ELECTRONICA

Describa con sus propias palabras las características del diodo ideal y como éstas determinan el estado de conducción y de corte del dispositivo. Mencione por qué son apropiados los equivalentes de corto circuito y circuito abierto.

Diodo Ideal: conduce en sentido directo sin ninguna caída de tensión, ni por umbral, ni debida a su resistencia directa que no la tiene. En sentido indirecto no conduce nada, es un aislante perfecto. Como es ideal, no existe. Los reales no cumplen con lo dicho.

Defina: semiconductor, resistividad, material intrínseco, aislante y enlace covalente

Semiconductor: Es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.

Elementos que no son directamente conductores de corriente eléctrica, pero tampoco son aislantes. Principalmente éstos son los elementos del grupo IV de la Tabla Periódica (Silicio, Germanio, etc.) pero también pueden ser sustancias compuestas (por ejemplo. arseniuro de galio, GaAs o sulfuro de zinc, ZnS). A través del modelo de banda se pueden explicar sus propiedades eléctricas. Cuando el semiconductor se encuentra a temperatura ambiente, algunos electrones absorbiendo la energía necesaria, pueden saltar a la banda de conducción, dejando el correspondiente espacio en la banda de valencia. La magnitud de la banda prohibida es pequeña (1-5 eV), de forma que a baja temperatura son aislantes, pero conforme aumenta la temperatura algunos electrones van alcanzando niveles de energía dentro de la banda de conducción, aumentando a su vez la conductividad.

Resistividad: Todas las sustancias se oponen en mayor o menor grado al paso de la corriente eléctrica, esta oposición es a la que llamamos resistencia eléctrica. Los materiales buenos conductores de la electricidad tienen una resistencia eléctrica muy baja, los aislantes tienen una resistencia muy alta.

Material intrínseco: un semiconductor intrínseco es un semiconductor puro, cuando se le aplica una tensión externa los electrones libres fluyen hacia el terminal positivo de la batería y los huecos hacia el terminal negativo de la batería.

Aislante: Propiedad de un material que representa la resistencia al paso del calor, la electricidad, el sonido, etc. Un material aislante es aquel que, debido a que los electrones de sus átomos están fuertemente unidos a sus núcleos, prácticamente NO permite sus desplazamientos y, por lo tanto, tampoco el paso de la corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de tensión entre dos puntos del mismo.

Enlace covalente: Es el que se forma entre dos o más átomos (no metales), compartiendo electrones con la finalidad de completar su nivel externo con electrones, adquiriendo estructura de gas noble. Ejemplo: CH4 (metano).

Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones de signo opuesto. En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartido es común a los dos átomos y los mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrónica de gas noble. Se forman así habitualmente moléculas: pequeños grupos de átomos unidos entre sí por enlaces covalentes.

¿Cuánta energía en Joules se requiere para mover una carga de 6 C a través de una diferencia de potencial de 3V?

Q=6C

V=3V

E=1/2 Q*V

E=1/2 6C*3V

E=9Joules

Describa la diferencia entre los materiales semiconductores Tipo p y tipo n

Se les llama semiconductores de tipo P a los semiconductores contaminados con impurezas aceptoras. Las impurezas aceptoras son aquellas que agregan un hueco en el material. Estas son impurezas con 3 electrones en su órbita de valencia.

Los semiconductores tipo N son aquellos a los que se le agregan impurezas donoras (que donan un electrón). Estas impurezas suelen tener 5 electrones. De estos 5 electrones 4 formarían una unión con los átomos vecinos y 1 quedaría libre. De esta forma este material contiene un mayor número de electrones libres comparados con los huecos libres.

Señale y explique las aplicaciones más comunes del diodo. (Rectificadores)

El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna. Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.

Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido. Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función, la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán.

Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra de corriente directa. Los diodos rectificadores se usan principalmente en: circuitos rectificadores, circuitos fijadores, circuitos recortadores, diodos volantes.

Consulte por lo menos otros 5 tipos de diodos y para cada uno señale sus características de operación y su utilidad o función

Diodo Zener: Es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente. Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la flecha. En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común.

Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.

Diodo de Silicio: La construcción de un diodo de silicio comienza con silicio purificado. Cada lado del diodo se implanta con impurezas (boro en el lado del ánodo (+) y arsénico o fósforo en el lado del cátodo (-)), y la articulación donde las impurezas se unen se llama la "unión pn". Los diodos de silicio tienen un voltaje de polarización directa de 0,7 voltios. Una vez que el diferencial de voltaje entre el ánodo

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