Comprobar la recta de carga de un diodo

Comprobar la recta de carga de un diodo

El análisis de circuitos electrónicos puede seguir uno de dos caminos: utilizar las características reales, o aplicar un modelo aproximado para el dispositivo.

Para el análisis inicial del diodo incluiremos sus características reales para mostrar con claridad cómo interactúan las características de un dispositivo y los parámetros de la red. Una vez que haya confianza en los resultados, se empleará el modelo por segmentos aproximado para verificar dichos resultados utilizando las características completas. Es importante entender el rol y la respuesta de varios elementos de un sistema electrónico para no tener que recurrir continuamente a procedimientos matemáticos larguísimos. Esto en realidad se logra por el proceso de aproximación, el cual puede llegar a ser una habilidad para usted. Aunque los resultados obtenidos por medio de las características reales suelen ser algo diferentes de los obtenidos mediante una serie de aproximaciones, tenga en cuenta que las características obtenidas de una hoja de especificaciones pueden ser ligeramente diferentes de las del dispositivo en uso. En otras palabras, por ejemplo, las características de un diodo semiconductor 1N4001 pueden variar de un elemento al siguiente en el mismo lote. La variación puede ser leve, pero bastará para justificar las aproximaciones empleadas en el análisis. También considere los demás elementos de la red.

¿El resistor marcado como de 100  es exactamente de 100 ? ¿El voltaje aplicado es exactamente de 10 V o tal vez de 10.08 V? Todas estas tolerancias contribuyen a la creencia general de que una respuesta determinada mediante una serie apropiada de aproximaciones puede ser “tan precisa” como una que emplee todas las características. El énfasis de este libro está en saber cómo funciona un dispositivo por medio de aproximaciones apropiadas, con lo cual se evita el nivel innecesario de complejidad matemática. No obstante, en caso de requerirlo, se darán suficientes detalles para realizar un análisis matemático a fondo.

2.2 ANÁLISIS POR MEDIO DE LA RECTA DE CARGA

El circuito de la figura 2.1 es la más sencilla de las configuraciones de diodo, y servirá para describir el análisis de un circuito con un diodo empleando sus características reales. En la siguiente sección reemplazaremos las características por un modelo aproximado del diodo y compararemos las soluciones; la del circuito de la figura 2.1 se reduce a determinar los niveles de corriente y voltaje que satisfagan, al mismo tiempo, tanto las características del diodo como los parámetros seleccionados de la red.

[pic 2]

En la figura 2.2 las características del diodo se colocan en el mismo sistema de ejes como una línea recta definida por los parámetros de la red, la cual se llama recta de carga porque la carga aplicada R define la intersección en el eje vertical. Por consiguiente, el análisis a seguir se llama análisis por medio de la recta de carga. La intersección de las dos curvas definirá la solución para la red, así como los niveles de corriente y voltaje.

Antes de revisar los detalles del trazo de la recta de carga en la gráfica de características, tenemos que determinar la respuesta esperada del circuito sencillo de la figura 2.1. Observe en esta figura que el efecto de la “presión” establecida por la fuente de cd es establecer una corriente convencional en la dirección indicada por la flecha en el sentido de las manecillas del reloj. El hecho de que la dirección de esta corriente sea la misma que la de la flecha que aparece en el símbolo del diodo revela que éste está “encendido” y que conducirá un alto nivel de corriente.

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