consulta n.- 1 dispositivos elesctrónicos

Consulta N.- 1 Dispositivos Electrnicos

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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

Carrera: Ingeniera Elctrica

Consulta N.- 1

Tema:

CONSULTAR TODO LO CONCERNIENTE A LOS SIGUIENTE TIPOS DE DIODOS, INCLUYA ALGUNOS EJEMPLOS DE

APLICACIN. OTROS TIPOS DE DIODOS.

Nombres y Apellidos: Vctor Manuel Bravo Nieto

29 Septiembre- 2011


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NDICE

Tabla De Contenido Introduccin5

Diodo..6

POLARIZACIN DIRECTA ..................................................................................................................................8

POLARIZACIN INVERSA ..................................................................................................................................9

CURVA CARACTERSTICA DEL DIODO ........................................................................................................10

MODELOS MATEMTICOS...............................................................................................................................11

APLICACIONES DEL DIODO. ............................................................................................................................17

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA ..................................................................................................................17

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA ..........................................................................................................18

Barrera Schottky Real .............................................................................................................................................29

Circuito Equivalente De Pequea Seal .................................................................................................................29

Diodo Schottk: .....................................................................................................................................................37

Desventajas: ...........................................................................................................................................................37

Ventajas: ................................................................................................................................................................38

Diodo Schottky Como Un Mezclador De RF Y El Diodo Detector .......................................................................38

Diodo Schottky Como Un Diodo Rectificador De Potencia ..................................................................................38

Diodo Schottky En El Poder O Los Circuitos ........................................................................................................38

Diodo Schottky En Aplicaciones De Clulas Solares ............................................................................................39

Diodo Schottky Como Un Diodo Pinza .................................................................................................................39

LED ........................................................................................................................................................................60

Aplicaciones ...........................................................................................................................................................60

Ventajas De Los Diodos LED ................................................................................................................................63

Conexin.................................................................................................................................................................63

Diodos LED: Revolucin En La Luz .................................................................................................................66

El Diseo De Interiores Es Esclavo De La Tecnologa...................................................................................66

Ventajas De Los Diodos LED ............................................................................................................................67

Diodos Fotodiodos ................................................................................................................................................79

Fotodiodos De JunturaP-I-N ...............................................................................................................................82

Fotodiodos De Juntura Metal-Semiconductor ....................................................................................................84

Fotodiodos METAL-I-N .....................................................................................................................................85


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Fotodiodos De Heterojuntoura ...............................................................................................................................86

Fotodiodo De Avalancha: ......................................................................................................................................87

Fototransistor: ........................................................................................................................................................88

Fotodarlington: .......................................................................................................................................................88

Foto SCR: ...............................................................................................................................................................88

.Aplicaciones: ........................................................................................................................................................90

Diodo Tunel ...........................................................................................................................................................93

CARACTERSTICAS: ......................................................................................................................................107

Diodo Varactor ...................................................................................................................................................107

Energa Mxima .................................................................................................................................................107

Generacin De FM Directa...................................................................................................................................122

Control Automtico De Frecuencia. .....................................................................................................................125

Diodo Varicap. ....................................................................................................................................................126

Diodo Pin-Principio De Funcionamiento: ......................................................................................................... 1503

Aplicaciones .........................................................................................................................................................153

Generacion De Seales .........................................................................................................................................153

Diodos Conmutadores Y Atenuadores De Montaje Superficial Con Encapsulado Plstico ................................156

APLICACIN INTERESANTE: .........................................................................................................................157

Diodos Pin Para Sistemas De Microondas ...........................................................................................................158

DIODO LSER ..................................................................................................................................................162

Ventajas De Los Diodos Lser .........................................................................................................................174

Principio De Funcionamiento: ..............................................................................................................................176

Diferencias Del Diodo Lser Con Un Diodo Led ................................................................................................183

Los Diodos Laser Utilizados En Los Pick Up De Cds .........................................................................................195

Ventajas Del Diodo Lser Con Un Diodo Led: ...................................................................................................196

Aplicaciones: ........................................................................................................................................................198

Diodo Zener .........................................................................................................................................................229

Caractersticas.......................................................................................................................................................232

Caractersticas Del Diodo Zener...........................................................................................................................232

Curva Caracterstica Del Diodo Zener .................................................................................................................232

Qu Hace Un Regulador Con Zener? .................................................................................................................233

Diodo Unin ........................................................................................................................................................239

Introduccin ..........................................................................................................................................................239

La Conduccin En Slidos ...................................................................................................................................240

Conductores ..........................................................................................................................................................240


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Aisladores .............................................................................................................................................................240

Semiconductores ...................................................................................................................................................240

Semiconductores Dopados ...................................................................................................................................240

El Flujo De Corriente En Semiconductores .........................................................................................................241

EL TRANSISTOR ................................................................................................................................................252

Generalidades .......................................................................................................................................................252

Tipos De Transistores ...........................................................................................................................................253

Bibliografa312


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INTRODUCCION

Dentro de los dispositivos electrnicos, podemos citar: los diodos y transistores de potencia, el tiristor, as como otros derivados de stos, tales como los triac, diac, conmutador unilateral o SUS, transistor uniunin o UJT, el transistor uniunin programable o PUT y el diodo Shockley. Lo ms importante a considerar de estos dispositivos, es la curva caracterstica que nos relaciona la intensidad que los atraviesa con la cada de tensin entre los electrodos principales. El componente bsico del circuito de potencia debe cumplir los siguientes requisitos: Tener dos estados claramente definidos, uno de alta impedancia (bloqueo) y otro de baja impedancia (conduccin). Poder controlar el paso de un estado a otro con facilidad y pequea potencia. Ser capaces de soportar grandes intensidades y altas tensiones cuando est en estado de bloqueo, con pequeas cadas de tensin entre sus electrodos, cuando est en estado de conduccin. Ambas condiciones lo capacitan para controlar grandes potencias. Rapidez de funcionamiento para pasar de un estado a otro. El ltimo requisito se traduce en que a mayor frecuencia de funcionamiento habr una mayor disipacin de potencia. Por tanto, la potencia disipada depende de la frecuencia.

Es un dispositivo semiconductor que permite o impide el paso de la corriente en una nica direccin. Su funcionamiento es parecido al funcionamiento del interruptor. En forma simplificada, la curva caracterstica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia elctrica muy pequea.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento est basado en los experimentos de Lee De Forest.

De Forest fue un inventor estadounidense con unas 300 patentes registradas. Naci en 1873 en Council Bluffs, Iowa, pero creci en Talladega, Alabama, donde haban enviado a su padre, ministro religioso, para reorganizar una escuela negra. Fue un lugar solitario para el joven Lee; privado de las habituales relaciones juveniles, dispuso de ms tiempo para leer. Su padre intervino directamente en la educacin del nio, con la esperanza de orientarlo a la vocacin religiosa. Sin embargo, Lee prefera la ciencia y mostr tener gran aptitud para ella, construyendo bateras y motores que eran de calidad profesional. En la Escuela Cientfica Sheffield, de Yale, recibi estmulo el talento de Lee y se qued all hasta obtener el doctorado en 1899. Idea tras idea sala del prolfico cerebro de De Forest. Entre sus muchos inventos, recibi las patentes de un bistur, el circuito oscilador de alta frecuencia, el radiotelfono, los sistemas de trasmisin y recepcin de radio, los sistemas de comunicacin de los trenes, un altavoz, la celda fotoelctrica, la cmara de cine a prueba de ruidos y un aparato de televisin y de televisin a colores. En 1923 demostr en el Teatro Rivoli, de Nueva York, su proceso Phonofilm para las pelculas sonoras. Pero fue en 1906 cuando De Forest invent el triodo. El objetivo de De Forest era el de descubrir un mtodo para amplificar las ondas y al mismo tiempo, controlar el volumen del sonido. Construy una delgada tira de alambre de platino (a la que dio el nombre de "rejilla"), la dobl en zigzag y la coloc entre el filamento y la placa. Despus encerr todo el aparato en una bombilla de vidrio. Difcilmente se considerara que el retorcer un delgado fragmento de alambre e insertarlo en una bombilla es un incidente que conmueve al mundo; sin embargo, eso es literalmente lo que hizo Lee De forest para inventar el triodo, que est considerado en la actualidad como uno de los veinte inventos ms importantes de la historia de la humanidad. Los primeros diodos eran vlvulas grandes en chips o tubos de vaco, tambin llamadas vlvulas termoinicas constituidas por dos electrodos rodeados de vaco en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lmparas incandescentes. El invento fue realizado en 1904 por John Ambrose Fleming, de la empresa Marconi, basndose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.- Al igual que las lmparas incandescentes, los tubos de vaco tienen un filamento (el ctodo) a travs del que circula la corriente, calentndolo por efecto Joule. El filamento est tratado con xido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vaco circundante;


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electrones que son conducidos electrostticamente hacia una placa caracterstica corvada por un muelle doble cargada positivamente (el nodo), producindose as la conduccin. Evidentemente, si el ctodo no se calienta, no podr ceder electrones. Por esa razn los circuitos que utilizaban vlvulas de vaco requeran un tiempo para que las vlvulas se calentaran antes de poder funcionar y las vlvulas se quemaban con mucha facilidad. Conforme fue pasando el tiempo el desarrollo tecnolgico permiti la creacin de diferentes tipos de diodos como los diodos Schottky, LED (Diodo Emisor de Luz), Fotodiodos, Tnel, Varactor, Varicap, Pin, Esaki, Lser; de los cuales tambin se hablar en este documento.

