primera aproximación
V
R
V
+
-
A
ID
+
-
-
A
ID
V D ON
K
VD
R
A
V
+
Q
VD = 0
V = I D R + VD
+
-
K
VD
+
-
+
K
ID
R
ON
V D OFF
Diapositiva 3
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
MODELOS LINEALES DEL DIODO
Segunda aproximación
V
R
V
+
-
A
ID
+
-
-
A
ID
+
R
A
V
+
Vγ
VD = Vγ
V = I D R + VD
VD
-
V D ON
+
-
K
Q
+
Vγ
K
VD
K
ID
R
ON
V D OFF
Diapositiva 4
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
MODELOS LINEALES DEL DIODO
Tercera aproximación
V
R
V
A
+
-
ID
R
+
-
A
Vγ
ID
r
+
-
ID
R
A
V
+
VD = Vγ + I Dr
Vγ
V = I D R + VD
VD
+
-
K
Q
-
VD ON
K
VD
K
+
ON
VD OFF
Diapositiva 5
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
MODELOS LINEALES DEL DIODO
Pequeña señal y baja frecuencia
R
v
V
+
R
A
iD
-
+
-
+
V
-
ID
+
-
r
K
A
R
v
Vγ
ID
vD
K
A
id
+
-
VD
+
r
-
vd
K
VD = Vγ + I D r
Q
Vγ
VD
V = I D R + VD
+
v d = id r
v = id R + vd
Diapositiva 6
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
MODELO DEL DIODO EN ALTA FRECUENCIA
Pequeña señal y alta frecuencia
R
v
V
+
R
A
iD
-
+
-
+
V
-
r
+
-
+
-
K
A
R
v
ID
Vγ
ID
vD
K
A
id
C T CD
r
VD
+
vd
K
VD = Vγ + I D r
Q
Vγ
VD
V = I D R + VD
v d = id z
v = id R + vd
Diapositiva 7
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
MODELOS LINEALES DEL DIODO
Ejercicio 1. En el circuito de la figura calcular la tensión y la intensidad en el
diodo. Siendo, V=12v, v=0,12Sen(314,16t), R1 =30Ω, R 2=15Ω, Vγ=0,6v.
v
V
+
R1
A
iD
+
R2 v D
-
-
K
Diapositiva 8
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS CON MULTIPLES DIODOS
Análisis
HIPOTESIS
HIPOTESIS DE
DE ESTADOS
ESTADOS
Conducción
(ON)
Corte
(OFF)
Sustitución por
modelo equivalente
aproximado
Sustitución por
modelo equivalente
aproximado
Resolución del circuito
Para toda
I AK>0
No
Resolución del circuito
Replanteo
Si
No
Para toda
V AK<Vγ
Si
Solución
correcta
Diapositiva 9
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS CON MULTIPLES DIODOS
Circuitos lógicos con diodos
n
Puerta AND
v
R
v1
v2
v3
+
vo
-
Diapositiva 10
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS CON MULTIPLES DIODOS
Circuitos lógicos con diodos
n
Puerta OR
v1
v2
v3
+
R
vo
-
Diapositiva 11
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS CON MULTIPLES DIODOS
Ejercicio 2. En el circuito que se representa, con tensión de alimentación
80v, el diodo D 1 es de germanio con Vγ =0,2v y r=16Ω; el D2 es de silicio,
con Vγ =0,6v y r=12Ω. Hallar la corriente en cada diodo en los casos en que
sea R=10K y R=1k.
R
+
V
-
A
I
D1
I1
I2
+
D2
K
VD
-
Diapositiva 12
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
+
vi
-
Vo = f (Vi )
Circuito
recortador
+
vo
-
Diapositiva 13
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
n
Metodología de calculo
w Tensiones positivas tan altas como se quiera
n Estado de los diodos
n Cálculo de la ecuación
w Tensiones intermedias
n Estados de los diodos
n Cálculo de la ecuación
w Tensiones tan bajas como se quiera
n Estados de los diodos
n Cálculo de la ecuación
w Representación de las ecuaciones de transferencia
Diapositiva 14
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
D
R
+
-V
Vo
+
Vo
-
t
Vo
D(on)
D(off)
V
Vi
Diapositiva 15
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
R
D
+V
-
Vi
+
Vo
-
t
Vo
D(on)
D(off)
V
Vi
Diapositiva 16
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
R
D
+V
-
Vo
+
Vo
-
t
Vo
D(off)
D(on)
V
Vi
Diapositiva 17
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
D
R
+V
-
Vi
+
Vo
-
t
Vo
D(off)
D(on)
V
Vi
Diapositiva 18
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
D
R
-V
+
Vo
+
Vo
-
t
Vo
D(on)
-V
D(off)
-V
Vi
Diapositiva 19
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
D
R
-V
+
Vo
+
Vo
-
t
Vo
-V
D(on)
D(off)
Vi
Diapositiva 20
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
R
Vo
+
Vo
-
D
-V
+
t
Vo
-V
D(off)
D(on)
Vi
Diapositiva 21
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Característica de transferencia
Vi
t
+
Vi
-
R
D
-V
+
Vo
+
Vo
-
t
Vo
D(off)
-V
D(on)
Vi
Diapositiva 22
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Doble recortador: Característica de transferencia
Vi
Vo
t
+
Vi
-
R
D1 D2 +
+V +V Vo
- 1 - 2
-
t
Vo
D1 (off) D2(on)
D1 (on) D2(off)
D1(off) D2(off)
V2 V1
Vi
Diapositiva 23
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES
CIRCUITOS RECORTADORES O LIMITADORES
Doble recortador: Característica de transferencia
Vo
Vi
+
Vi
t
-
R
D1 D2 +
+
Vo
-V -+V
-
t
Vo
V
D1(off) D2(on)
D 1(on) D 2(off)
D1(off) D 2(off)
-V
Vi