1. ¿Qué es?
1.1. Es un diodo que actúa como un conductor perfecto cuando el voltaje se aplica hacia adelante sesgado y como un aislante perfecto cuando el voltaje se aplica en polarización inversa.
2. Uniones PN
2.1. Se denomina diodo de unión p-n al dispositivo constituido mediante una unión p-n con dos terminales y cuyo objetivo, en general, será conducir corriente eléctrica en un solo sentido.
3. POLARIZACIÓN
3.1. Esto se realiza con la aportación de una fuente externa de tensión eléctrica, lo que supone ofrecer a las cargas una energía determinada para que logren liberarse de sus enlaces y así puedan moverse.
3.1.1. Diodo directamente polarizado
3.1.1.1. Si el terminal positivo de la fuente está conectado al material tipo p y el terminal negativo de la fuente está conectado al material tipo n, diremos que estamos en "Polarización Directa"
3.1.2. Diodo inversamente polarizado
3.1.2.1. Se invierte la polaridad de la fuente de continua, el diodo se polariza en inversa, el terminal negativo de la batería conectado al lado p y el positivo al n, esta conexión se denomina "Polarización Inversa"
4. Aproximaciones
4.1. 1° Aproximación
4.1.1. Diodo en polarización inversa (VD 0)
4.1.1.1. En esta zona la curva del diodo es una recta que pasa por el origen de pendiente 1/Rr, por tanto, el diodo se comporta como una resistencia de valor Rr. .
4.1.2. Diodo en directa con tensión menor que la tensión umbral (0 VD V
4.1.2.1. En esta zona el diodo se comporta como un circuito abierto (la corriente a su través es nula independientemente de la tensión).
4.1.3. Diodo en conducción (VD VY
4.1.3.1. En esta zona la curva característica del diodo es una recta que corta al eje de tensiones en el punto V y tiene una pendiente 1/Rf. Es decir, se comporta como una resistencia en serie con una fuente de tensión de valor V. (Es importante observar que el polo positivo de esta fuente debe estar del lado del ánodo y el negativo del cátodo)
4.2. 2° Aproximación
4.2.1. Surge al despreciar el efecto de la resistencia en inversa (esta es de un valor muy elevado, del orden de los M). El valor de esta resistencia normalmente es mucho mayor que los valores de las resistencias utilizadas en los circuitos más habituales, por tanto podremos aproximar que su valor es infinito.
4.2.1.1. a) Diodo en corte (VD V)
4.2.1.1.1. El diodo se comporta como un circuito abierto.
4.2.1.2. b) Diodo en conducción ( VD V)
4.2.1.2.1. En esta zona la característica del diodo es exactamente igual al caso c del la primera aproximación, por tanto, habrá que sustituir al diodo por una resistencia de valor Rf y una fuente de tensión de valor V.
4.3. 3° Aproximación
4.3.1. Cuando un diodo está en conducción la resistencia que opone al paso de la corriente es muy pequeña (Rf es del orden de unos pocos ). Si en el circuito en el que se encuentre el diodo, las resistencias presentes son de valores muy superiores al de Rf (esto sucede habitualmente en la mayoría de las aplicaciones prácticas), podremos despreciar esta resistencia haciendo Rf = 0. De esta forma surge la tercera aproximación.
4.3.1.1. a) Diodo en corte ( VD V
4.3.1.1.1. El diodo se comporta como un circuito abierto
4.3.1.2. b) Diodo en conducción ( VD V )
4.3.1.2.1. El diodo se comporta como una fuente de tensión de valor V. (Tenemos lo mismo que en la aproximación anterior haciendo Rf = 0.
4.3.2. 4° Aproximación Diodo ideal.
4.3.2.1. Si el diodo es de Si, sabemos que V = 0,7 V (0,2 V si fuese de Ge). Por tanto, si las tensiones con las que trabajamos en el circuito son muy superiores a este valor, podremos despreciar estos 0,7 V sin cometer un gran error. La cuarta aproximación, conocida como diodo ideal, surge al despreciar V
4.3.2.1.1. a) Diodo en corte ( VD 0 )
4.3.2.1.2. b) Diodo en conducción ( VD 0 )
4.3.2.1.3. Cuando se utiliza la aproximación de diodo ideal, podemos observar como el funcionamiento de un diodo se asemeja al de un interruptor.