Tipos de Diodos

Dentro del amplio conjunto de modelos y tipos diferentes de diodos semiconductores que actualmente existe en el mercado y teniendo en cuenta aquellas caractersticas ms destacadas que, de hecho, son las que determinan sus aplicaciones.

Segn esto tenemos los siguientes tipos de diodos:

Zner. Schottky. LED (Diodo emisor de luz). Fotodiodos. Tnel. Varactor. Varicap. Pin. Esaki. Lser.

Antes de empezar el anlisis de estos tipos de diodos, se empezar analizando el diodo comn.

EL DIODO COMN

Es un semiconductor conformado por la unin de dos o ms materiales, uno tipo P o Positivo y uno tipo N o Negativo lo que


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obliga a que la corriente solo pueda circular en un sentido cuando se conecta su lado positivo (llamado nodo) al terminal positivo de la batera y su lado negativo (llamado ctodo) al terminal negativo de la batera, a esto se le llama polarizar bien el diodo.

Fsicamente los diodos son de color negro en forma de cilindro y en uno de sus extremos incluye una banda gris que indica el ctodo. El uso ms comn de los diodos es como rectificadores. Rectificar es el proceso de convertir una seal o corriente alterna AC en corriente continua CC.

Para resolver problemas referentes a los diodos se utilizan en la actualidad tres aproximaciones:

La primera aproximacin es la del diodo ideal, en la que se considera que el diodo no tiene cada de tensin cuando conduce en sentido positivo, por lo que esta primera aproximacin considerara que el diodo es un cortocircuito en

sentido positivo. En cambio, el diodo ideal se comporta como un circuito abierto cuando su polarizacin es inversa.

En la segunda aproximacin, consideramos que el diodo tiene una cada de tensin cuando conduce en polarizacin directa. Esta cada de tensin se ha fijado en 0.7 V para el diodo de silicio, lo que hace que la segunda aproximacin pueda representarse como un interruptor en serie con una fuente de 0.7 V.

La tercera aproximacin aproxima ms la curva del diodo a la real, que es una curva, no una recta, y en ella colocaramos una resistencia en serie con la fuente de 0.7 V.

Siendo, en la ecuacin anterior, Rb la resistencia de la tercera aproximacin (generalmente muy pequea), y Id la corriente de polarizacin del diodo. La ms utilizada es la segunda aproximacin.

Los diodos de unin p-n y los Zener tienen caractersticas constructivas que los diferencian de otros.

Su tamao, en muchos casos, no supera el de una resistencia de capa o de pelcula de 0.25 [[W] y aunque su cuerpo es cilndrico, es de menor longitud y dimetro que las resistencias. Aunque existe gran variedad de tipos, slo algunos especiales difieren de su aspecto. No ocurre lo mismo con el tamao, pues es funcin de la potencia que pueden disipar.

Es caracterstico encontrarse un anillo en el cuerpo que nos indica el ctodo. Para aquellos cuyo tipo concreto viene sealado por una serie de letras y nmeros, el ctodo es marcado mediante un anillo en el cuerpo, prximo a este terminal.

Otros usan cdigos de colores, y en ellos el ctodo se corresponde con el terminal ms prximo a la onda de color ms gruesa. Existen fabricantes que marcan el ctodo con la letra "K" o el nodo con la "A". Los diodos de punta de germanio suelen encapsularse en vidrio. En cuanto a los diodos LED, se encuentran encapsulados en


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resinas de distintos colores, segn sea la longitud de onda con la que emita. El nodo de estos diodos es ms largo que el ctodo, y usualmente la cara del encapsulamiento prxima al ctodo es plana.

Una forma prctica de determinar el ctodo consiste en aplicar un polmetro en modo hmetro entre sus terminales. Si el terminal de prueba se aplica de nodo a ctodo, aparecen lecturas del orden de 20-30[].

Si se invierten los terminales, estas lecturas son del orden de 200-300 [K] para el Ge, y de varios [M] para el Silicio.

Si con el multitester utilizamos el modo de prueba de diodos, obtenemos el valor de la tensin de codo del dispositivo. Con ello conseguimos identificar los dos terminales (nodo y ctodo), y el material del que esta hecho (0.5-0.7 [V] para el Si, 0.2-0.4 [V] para el germanio y 1.2-1.5 [V] para la mayora de los LED.

La anchura de la zona de carga espacial una vez alcanzado el equilibrio, suele ser del orden de 0,5 micras pero cuando uno de los cristales est mucho ms dopado que el otro, la zona de carga espacial es mucho mayor.

Al dispositivo as obtenido se le denomina diodo, que en un caso como el descrito, tal que no se encuentra sometido a una diferencia de potencial externa, se dice que no est polarizado. Al extremo p, se le denomina nodo, representndose por la letra A, mientras que la zona n, el ctodo, se representa por la letra C (o K).

Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensin externa, se dice que el diodo est polarizado, pudiendo ser la polarizacin directa o inversa.

POLARIZACIN DIRECTA

En este caso, la batera disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a travs de la unin; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.

Para que un diodo est polarizado directamente, tenemos que conectar el polo positivo de la batera al nodo del diodo y el polo negativo al ctodo. En estas condiciones podemos observar que:

A (p)

C K (n)

Representacin simblica del diodo pn


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El polo negativo de la batera repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos electrones se dirigen hacia la unin p-n.

El polo positivo de la batera atrae a los electrones de valencia del cristal p, esto es equivalente a decir que empuja a los huecos hacia la unin p-n.

Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batera es mayor que la diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal n, adquieren la energa suficiente para saltar a los huecos del cristal p, los cuales previamente se han desplazado hacia la unin p-n.

Una vez que un electrn libre de la zona n salta a la zona p atravesando la zona de carga espacial, cae en uno de los mltiples huecos de la zona p convirtindose en electrn de valencia. Una vez ocurrido esto el electrn es atrado por el polo positivo de la batera y se desplaza de tomo en tomo hasta llegar al final del cristal p, desde el cual se introduce en el hilo conductor y llega hasta la batera.

De este modo, con la batera cediendo electrones libres a la zona n y atrayendo electrones de valencia de la zona p, aparece a travs del diodo una corriente elctrica constante hasta el final. POLARIZACIN INVERSA

En este caso, el polo negativo de la batera se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace

aumentar la zona de carga espacial, y la tensin en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensin de la batera, tal y como se explica a continuacin:

El polo positivo de la batera atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen del cristal n y se introducen en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batera.

A medida que los electrones libres abandonan la zona n, los tomos pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrn en el orbital de conduccin, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de valencia) y una carga elctrica neta de +1, con lo que se convierten en iones positivos.

El polo negativo de la batera cede electrones libres a los tomos trivalentes de la zona p. Recordemos que estos tomos slo tienen 3 electrones de valencia, con lo que una vez que han formado los enlaces covalentes con los tomos de silicio, tienen solamente 7 electrones de valencia, siendo el electrn que falta el denominado hueco.

El caso es que cuando los electrones libres cedidos por la batera entran en la zona p, caen dentro de estos huecos con lo que los tomos trivalentes adquieren estabilidad (8 electrones en su orbital de valencia) y una carga elctrica neta de -1, convirtindose as en iones negativos.

Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el mismo potencial elctrico que la batera.


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En esta situacin, el diodo no debera conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarn pares electrn-hueco a ambos lados de la unin produciendo una pequea corriente (del orden de 1 A) denominada corriente inversa de saturacin.

Adems, existe tambin una denominada corriente superficial de fugas la cual, como su propio nombre indica, conduce una pequea corriente por la superficie del diodo; ya que en la superficie, los tomos de silicio no estn rodeados de suficientes tomos para realizar los cuatro enlaces covalentes necesarios para obtener estabilidad.

