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Sem-1t Elec
Sem-1t Elec
Sem-1t Elec
LOS
SEMICONDUCTORES
AISLANTES,
CONDUCTORES Y
SEMICONDUCTORES
Aislantes
Un aislante es un material que no conduce corriente eléctrica en condiciones
normales. La mayoría de los buenos aislantes son materiales compuestos, es decir, no
formados por sólo un elemento. Los electrones de valencia están estrechamente
enlazados a los átomos; por consiguiente, en un aislante hay muy pocos electrones
libres. Algunos ejemplos de aislantes son el hule, el plástico, el vidrio, la mica y el
cuarzo.
En función de sus propiedades eléctricas, los materiales se clasifican en tres grupos:
Conductores
Un conductor es un material que conduce corriente eléctrica fácilmente. La mayoría
de los metales son buenos conductores. Los mejores conductores son materiales de
sólo un elemento, tales como cobre, plata, oro y aluminio, que están caracterizados
por átomos con sólo un electrón de valencia muy flojamente enlazado al átomo. Estos
electrones de valencia flojamente enlazados se convierten en electrones libres. Por
consiguiente, en un material conductor, los electrones libres son electrones de
valencia.
En función de sus propiedades eléctricas, los materiales se clasifican en tres grupos:
Semiconductores
Un semiconductor es un material a medio camino entre los conductores y los aislantes, en
lo que a su capacidad de conducir corriente eléctrica respecta. Un semiconductor en
estado puro (intrínseco) no es ni buen conductor ni buen aislante. Los semiconductores
más comunes de sólo un elemento son el silicio, el germanio y el carbón. Los
semiconductores compuestos, tales como el arseniuro de galio y el fosfuro de indio,
también son de uso común. Los semiconductores de un solo elemento están
caracterizados por átomos con cuatro electrones de valencia.
La forma en que un material conduce corriente eléctrica es importante para entender cómo
funcionan los dispositivos electrónicos. En realidad no se puede entender la operación de un
dispositivo tal como un diodo o transistor sin saber algo sobre corriente.
Dopado
En relación con un diodo existen dos condiciones: en directa y en inversa. Cualquiera de estas condiciones de polarización
se establece conectando un voltaje de cc suficiente y con la polaridad apropiada a través de la unión pn.
Polarización en directa
Un diodo conectado para polarización
Para polarizar un diodo se aplica un voltaje de cc a través de él. en directa.
Polarización en directa es la
condición que permite la circulación de corriente a través de la unión
pn. La figura 1-19 muestra una fuente de voltaje de cc conectada por un
material conductor (contactos y alambres) a través de un diodo en la
dirección que produce polarización en directa. Este voltaje de
polarización externo se expresa como VPOLARIZACIÓN. El resistor
limita la corriente en condición de polarización en directa a un valor
que no dañe al diodo. Observe que el lado negativo de
VPOLARIZACIÓN está conectado a la región n del diodo y el lado
positivo está conectado a la región p: éste es un requisito para que se dé
la polarización en directa. Un segundo requerimiento es que el voltaje
de polarización, VPOLARIZACIÓN, debe ser más grande que el
potencial de barrera
POLARIZACIÓN DE UN DIODO
En el punto de equilibrio ningún electrón se mueve a través de la unión pn. En general el término polarización se refiere al
uso de un voltaje de cc para establecer ciertas condiciones de operación para un dispositivo electrónico.
En relación con un diodo existen dos condiciones: en directa y en inversa. Cualquiera de estas condiciones de polarización
se establece conectando un voltaje de cc suficiente y con la polaridad apropiada a través de la unión pn.
𝐿=𝑙𝑜𝑎𝑑 (𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 )
2ª Aproximación
La vertical es
equivalente a
una pila de
0,7 V.
POLARIZACIÓN INVERSA
Es un
interruptor
abierto.
EJEMPLO
Resolveremos el mismo circuito de antes pero utilizando la segunda aproximación que se
ha visto ahora. Como en el caso anterior lo analizamos en polarización directa:
EJEMPLO
Como se ve estos valores son distintos a los de la anterior aproximación, esta segunda
aproximación es menos ideal que la anterior, por lo tanto es más exacta, esto es, se parece
más al valor que tendría en la práctica ese circuito.
3ª Aproximación
La curva del diodo se aproxima
a una recta que pasa por 0,7 V y
tiene una pendiente cuyo valor
es la inversa de la resistencia
interna.
3ª Aproximación
El estudio es muy parecido a los casos anteriores, la
diferencia es cuando se analiza la polarización directa:
EJEMPLO
¿CÓMO ELEGIR UNA APROXIMACIÓN?
Esta tercera aproximación no merece la pena usarla porque el
error que se comete, con respecto a la segunda aproximación, es
mínimo.
EJEMPLO
Pero estas tres variables (RL, VS y Vj) dependen de la fabricación, estos es dependen
de si mismas, son "variables independientes".
Por otro lado están las "variables dependientes", que dependen de las tres variables
anteriores, que son: VL, IL, PD, PL y PT. Estos queda reflejado en la siguiente tabla:
VARIABLES DEPENDIENTES E
INDEPENDIENTES
HOJA TÉCNICA DEL DIODO RECTIFICADOR
La mayor parte de la información que facilita el fabricante en las hojas de características es solamente
útil para los que diseñan circuitos, nosotros solamente estudiaremos aquella información de la hoja de
características que describe parámetros que aparecen en este texto.
Esta ruptura se produce por la avalancha y en el 1N4001 CORRIENTE MÁXIMA EN POLARIZACIÓN DIRECT
esta ruptura es normalmente destructiva.
Un dato interesante es la corriente media con Un diseño fiable, con factor de seguridad 1, debe
polarización directa, que aparece así en la hoja de garantizar que la corriente con polarización
características: directa sea menor de 0,5 A en cualquier
condición de funcionamiento.
CORRIENTE MÁXIMA EN POLARIZACIÓN DIRECTA
Estos valores están medidos en alterna, y por El 1N4001 tiene una caída de tensión típica con
ello aparece la palabra instantáneo en la polarización directa de 0,93 V cuando la corriente es de 1 A
especificación. y la temperatura de la unión es de 25 ºC.
CORRIENTE INVERSA MÁXIMA