semi conductores

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS IIDISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS II

OBJETIVO:OBJETIVO: REFORZAR LOS CONOCIMIENTOS REFORZAR LOS CONOCIMIENTOS

BÁSICOS SOBRE LA ELECTRÓNICA BÁSICOS SOBRE LA ELECTRÓNICA APLICADA EN EL AUTOMÓVIL.APLICADA EN EL AUTOMÓVIL.

INTRODUCCIÓN

Semiconductores

SEMICONDUCTORES

Como sabemos, existen materiales que presentan poca resistencia al paso de la corriente eléctrica, los conductores.

Analógicamente, los que ofrecen mucha resistencia al paso de esta, son llamados aislantes.

También existe otro tercer tipo de materiales, que cambia en mayor o menor medida la característica de los anteriores, los semiconductores.

SEMICONDUCTORES

El material semiconductor más utilizado es el Silicio (Si), pero hay otros semiconductores como el Germanio (Ge) que también son usados en la fabricación de circuitos.

El silicio está presente de manera natural en la arena por lo que se encuentra con abundancia en la naturaleza.

SEMICONDUCTORES

Su característica principal es la de conducir la corriente sólo bajo determinadas circunstancias, y evitar el paso de ella en otras.

Para conseguir esto, se introducen átomos de otros elementos en el semiconductor (dopado).

Tras su introducción, el material semiconductor presenta una conductividad controlable eléctricamente.

CRISTAL TIPO N

Un cristal tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo una ínfima cantidad de Arsénico al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga (en este caso negativas o electrones).

CRISTAL TIPO P

Un cristal tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo una ínfima cantidad de Indio al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga (en este caso positivos o huecos).

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

La primera unión: El Diodo

¿QUE ES UN DIODO?

El diodo es un componente que permite la circulación de la corriente en un determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.

Puede ser de silicio o de germanio.

Símbolo del diodo:

Cada diodo tiene su nomenclatura y características.

La nomenclatura esta directamente relacionada con el uso que se va a hacer del diodo.

Las características nos dirán las tensiones y corrientes que cada uno puede soportar.

CONSTRUCCIÓN DEL DIODO

Dopamos una zona del cristal semiconductor de Germanio con impurezas de Indio (creamos huecos), y la otra zona con impurezas de Arsénico (creamos electrones libres).

Se crea una zona en el centro (Z) llamada zona agotada o zona de resistencia donde se han combinado los huecos del germanio P con los electrones del germanio N, con lo que aquí no hay portadores de carga. El diodo permanece en reposo.

POLARIZACIÓN DEL DIODO

Si se conecta el terminal negativo de una batería al cátodo y el positivo al ánodo, el diodo se portará como un interruptor cerrado y conducirá gran cantidad de corriente.

Esto se llama Polarización Directa del diodo.

Si se invierte la polaridad de la batería, el diodo se portará como un interruptor abierto y no habrá paso de corriente en el circuito.

Esto se denomina Polarización Inversa del diodo.

POLARIZACIÓN DEL DIODO

APLICACIONES DEL DIODO

Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de las más comunes es el proceso de conversión de corriente alterna (C.A.) a corriente continua (C.C.).

APLICACIONES DEL DIODO

Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de las más comunes es el proceso de conversión de corriente alterna (C.A.) a corriente continua (C.C.).

APLICACIONES DEL DIODO

En este caso se utiliza el diodo como rectificador.

APLICACIONES DEL DIODO

PRUEBA DEL DIODO

PRUEBA DEL DIODO

TIPOS DE DIODO: EL DIODO LED

Las pequeñas luces de diferentes colores que se encienden y apagan, en algún circuito electrónico, sin lugar a duda son los diodos LED en funcionamiento.

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente emite luz.

Su símbolo es:

EL DIODO LED (Light Emitting Diode)

Su voltaje de operación va desde 1.5 V a 3.1 voltios aproximadamente y la gama de corrientes que debe circular por el va de 10 mA a 20 mA en los diodos de color rojo y de entre 20 mA y 40 mA para los otros LEDs.

EL DIODO LED (Light Emitting Diode)

EL DIODO LED (Light Emitting Diode)

EL DIODO LED (Light Emitting Diode)

Existen diodos LEDs de varios colores y estos dependen del material con el cual fueron construidos.

Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo.

Para ello se les añaden impurezas de galio-fósforo (verde), galio-arsénico (rojo). Producen una luz intensa con muy poco consumo de corriente y con una vida aproximada de 100,000 horas.

EL DIODO LED (diodo emisor de luz)

APLICACIONES DEL DIODO LED

Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento. Ejemplos:

-Se utilizan para desplegar contadores.

-Para indicar la polaridad de una fuente de alimentación de corriente directa.

- Para indicar la actividad de una fuente de alimentación de corriente alterna.

DIODO ZENER

El diodo Zener es un tipo especial de diodo, que a diferencia del funcionamiento de los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa) siempre se utiliza polarizado inversamente.

Una vez que se llega a una tensión, llamada tensión Zener, 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.

Su símbolo es:

APLICACIONES DEL DIODO ZENER

COMO ELEMENTO DE PROTECCIÓN.

Se coloca el diodo Zener en paralelo con el circuito a proteger, si el voltaje de fuente crece por encima del Voltaje Zener, el diodo conduce y no deja que el voltaje que llega al circuito sea mayor a VZ.

No se debe usar cuando VF > VZ por largos periodos de tiempo pues en ese caso se daña el diodo.