Esto hace que los tomos de la superficie del diodo, tanto de la zona n como de la p, tengan huecos en su orbital de valencia con lo que los electrones circulan sin dificultad a travs de ellos.

No obstante, al igual que la corriente inversa de saturacin, la corriente superficial de fugas es despreciable.

CURVA CARACTERSTICA DEL DIODO

Tensin umbral, de codo o de partida (V ).

La tensin umbral (tambin llamada barrera de potencial) de polarizacin directa coincide en valor con la tensin de la zona de carga espacial del diodo no polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la barrera de potencial inicial se va reduciendo, incrementando la corriente ligeramente, alrededor del 1% de la nominal. Sin embargo, cuando la tensin externa supera la tensin umbral, la barrera de potencial desaparece, de forma que para pequeos incrementos de tensin se producen grandes variaciones de la intensidad. Corriente mxima (Imax).

Es la intensidad de corriente mxima que puede conducir el diodo sin fundirse por el efecto Joule. Dado que es funcin de la cantidad de calor que puede disipar el diodo, depende sobre todo del diseo del mismo. Corriente inversa de saturacin (Is ).

Es la pequea corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por la formacin de pares electrn-hueco debido a la temperatura, admitindose que se duplica por cada incremento de 10 en la temperatura. Corriente superficial de fugas.

Es la pequea corriente que circula por la superficie del diodo, esta corriente es funcin de la tensin aplicada al diodo, con lo que al aumentar la tensin, aumenta la corriente superficial de fugas. Tensin de ruptura (Vr ). Es la tensin inversa mxima que el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalancha. }

Tericamente, al polarizar inversamente el diodo, este conducir la corriente inversa de saturacin; en la realidad, a partir de un determinado valor de la tensin, en el diodo normal o de unin abrupta la ruptura se debe al efecto avalancha; no obstante hay otro tipo de diodos, como los Zener, en los que la ruptura puede deberse a dos efectos:

Efecto avalancha (diodos poco dopados). En polarizacin inversa se generan pares electrn-hueco que provocan la corriente inversa de saturacin; si la tensin inversa es elevada los electrones se aceleran incrementando su energa cintica de forma que al chocar con electrones de valencia pueden provocar su salto a la banda de conduccin. Estos electrones liberados, a su vez, se aceleran por efecto de la tensin, chocando con ms electrones de valencia y liberndolos a su vez. El resultado es una avalancha de electrones que provoca una corriente grande. Este fenmeno se produce para valores de la tensin superiores a 6 V.


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Efecto Zener (diodos muy dopados). Cuanto ms dopado est el material, menor es la anchura de la zona de carga. Puesto que el campo elctrico E puede expresarse como cociente de la tensin V entre la distancia d; cuando el diodo est muy dopado, y por tanto d sea pequeo, el campo elctrico ser grande, del orden de 3105 V/cm. En estas condiciones, el propio campo puede ser capaz de arrancar electrones de valencia incrementndose la corriente. Este efecto se produce para tensiones de 4 V o menores.

Para tensiones inversas entre 4 y 6 V la ruptura de estos diodos especiales, como los Zener, se puede producir por ambos efectos.

MODEL

OS MATE

MTIC

OS

El mod

elo matemti

co ms

empleado es el

de Shockley (en honor a William Bradford Shockley) que permite aproximar el comportamiento del diodo en la mayora de las aplicaciones. La ecuacin que liga la intensidad de corriente y la diferencia de potencial es:

POLARIZACIN CIRCUITO CARACTERSTICAS

DIRECTA

el nodo se conecta al positivo de la batera

y el ctodo al negativo.

El diodo conduce con una cada de tensin de 0,6 a 0,7V. El valor de la resistencia interna seria muy bajo.

Se comporta como un interruptor cerrado


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Donde:

I es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo y VD la diferencia de tensin entre sus extremos. IS es la corriente de saturacin q es la carga del electrn T es la temperatura absoluta de la unin k es la constante de Boltzmann n es el coeficiente de emisin, dependiente del proceso de fabricacin del diodo y que suele adoptar

valores entre 1 (para el germanio) y del orden de 2 (para el silicio). El trmino VT = kT/q = T/11600 es la tensin debida a la temperatura, del orden de 26 mV a temperatura

ambiente (300 K 27 C).

Con objeto de evitar el uso de exponenciales (a pesar de ser uno de los modelos ms sencillos), en ocasiones se emplean modelos ms simples an, que modelizan las zonas de funcionamiento del diodo por tramos rectos; son los llamados modelos de continua o de Ram-seal que se muestran en la figura. El ms simple de todos (4) es el diodo ideal.

INVERSA

el nodo se conecta al negativo y el ctodo

al positivo de la batera

El diodo no conduce y toda la tensin de la pila cae sobre el. Puede existir una corriente de fuga del orden de uA. El valor de la resistencia interna sera muy alto

Se comporta como un interruptor abierto.


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Un cuadro de caractersticas considerando los parmetros de funcionamiento es:

MODELOS CIRCUITALES DEL DIODO DE UNIN

Modelo de Diodo Ideal

Descartemos de momento la zona de ruptura y quedmonos slo con las zonas directas e inversa. Los comportamientos del diodo en estas zonas los podemos describir cualitativamente en los siguientes trminos:

Para tensiones negativas, la corriente es negativa, muy pequea y cambia poco con la tensin aplicada. Si la intensidad de corriente es lo suficientemente pequea como para que pueda despreciarse, podemos simplificar la descripcin del comportamiento afirmando, simplemente, que la intensidad en zona inversa es nula.

Para tensiones positivas, la intensidad de corriente, positiva, aumenta muy rpidamente al aumentar slo ligeramente la tensin. Desde otra perspectiva, podramos decir que el diodo de unin permite que pasen las corrientes positivas sin cambios apreciables de la tensin, de hecho con valores pequeos de la tensin. En primera aproximacin podremos, por tanto, representar el comportamiento de un diodo real mediante un elemento de circuito el diodo rectificador ideal.

Es posible construir resistores con caractersticas muy cercanas a las de un diodo ideal. Estas caractersticas constituyen slo una aproximacin de orden cero al comportamiento real de un diodo.

Caracterstica i - v de un diodo ideal


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El elemento de circuito diodo ideal equivale a un circuito abierto en la zona inversa, donde la cada de tensin es negativa. Por contra, si la cada de tensin aumenta hasta el punto de que la corriente se vuelva positiva, el elemento entra en zona directa, donde su comportamiento equivale a un cortocircuito.

En Electrnica es comn decir que el diodo est polarizado en directa, o en inversa, para referirse a que opera en la zona directa, o en la inversa, respectivamente.

Supongamos que disponemos un diodo ideal conectando dos subcircuitos, tal como se muestra en la figura 1. As conseguiremos que estos dos subcircuitos slo intercambien corriente cuando sta circule desde el A hacia el B, quedando aislados en caso contrario.

Esta posibilidad de impedir selectivamente el paso de corriente tiene importantes aplicaciones prcticas, entre las que podemos destacar la rectificacin y la limitacin de tensiones.

Figura 1. Conexin de dos subcircuitos mediante un diodo y equivalentes en zona directa e inversa.

Al igual que en el caso del diodo de unin, para el diodo Zener puede definirse tambin el elemento diodo Zener ideal con la caracterstica mostrada en la Fig.2(a). Esta caracterstica equivale a la del circuito mostrado en la Fig.2(b), constituido por la conexin en paralelo de un diodo ideal con un resistor consistente a su vez en la conexin en serie de un diodo ideal y una fuente de tensin. Repasen la aplicacin de limitacin en tensin usando diodos ideales; para esta aplicacin se necesitan diodos y fuentes de tensin. En lugar de ello, es posible usar slo diodos Zener, conectndolos tal como se muestra en la Fig.2(c). De esta manera el diodo de arriba limitara las tensiones negativas al intervalo [Ez,0], y el de abajo las limitara al intervalo. [0, Ez+]

Figura 2 Diodos Zener: (a) caracterstica i-v ideal; (b) modelo; (c) conexin para limitar la tensin.

Modelo de Diodo Ideal con Tensin de Corte (Cut-In)


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Tensin de corte es aquella tensin a la cual la intensidad esdespreciable frente a la intensidad tpica que circula por el diodo en el circuito que estemos considerando. Descartando tambin la zona de ruptura de la caracterstica y considerando slo la operacin en directa e inversa, podemos aproximar el comportamiento real del diodo de manera ms fidedigna utilizando un modelo de primer orden. Si retomamos la caracterstica real del diodo ilustrada en la Fig.3, podemos observar cmo la intensidad permanece pequea para valores de tensiones pequeos, aunque positivos, y slo crece de forma muy rpida cuando se alcanza un rango determinado de tensiones positivas.

Figura 3 Caracteristica de un diodo rectificador

El modelo de diodo ideal con tensin de corte aproxima este comportamiento considerando que para tensiones menores que un valor dado, la corriente (positiva o negativa) es muy pequea y puede despreciarse. En esta aproximacin de primer orden podemos por lo tanto representar el comportamiento del diodo real mediante un elemento de circuito cuya caracterstica iv es la mostrada en la Fig.4.

Figura 4. Caracterstica i-v de un diodo ideal con tensin de corte

Ntese que con este modelo, tal y como indica la Fig.5, el diodo equivale a un circuito abierto en la zona inversa, donde la cada de tensin es v


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El valor de la tensin de corte E, que delimita las zonas directa e inversa, es fuertemente dependiente de la tecnologa. En diodos discretos de Silicio suele tomar valores entre 0.2V y 0.5V. Modelo de Diodo con Tensin de Corte y Pendiente Finita El modelo anterior se puede utilizar como punto de partida para realizar una aproximacin de segundo orden del comportamiento real del diodo. Teniendo en cuenta el modelo de diodo ideal con tensin de corte, en zona directa cualquier intensidad positiva puede fluir a travs del diodo sin que la cada de tensin entre sus terminales vare, ya que el diodo sera equivalente a una fuente de tensin ideal de valor E. Volvamos a considerar la caracterstica iv real mostrada ilustrada en la Fig.3. En ella podemos observar cmo la intensidad crece de forma rpida cuando se alcanza un rango determinado de tensiones positivas. Sin embargo, una vez en esta zona, la intensidad a travs del diodo no es independiente de la cada de tensin entre sus terminales, de forma que incrementar la corriente conlleva necesariamente un aumento de la tensin. El modelo de diodo con tensin de corte y pendiente finita aproxima este comportamiento considerando que las intensidades positivas aumentan linealmente con la tensin, de forma que el diodo real se representa mediante un elemento de circuito cuya caracterstica i -v es la mostrada en la Fig.6.

Figura 6. Caracterstica i v de un diodo con tensin umbral y pendiente finita

Con este modelo, tal y como indica la Fig.7, el diodo equivale a un circuito abierto en la zona inversa, donde la cada de tensin es v


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El valor de la tensin de corte E, que delimita las zonas directa e inversa en este modelo, es dependiente de la tecnologa. Lo mismo ocurre con R, que recibe el nombre de resistencia del diodo en conduccin. En diodos discretos de Silicio suele entre 1 y 10k Modelos Lineales a Tramos Los modelos anteriores constituyen una aproximacin de bajo orden al comportamiento de un diodo rectificador real. Tales aproximaciones se consiguen mediante caractersticas iv que contienen slo dos tramos. Aadiendo ms tramos se obtienen modelos ms precisos; tanto ms precisos cuanto ms tramos aadamos.

APLICACIONES DEL DIODO.

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA

Es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una seal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtindola en corriente continua de salida (Vo).

Es el circuito ms sencillo que puede construirse con un diodo.

Anlisis del circuito (diodo ideal)

Los diodos ideales, permiten el paso de toda la corriente en una nica direccin, la correspondiente a la polarizacin directa, y no conducen cuando se polarizan inversamente.

Polarizacin directa (Vi > 0)

En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restriccin. Los voltajes de salida y entrada son iguales y la intensidad de la corriente puede fcilmente calcularse mediante la ley de Ohm:

Vo=Vi L

i

RVI =

Polarizacin inversa (Vi < 0)

En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito abierto. La tensin de salida es nula, al igual que la intensidad de la corriente:

Vo = 0 I = 0

Tensin rectificada


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Como acabamos de ver, la curva de transferencia, que relaciona las tensiones de entrada y salida, tiene dos tramos: para tensiones de entrada negativas la tensin de salida es nula, mientras que para entradas positivas, las tensiones son iguales. El resultado es que en la carga se ha eliminado la parte negativa de la seal de entrada.

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

Circuito empleado para convertir una seal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificado de media onda, en este caso, la parte negativa de la seal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la seal se convertir en negativa, segn se necesite una seal positiva o negativa de corriente continua.

Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz).

Rectificador con dos diodos.

En el circuito de la figura, ambos diodos no pueden encontrarse simultneamente en directa o en inversa, ya que las diferencias de potencial a las que estn sometidos son de signo contrario; por tanto uno se encontrar polarizado inversamente y el otro directamente. La tensin de entrada (Vi) es, en este caso, la mitad de la tensin del secundario del transformador.


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DIODO SCHOTTKY

Historia: ASCOT, Inglaterra, September 20 /PRNewswire/ -- Element Six (E6) anuncia que ha alcanzado un hito significativo en su programa de electrnica con diamante, gracias a la fabricacin de un diodo de barrera Schottky (Schottky-barrier diode, SBD) basado en diamante capaz de funcionar a 1.700 V y menos de 10 A/cm2. Este es el primer hito del programa y ha sido alcanzado antes de lo esperado despus de un slo ao de desarrollo. El grupo colaborador que ha llevado a cabo este avance es el consorcio llamado CArbon Power Electronics (CAPE). Este proyecto, apoyado por el ministerio de industria y comercio del Reino unido, est siendo desarrollado por un consorcio de dos compaas del mismo pas (Element Six Ltd y Dynex Semiconductor Ltd) y un socio acadmico (Cambridge University Engineering Department - CUED). El diodo Schottky fue fabricado partiendo de un cristal de diamante creado por Element Six a travs de la deposicin de vapor qumico (chemical vapour deposition, CVD). El diamante, gracias a sus propiedades fsicas extremas, demuestra una vez ms su potencial como semiconductor de gran amplitud para su uso en electrnica de alta potencia. El rendimiento terico intrnseco del diamante, combinado con este ltimo dispositivo, sugiere que el diamante podra convertirse en un importante componente en dispositivos de conversin de potencia capaces de operar con tensiones de ms de 10.000 voltios y a temperaturas ms altas que otros materiales semiconductores. Las capacidades de manipulacin de alta tensin de los dispositivos de estado slido que utilizan materiales semiconductores como el silicio o el arseniuro de galio son limitadas debido a las propiedades de los materiales. Los dispositivos de alta tensin, necesarios para una amplia gama de aplicaciones avanzadas entre las que se encuentra el control de motores de traccin o la distribucin de potencia, precisar de materiales de mayor rendimiento como el carburo de silicio (SiC) y el diamante; en este caso el diamante es por mucho el mejor por sus caractersticas como material. E6 ha demostrado que existe una oportunidad para sobrepasar con la tecnologa del diamante el nivel alcanzado con los dispositivos de estado slido basados en SiC, fabricando diodos Schottky de diamante CVD con un cristal. El director de investigacin de Element Six, Steve Coe, declar, "El desarrollo de estos dispositivos ha presentado grandes retos que slo un equipo de investigacin del ms alto nivel podra superar. Slo gracias a la experiencia del consorcio CAPE hemos podido liberar el gran potencial del diamante como material electrnico". El Director General de Element Six, Christian Hultner, declar, "fabricar este diodo Schottky es un tributo a las habilidades de nuestro equipo de investigacin, y otra emocionante prueba de que el amanecer de la electrnica del diamante se hace realidad y de que nuestras inversiones en este rea van a dar dividendos. Este diodo Schottky, adems de otros avances en componentes electrnicos que hemos introducido en el mercado de los semiconductores, representa un estimulante aviso del vasto potencial del diamante como nuevo material en ingeniera. El diodo Schottky ser el primero de muchos nuevos productos electrnicos".

El diodo Schottky llamado as en honor del fsico alemn Walter H. Schottky, tambin denominado diodo pnpn, es un dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy rpidas entre los estados de conduccin directa e inversa (menos de 1ns en dispositivos pequeos de 5 mm de dimetro) y muy bajas tensiones umbral


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(tambin conocidas como tensiones de codo, aunque en ingls se refieren a ella como "knee", o sea, de rodilla). La tensin de codo es la diferencia de potencial mnima necesaria para que el diodo acte como conductor en lugar de circuito abierto; esto, claro, dejando de lado la regin Zener, que es cuando ms bien existe una diferencia de potencial lo suficientemente negativa para que -a pesar de estar polarizado en contra del flujo de corriente- ste opere de igual forma como lo hara regularmente. Fue desarrollado por la Hewlett-Packard en USA, a principios de la dcada de los 70.

Se usan esencialmente en aplicaciones de alta frecuencia y conmutacin rpida, tambin se denominan diodo de portadora caliente, diodo de barrera Schottky, de barrera de superficie, diodos de recuperacin rpida (Fast recovery).

Este diodo se forma uniendo una regin semiconductora dopada(usualmente de tipo n) con un metal como oro, plata, platino u otros metales; as que ms que una unin pn, se trata de una unin metal semiconductor. Distintas tcnicas de construccin ocasionan distintos conjuntos de caractersticas para el dispositivo como un rango de frecuencias mayor, polarizacin directa, etc. En conclusin la construccin de los diodos Schottky da como resultado una regin de unin ms uniforme y un nivel mayor de robustez.

El diodo Schottky opera slo con portadores mayoritarios, es decir slo con electrones; en el metal el nivel de portadores minoritarios (huecos) es insignificante.

Cuando los materiales se unen, los electrones en el material semiconductor de silicio tipo n fluyen inmediatamente hacia el metal adjunto, estableciendo un flujo intenso de portadores mayoritarios. Los portadores inyectados son conocidos como portadores calientes, debido a que tienen un nivel de energa cintica muy alto en comparacin con los electrones del metal. En la unin p-n convencional se tiene una inyeccin de portadores minoritarios en la regin adyacente. Aqu, los electrones don inyectados en una regin con la misma polaridad de electrones.

El fuerte flujo de electrones en el metal crea una regin cercana a la superficie de la unin desprovista de portadores en el silicio, muy similar a la regin de agotamiento del diodo de unin p-n. Los portadores adicionales en el metal establecen una barrera negativa en el metal en la frontera entre los dos materiales. El resultado neto es una barrera superficial entre los dos materiales que impiden cualquier corriente adicional.


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Esto es, cualquier electrn (cargado negativamente) en el silicio enfrenta una regin libre de portadores y una barrera negativa en la superficie del metal.

CARACTERSTICAS DE ALGUNOS DIODOS SCHOTTKY

CODIGO

TENSION PICO INVERSO REPETITIVO VRRM (V)

CORRIENTE PROMEDIO I0 (A)

VF MAX (V)

CORRIENTE DE TRANSITORIO IFSM (A) NO REPETITIVO

MARCA ENCAPSULADO

95SQ015 15 9 0.25 - I.R. AXIAL 25FQ015 15 25 0.7 800 I.R. DO-4 MBR4015LWT *# & 15 40 0.42 400 MOTOROLA TO-3P MBR0520 20 0.5 0.33 5.5 ON SEMI SOD-123 SB120 20 1 0.7 - PANJIT DO-41 32CTQ030 * 30 30 0.4 900 I.R. TO-220 40HQ030 30 40 0.97 800 I.R. DO-5 MBR1535CT * 35 15 0.84 150 GSI TO-220 MBR1635 35 16 0.6 150 GSI TO-220 MBR2535CT * 35 25 0.73 150 MOTOROLA TO-220 30CPQ035 * 35 30 0.64 265 I.R. TO-3P 50HQ035 35 54 0.77 765 I.R. DO-5 BAS40-04 40 0.2 0.38 0.6 INFINEON SOT-23 1N5819 40 1 0.6 25 ON SEMI AXIAL SB140 40 1 0.7 - I.R. DO-41 MBRS140 40 1 0.55 40 ON SMB 10BQ040 40 1 0.49 45 I.R. SMB SB540 40 5 0.57 250 G.I. AXIAL MBRD640CTG* 40 6 0.9 75 ON SEMI TO-263 80SQ040 40 8 0.7 380 I.R. AXIAL MBR3040PT * 40 30 0.76 200 MOTOROLA TO-3P 80SQ045 45 8 0.7 380 I.R. AXIAL MBR745 45 7 0.72 150 MOTOROLA TO-220 MBR1045 45 10 0.72 150 MOTOROLA TO-220 MBR1045CT* 45 10 0.84 125 ON TO-220 12CTQ045 * 45 12 0.53 140 I.R. TO-220 MBR1545CT* 45 15 0.84 150 ON TO-220 MBR1645 45 16 0.6 150 MOTOROLA TO-220 MBR3045PT * 45 30 0.76 200 MOTOROLA TO-3P MBRB2545CT* 45 30 0.82 150 MOTOROLA TO-263AB MBR2545CT * 45 30 0.73 150 MOTOROLA TO-220 MBR350 50 3 0.73 80 I.R. AXIAL MBR3050PT* 50 30 0.76 200 FAIRCHILD TO-3P 30CTQ050 * 50 30 0.67 265 I.R. TO-220 1N6263## 60 0.015 1 - ITT AXIAL SK106 60 1 0.7 40 DIOTEC DO-41 SB160 60 1 0.7 - G.I. DO-41


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11DQ06 60 1.1 0.53 26 I.R. DO-41 MBR360 60 3 0.74 80 MOTOROLA AXIAL MBRD360 60 3 0.7 75 ON TO-251 SB360 60 3 0.75 150 G.I. DO-201 31DQ06 60 3.3 0.78 63 I.R. DO-201 SB560 60 5 0.7 250 G.I. AXIAL 50SQ060 60 5 0.79 215 I.R. AXIAL MBRD660CTG* 40 6 0.9 75 ON SEMI TO-263 MBR1060 60 10 0.72 150 MOTOROLA TO-220 MBRF1660 60 16 0.75 150 G.I. TO-220 30CTQ060 * 60 30 0.67 265 I.R. TO-220 MBR3060PT * 60 30 0.72 200 MOTOROLA TO-3P 30CPQ060 * 60 30 0.67 265 I.R. TO-3P MBR4060PT * 60 40 0.72 400 MOTOROLA TO-3P 40CPQ060 * 60 40 0.68 320 I.R. TO-3P MBD701## 70 0.01 0.7 - MOTOROLA TO-92/2 MBRS1100 100 1 0.75 50 ON SMB 11DQ10 100 1 0.8 40 I.R. DO-41 MBR10100 100 10 0.72 150 MOTOROLA TO-220 16CTQ100 * 100 16 0.58 275 I.R. TO-220 MBRB20100CT* 100 20 0.70 150 MOTOROLA TO-263AB MBR20100CT * 100 20 0.72 150 MOTOROLA TO-220 20CTQ150 * 150 20 0.90 180 I.R. TO-220 60CTQ150 * 150 60 0.98 710 I.R. TO-220 MBR20200CT * 200 20 0.72 150 MOTOROLA TO-220 40EPF04 400 40 1 400 I.R. TO-3P (2 PIN) DIODO SCHOTTKY O DE BARRERA El diodo Schottky en lugar de construirse a partir de dos cristales semiconductores de unin tipo p-n, utiliza un metal como el aluminio (Al) o el platino (Pt) en contacto con un cristal semiconductor de silicio (Si) menos dopado que el empleado en la fabricacin de un diodo normal. Esta unin le proporciona caractersticas de conmutacin muy rpida durante los cambios de estados que ocurren entre la polarizacin directa y la inversa, lo que posibilita que pueda rectificar seales de muy altas frecuencias, as como suprimir valores altos de sobrecorriente en circuitos que trabajan con gran intensidad de corriente.

Los diodos Schottky se emplean ampliamente en la proteccin de las descargas de las celdas solares en instalaciones provistas de bateras de plomo-cido, as como en mezcladores de frecuencias entre 10 MHz y 1000 GHz instalados en equipos de telecomunicaciones. Nota.- No se debe confundir el diodo Schottky con el Shockley, ya que ambos poseen caractersticas diferentes.


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Diodos Schottky

Numero Corriente I(AV) (A) Tension PIV (V) Encapsulado

11DQ04 1 40 DO-41 Axial 11DQ06 1 60 DO-41 Axial SK104 1 40 DO-41 Axial SK106 1 60 DO-41 Axial SK304 3 40 D-201 Axial SK306 3 60 D-201 Axial 31DQ06 3 60 C15 Axial SK504 5 40 D-201 Axial SK506 5 60 D-201 Axial 50SQ060 5 60 C15 Axial 80SQ030 8 30 C15 Axial 80SQ045 8 45 C15 Axial 1035D-STPS 10 35 TO-220 Center Tap 20CTQ045 20 45 TO-220 Center Tap 20FQ045 20 45 DO-4 Metalico 25FQ015 25 15 DO-4 Metalico 30CTQ045 30 45 TO-220 Center Tap 40CDQ045 40 45 TO-3 Center Tap 40HQ030 40 30 DO-5 Metalico 1N6098 50 40 DO-5 Metalico 50HQ035 60 35 DO-5 Metalico 51HQ045 60 45 DO-5 Metalico 60CDQ045 60 45 TO-5 Center Tap 85HQ045 85 45 DO-5 Metalico 201CNQ045 200 45 TO-244 Center Tap DO-41/C15/D-201 DO-5 TO-220 TO-247

Diodos Schottky Mospec Punto Medio

Numero Corriente I(AV) (A) Tension PIV (V) IFSM Encapsulado

S15D40C 15 40 150 TO-247 S30D40C 30 40 300 TO-247 Es un tipo especial de elemento rectificador de la corriente, anlogo al diodo de unin p-n, que se basa en las propiedades de la interface existente entre un metal y un semiconductor.


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Cuando se establece el contacto, los niveles de Fermi de ambos materiales se nivelan, y como consecuencia se forma en el semiconductor una barrera de potencial a partir de la cual los portadores de corriente se reducen considerablemente. La barrera est creada, principalmente, por los estados de superficie del semiconductor y por la induccin de estados en el gap o banda de energas prohibidas entre la banda de conduccin y la de valencia en el semiconductor. Tambin, aunque en menor medida, influye la diferencia de funciones de trabajo en ambos materiales. Esta reduccin es llamada superficie o capa de deflexin. Esta barrera es la que deben superar los electrones que fluyan del metal al semiconductor. En equilibrio, el flujo de electrones de metal a semiconductor y de semiconductor a metal se igualan, aunque los electrones del semiconductor deben vencer, por medio de la activacin trmica, su propio gap. Si se aplica una diferencia de potencial a travs de la unin, la cada de voltaje ocurre casi por entero en la capa de deflexin debido a su gran resistividad, con lo cual la altura de la barrera de potencial puede aumentarse y disminuirse casi a voluntad, y entonces variarse el flujo de electrones desde el semiconductor al metal en varios rdenes de magnitud. Al contrario, el flujo de electrones en la direccin contraria permanece esencialmente fijo, puesto que la altura de la barrera Schottky permanece inalterada frente a cambios en el voltaje. Schottky construy esta teora en 1939 cuando examin las propiedades rectificadoras de la corriente que tal unin posee, aunque hasta 1960 los diodos Schottky no fueron asequibles comercialmente debido a los problemas inherentes a su fabricacin, en particular a la dificultad de las tcnicas de pasivacin de superficies. A diferencia de los diodos de unin p-n, en stos no existe almacenamiento de carga en la interface, su tiempo de conmutacin es despreciable (menores que 1 ns utilizando dispositivos pequeos, de 5 mm de dimetro) y la cada de potencial es menor.

El diodo Schottky es un diodo especial en el que no existe el almacenamiento de cargas y conmuta ms rpido que un diodo normal, por lo que se emplea para frecuencias mayores a 10 MHz. A bajas frecuencias (por debajo de 10 MHz) un diodo normal puede conmutar bien cuando la polarizacin pasa de directo a inverso, pero conforme aumenta la frecuencia, el diodo llega a un punto en el que no puede conmutar lo suficientemente rpido para evitar una corriente considerable durante parte del semiciclo inverso. Este efecto se conoce como almacenamiento de cargas e impone un lmite a la frecuencia til de los diodos normales. El tiempo que tarda en conmutar un diodo que est polarizado directamente se denomina tiempo de recuperacin inversa. Este tipo de diodos puede trabajar hasta frecuencias de 300 MHz. Su aplicacin se encuentra en los ordenadores. Un diodo Schottky tiene una cada de tensin en polarizacin directa de 0,25 V.

DIODOS SCHOTTKY DE ELEVADA EFICIENCIA

Los diodos de silicio usados en fuentes de alimentacin en modo conmutado suelen perder hasta un uno por ciento de eficiencia al no apagarse inmediatamente. Por este motivo, ST Microelectronics, est entre las primeras compaas fabricantes de semiconductores, en introducir diodos de carburo de silicio (SiC) que ahorran la energa que se pierde durante la conmutacin.

Los nuevos diodos Schottky SiC son especialmente tiles en convertidores de energa solar, donde cada unidad porcentual es muy valiosa, as como en fuentes de alimentacin para servidores y sistemas de telecomunicaciones que operan continuamente. Otras aplicaciones se encuentran en controladores de motor para reducir el impacto ambiental de varios miles de vatios de energa generada.

Adems, al ahorrar el diodo de silicio la energa normalmente disipada como calor, los nuevos dispositivos con tecnologa SiC permiten a los diseadores tener en cuenta un ratio menor de corriente mxima para el diodo. Esto posibilita el uso de pequeos componentes sin sacrificar la potencia til. En aplicaciones de elevada potencia, los disipadores podran ser ms compactos para crear soluciones de mayor densidad elctrica.

Otro beneficio aadido para los diseadores de fuentes de alimentacin en modo conmutado (SMPS) es que los diodos SiC, como el STPSC806D y STPSC1006D, permiten frecuencias de conmutacin superiores, contribuyendo as a reducir el tamao, el coste y el consumo de condensadores e inductores.


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La tecnologa SiC puede desarrollar estas ventajas porque no produce acumulaciones de carga de recuperacin inversa durante el periodo de conduccin normal del diodo. Cuando un diodo de silicio bipolar convencional se apaga, esta carga se puede disipar mediante la recombinacin entre grupos de portadores de carga prximos a la unin de diodo. La corriente que fluye durante este periodo de recombinacin se denomina corriente de recuperacin inversa. Esta corriente indeseada, junto con la tensin asociada a las fuentes de alimentacin, genera un calor que ser disipado por los switches. Al eliminar esta carga de recuperacin inversa, los diodos Schottky ofrecen menores prdidas de conmutacin en la tarjeta, aumentan la eficiencia y reducen la disipacin de calor.

El STPSC806D de 8 A y el STPSC1006D de 10 A para aplicaciones de 600 V se encuentran disponibles en un encapsulado TO-220AC estndar.

Curvas IF / VF

Diodo BAT-85 de Philips

Con estas curvas podemos apreciar lo siguiente:

Los bajos valores que adquiere la cada de tensin en directo y la pequea tensin de codo, propia de este tipo de diodos. La tensin de codo y la cada de tensin en directo disminuyen al aumentar la temperatura.

Curvas intensidad / tensin inversas


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Diodo BAT-85 de Philips

En estas curvas podemos apreciar que:

La intensidad inversa es directamente proporcional a la tensin inversa. Grandes variaciones de VR producen pequeos cambios de IR.

Para un mismo valor de tensin inversa la intensidad inversa aumenta con la temperatura.

Curvas PF / IF(AV) / Tmb

Diodo BYV-143 de Philips

Estas curvas relacionan la potencia directa disipada con la corriente media directa y la temperatura de la cpsula, todo ello suponiendo seales cuadradas. Cada curva se proporciona para un valor de ciclo de trabajo.

Estas curvas se emplean para los clculos de disipacin.

Otras curvas


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Existen diversas curvas que algunos fabricantes proporcionan y que son de mencionar. Es el caso de los nomogramas, que nos permiten hallar grficamente un dato a partir de otros, aunque estas grficas son cada vez menos incluidas en las hojas de caractersticas y son sustituidas por otras grficas ms explcitas y tablas de datos adicionales.

La aplicacin de una polarizacin directa, como se muestra en el primer cuadrante de la figura 2, reducir la barrera negativa mediante la atraccin del potencial positivo aplicado a los electrones de esta regin. El resultado es el regreso al gran flujo, de electrones a travs de la frontera, siendo su magnitud controlada por el nivel del potencial de polarizacin aplicado. La barrera en la unin de un diodos Schottky es menor que la del dispositivo p-n en ambas regiones de polarizacin directa e inversa. El resultado, por tanto, es una corriente ms alta con la misma polarizacin aplicada en las regiones de polarizacin directa e inversa. Este es un efecto deseable en la regin de polarizacin directa, pero poco deseable en la regin de polarizacin inversa.

Una de las reas de investigacin continua sobre este dispositivo se centra en la reduccin de las altas corrientes de fuga que resultan con temperaturas cercanas de 100 C. a temperatura ambiente, IS se encuentra en el rango de los A para unidades de baja potencia y en el rango de los mA para dispositivos de alta potencia. Adems, el PIV de los diodos Schottky es por lo general significativamente menor que el de una unidad equivalente con unin p-n. El nivel de VT para el diodo de portadores calientes se concentra en gran medida por el metal empleado. Existe una relacin directamente proporcional entre la temperatura y el nivel de VT, adems mientras menor sea el rango de niveles de corriente aceptables, menor ser el valor de VT. El tiempo de recuperacin inversa para un diodo semiconductor se debe a los portadores minoritarios, en este caso debido a la ausencia de estos ocasiona un tiempo de recuperacin significativamente bajo; sta es la principal razn por la que los diodos Schottky son tan eficaces a frecuencias cercana a 20 GHz, donde el dispositivo debe conmutar estados a una velocidad muy alta

El circuito equivalente para el dispositivo (con valores tpicos) y el smbolo comnmente usado aparecen

en la siguiente figura.

Lp y Cp son valores del encapsulado.

rB resistencia en serie (resistencia de contacto y de volumen).

rd y CJ valores definidos mediante ecuaciones.

El circuito aproximado para el diodo Schottky es un diodo ideal en paralelo con un capacitor.


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La limitacin ms evidente del diodo de Schottky es la dificultad de conseguir resistencias inversas relativamente elevadas cuando se trabaja con altos voltajes inversos

El diodo Schottky tiene varios tipos del mismo. Por ejemplo los tipos ALS y AS permiten que los tiempos de conmutacin entre los transistores sean mucho menores puesto que son ms superficiales y de menor tamao por lo que se da una mejora en la relacin velocidad/potencia. El tipo ALS permite mayor potencia y menor velocidad que la LS, mientras que las AL presentan el doble de velocidad que las Schottly TTL con la misma potencia.

a) Polarizacin inversa

Para entender el comportamiento del sistema cuando se aplica una tensin externa se considerar que el semiconductor est conectado a tierra. Si se aplica una tensin VR tal que el semiconductor, que es de tipo N, quede positivo respecto del metal (VR < 0), la cada de tensin a travs de la regin de carga espacial aumenta al valor (Vbi - VR) y, consecuentemente, aumentan el ancho de la regin de agotamiento (x'n) y la carga espacial: En el caso ideal B permanece constante. En esa condicin de polarizacin se tiene el diagrama de bandas de energa de la figura 1_6, que corresponde al caso de polarizacin inversa.

b) Polarizacin directa Si ahora se aplica una tensin positiva VF al metal respecto del semiconductor, la barrera semiconductor-metal, (Vbi - VF) se reduce. (B permanece aproximadamente constante). En esta situacin, los electrones pueden fluir fcilmente desde el semiconductor hacia el metal, porque la altura de la barrera se ha reducido. Esta condicin es la polarizacin directa y se corresponde con el diagrama de bandas mostrado en la figura 1_7:

[ ] 2/1RbiDnDs )V - (V N q 2A x'NA q Q s==


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Anlisis cuantitativo: caracterstica tensin-corriente ideal El diodo de barrera Schottky tiene una caracterstica tensin-corriente similar a la de un diodo de Silicio comn, excepto que la tensin umbral es ms baja, del orden de 0.2 V- 0.3 V. Como responde mucho ms rpido que un diodo normal tiene gran valor en aplicaciones de conmutacin de alta velocidad dado que la capacidad de salida asociada con el diodo es muy pequea. Barrera Schottky real Hasta aqu se ha supuesto que la altura de la barrera Schottky B permanece constante en condiciones de polarizacin aplicada. Sin embargo, la altura de la barrera vara con la tensin aplicada, mayormente con polarizacin inversa, porque el plano metlico conductor tiene el mismo efecto sobre un electrn que una carga imagen de signo opuesto que se encuentre a la misma distancia, detrs del plano x = 0, como se ve en la figura 1_9. Entonces, los electrones de conduccin experimentan una fuerza imagen en el metal que los atrae hacia la superficie del metal disminuyendo la altura de la barrera y apartando la relacin corriente-tensin de su valor ideal. Circuito equivalente de pequea seal El circuito equivalente de pequea seal del diodo Schottky cuyo smbolo esquemtico se muestra en la figura 1_11, es muy similar al de un diodo de juntura PN, figura 1_12.

Metal Semiconductor

x

Fig.1_9 x = 0

EFm

W(x)

x

Fig.1_10

Fig. 1_11


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El circuito incluye la combinacin en paralelo de la resistencia Rd y la capacidad CT de la regin de agotamiento Comparacin de un diodo Schottky y un diodo de unin PN Los diodos Schottky tienen muchas aplicaciones porque presentan algunas ventajas respecto a los diodos de unin PN. Adems de lo comentado en el prrafo anterior respecto a su mayor velocidad de respuesta temporal, prcticamente no hay efectos de recombinacin de portadores en la regin de agotamiento. Para una polarizacin directa aplicada el diodo Schottky presenta una mayor corriente lo que se evidencia como una menor tensin de umbral, alrededor de 0.2 - 0.3 V como se muestra en la figura 1_13, en la cual se comparan los diodos. De la caracterstica I-V del diodo Schottky puede verse que resulta una fcil conduccin del flujo de corriente en polarizacin directa, debido a que los electrones en el semiconductor ven una barrera reducida. En polarizacin inversa, la corriente de saturacin queda determinada por la barrera para los electrones en el metal B.

Aplicaciones.

Los diodos Schottky se usan esencialmente en aplicaciones de alta frecuencia y conmutacin rpida, debido a su rpido tiempo de respuesta y a una figura de ruido bajo. Sin embargo, en aos en recientes est apareciendo ms en fuentes de alimentacin de bajo voltaje/alta corriente y convertidores de ac y dc. Otras reas de aplicacin del dispositivo incluyen sistemas de radar, lgica TTL Schottky para computadoras, mezcladores y detectores en equipo de comunicacin, instrumentacin y convertidores analgico a digital.

Otra utilizacin del diodo Schottky es en variadores de alta gama para que la corriente que vuelve desde el motor al variador no pase por el transistor del freno y este no pierda sus facultades.

Tambin se lo utiliza en un programa de electrnica con diamante, gracias a la fabricacin de un diodo de barrera Schottky (Schottky-barrier diode, SBD) basado en diamante capaz de funcionar a 1.700 V y menos de 10 A/cm2.


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Tensin de sujecin

Mientras que los diodos de silicio estndar tiene una cada de tensin de 0,6 voltios y los diodos de germanio 0,3 voltios, la cada de diodos Schottky "de tensin en los prejuicios hacia delante de alrededor de 1 mA en el rango de 0,15 V a 0,46 V (vase el 1N5817 [ 2 ] y 1N5711 hojas de datos encontrar en lnea en sitios web del fabricante), lo que hace que sean tiles en el voltaje aplicaciones de sujecin y prevencin de la saturacin del transistor . Esto es debido a la mayor densidad de corriente en el diodo Schottky.

Proteccin contra inversin de corriente / descarga

Diodos Schottky se utilizan en fotovoltaicos (PV) para evitar que una corriente inversa fluye a travs de los mdulos fotovoltaicos. Por ejemplo, se utilizan en stand-alone ("off-grid") para evitar que los sistemas de bateras se descargue a travs de las clulas solares en la noche, y en los sistemas conectados a la red con varias cadenas en paralelo, con el fin de evitar que la corriente inversa que fluye de las cadenas adyacentes a travs de cadenas de sombra si los diodos de derivacin han fracasado.

Fuente de alimentacin

Tambin se utilizan como rectificadores de las fuentes de alimentacin conmutadas , el tiempo de recuperacin de baja tensin directa y rpida lleva a una mayor eficiencia.

Diodos Schottky puede ser utilizado en la fuente de alimentacin " o "circuitos de ING en los productos que tienen tanto un interno de la batera y un adaptador de red de entrada, o similar. Sin embargo, la corriente inversa de fuga de alta presenta un problema en este caso, como cualquier circuito de tensin de alta impedancia de deteccin (por ejemplo, el control de la tensin de la batera o detectar si un adaptador de red est presente) se ver el voltaje de la fuente de energa a travs de la fuga de diodo .

Designacin

Se encuentran comnmente incluyen diodos Schottky de la serie 1N5817 (1 amperio ) rectificadores. Schottky metal-semiconductor uniones se presentan en los sucesores de los 7.400 TTL de la familia de dispositivos de lgica , la serie 74S, 74LS y 74ALS, donde se emplean como pinzas en paralelo con las uniones base de coleccionistas de los transistores bipolares para evitar su saturacin, reduciendo enormemente su salida de la curva, los retrasos.

Pequea seal de diodos Schottky como el 1N5711, 1N6263, 1SS106, 1SS108 o BAT41-43, serie 45-49 se utilizan ampliamente en aplicaciones de alta frecuencia como detectores, mezcladores y elementos no lineales, y han sustituido a los diodos de germanio, los hace obsoletos. Tambin son adecuados para la EDS proteccin de componentes sensibles a ESD como III-V-semiconductor dispositivos, diodos lser y, en menor medida, las lneas expuestas de CMOS de circuitos.

Alternativas


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Cuando la disipacin de potencia menos que se desea un MOSFET y un circuito de control se puede utilizar en su lugar, en un modo de operacin conocido como rectificacin activa .

Un diodo sper que consiste en un diodo pn o diodo Schottky y un amplificador operacional proporciona una caracterstica del diodo casi perfecta, debido al efecto de retroalimentacin negativa, aunque su uso est restringido a las frecuencias del amplificador operacional utilizado puede manejar.

Circuitos integrados TTL (Series S, LS, ALS)

Introducida originalmente por Texas Instruments en 1964, la familia TTL es de gran aceptacin en el diseo de sistemas lgicos debido principalmente a su alta velocidad de operacin, su fcil disponibilidad y su bajo costo. La mayor parte de los dispositivos TTL se especifican mediante una referencia de la forma AA74xxyy, donde AA es el cdigo que identifica al fabricante (DM, SN, MM, TC, etc.), xx un cdigo que identifica la subfamilia

del dispositivo (LS, S, AS, etc.) y yy un nmero de dos o tres cifras que identifica la funcin del mismo.

El 74LS00, por ejemplo, contiene 4 compuertas NAND de 2 entradas de tecnologa TTL Schottky de bajo consumo de potencia, mientras que el 7490 contiene un contador decimal de 4 bits de tecnologa TTL estndar. La serie 74, en general, se destina para aplicaciones industriales y de propsito general. Tambin se dispone de una serie 54, funcionalmente equivalente a la serie 74, destinada a aplicaciones militares. Esta ltima se caracteriza principalmente por su amplio rango de temperaturas de operacin (55C a +125C contra 0C a +70C).

Los circuitos integrados TTL, en general, operan con una tensin de alimentacin nominal de +5V e interpretan niveles lgicos de voltaje como se indica en la figura 1.8. Especficamente, cualquier voltaje entre 0V y 0.8V (VIL,MAX) ser interpretado por una entrada TTL como un bajo (0), y cualquier voltaje entre 2.0V (VIH,MIN) y 5.0V como un alto (1). Los voltajes de entrada entre 0.8V y 2.0V se consideran invlidos en TTL porque producen estados de salida indeterminados.

Consecuentemente, los dispositivos TTL entregan voltajes de salida entre 0 y 0.4V (VOL,MAX) para el estado bajo (0) y entre 2.4V (VOH,MIN) y 5.0V para el estado alto (1). La diferencia de 0.4V entre VIL,MIN y VOL,MAX, y entre VOH,MIN y VIH,MIN, se denomina margen de ruido. Este margen de voltaje asegura que un pequeo transitorio de ruido (interferencia) en una lnea de conexin no cambie el estado de la siguiente etapa.

Actualmente, la familia TTL comprende varias subfamilias que representan la bsqueda de un compromiso entre la necesidad de obtener altas velocidades de operacin y la de reducir el consumo de potencia. Las ms importantes son la estndar (74), la de baja potencia (74L), la de alta velocidad (74H), la Schottky (74S), la

Figura 1.8 Niveles lgicos y mrgenes de ruido

TTL


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Schottky de bajo consumo (74LS) y las Schottky avanzadas (74AS y 74ALS). A continuacin se resumen las caractersticas generales de cada una.

Familia TTL estndar. Comprende los dispositivos identificados como 74xx, por ejemplo 7402 o 74157. Se caracteriza por su alta velocidad de operacin (tpicamente por encima de 20MHz) y su alto consumo de potencia (1 a 25 mW por compuerta). En la figura 1.9 se muestra la estructura bsica de una compuerta TTL estndar. Con ligeras modificaciones, esta configuracin se mantiene para las otras familias TTL.

TTL de baja potencia (L). Comprende los dispositivos identificados en forma genrica como 74Lxx, por ejemplo 74L04 o 74L574. Consume 10 veces menos potencia que TTL estndar pero es 4 veces ms lenta. Esto se debe a que utiliza resistencias de valores relativamente altos. Por ejemplo, algunas resistencias de 4kohms y 1.6kohms de la configuracin estndar son sustituidas por resistencias de 40kohms y 20k, respectivamente. TTL de alta velocidad (H). Comprende los dispositivos identificados como 74Hxx, por ejemplo 74H08 o 74H368. Consume 2.5 veces ms potencia que TTL estndar pero es 2 veces ms

rpida. Esto se debe a que utiliza resistencias de valores relativamente bajos. Por ejemplo, algunas resistencias de 4kohms y 1.6kohms de la configuracin estndar son sustituidas por resistencias de 2.8k ohms y 760 ohms, respectivamente.

TTL Schottky. Comprende los dispositivos identificados como 74Sxx, por ejemplo 74S30 o 74S244. Consume 1.8 veces ms potencia que TTL estndar pero es 4 veces ms rpida. Esto se debe a que utiliza diodos Schottky entre la base y el colector de cada transistor, constituyendo lo que se denomina un transistor Schottky, figura 1.10. Estos ltimos trabajan como interruptores no saturados y pueden cambiar rpidamente de un estado a otro. En la figura 1.11 se muestra la estructura tpica de una compuerta TTL-S.

Figura 1.9 Estructura bsica de una compuerta


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TTL Schottky de baja potencia. Comprende los dispositivos designados como 74LSXX, por ejemplo 74LS51 o 74LS373. Consume 5 veces menos potencia que TTL estndar y es igual de rpida. Esto se debe a que utiliza transistores Schottky no saturados y valores de resistencia relativamente altos comparados con la serie 74S. Es la subfamilia TTL ms utilizada. En la figura 1.12 se muestra la estructura tpica de una compuerta TTL-LS.

Figura 1.10. Smbolo y circuito equivalente de

un transistor Schottky

Figura 1.11. Estructura tpica de una compuerta TTL

Schottky


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TTL Schottky avanzada. Comprende los dispositivos designados como 74ASXX, por ejemplo 74AS157 o 74AS240. Proporciona las ms altas velocidades que el estado actual de la tecnologa bipolar puede ofrecer (ms de 600 MHz) y su consumo es intermedio entre TTL estndar y TTL-LS (menos de 7mW por compuerta).

TTL Schottky avanzada de baja potencia. Comprende los dispositivos designados en forma genrica como 74ALSxx, por ejemplo, 74ALS86 o 74ALS574. Consume la mitad de potencia de TTL LS y es dos veces ms rpida. Una compuerta 74ALS tiene tpicamente una disipacin de potencia del orden de 1mW y un tiempo de propagacin del orden de 4 ns.

Adems de sus caractersticas de velocidad y potencia, las subfamilias TTL anteriores se diferencian tambin por sus caractersticas de carga, es decir la corriente que demanda una entrada de la fuente de seal y la corriente que puede entregar una salida al circuito de carga. Estas caractersticas, denominadas respectivamente abanico de entrada (fan-in) y abanico de salida (fan-out), determinan el nmero mximo de entradas de una misma subfamilia que pueden ser conectados a una salida de la misma u otra subfamilia.

Fuentes de alimentacin por switching con conversin directa desde el voltaje de lnea

Los rectificadores Schottky han sido usados por ms de 25 aos principalmente en la industria de fuentes de alimentacin.

Aunque a veces es considerado un asunto menor, el diseo de fuentes de alimentacin es un tema que puede afectar seriamente el costo y prestaciones de cualquier equipo.

Al disearse fuentes de alimentacin convencionales usando transformadores operando a 60 Hz se generan soluciones que suelen ser inconvenientes, tanto por su elevado costo, excesivo peso y volumen, as como por su

Figura 1.12. Estructura tpica de una compuerta TTL-LS


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bajo rendimiento de conversin, y la consiguiente generacin de calor. La alternativa a este tipo de diseos ha sido desde hace tiempo el empleo de fuentes de conmutacin (switching), aunque usualmente fue evitada por ser una solucin compleja y con ciertos puntos oscuros en cuanto a criterios de diseo.

Hoy da, la tecnologa de fabricacin de circuitos integrados permite que muchos fabricantes ofrezcan soluciones single-chip, que facilitan el diseo de fuentes de conmutacin que operan directamente sobre el lado de alta tensin, con elevados rendimientos (usualmente mejor al 70% u 80%), de bajo costo y volumen, y usando muy pocos componentes (con la consiguiente facilidad de armado y mayor confiabilidad). Esta situacin no es casual, sino que ha sido motivada por el mayor domino en la fabricacin de circuitos integrados, donde se ha logrado mezclar dispositivos de baja seal y voltaje de operacin junto a dispositivos conmutadores de potencia capaces de operar con altas tensiones de colector (o Drain).

Complementando al circuito, se usa diodos Schottky en este tipo de fuentes ya que sus principales caractersticas son: una cada de voltaje muy baja en polarizacin directa, y velocidades de conmutacin que se acercan a cero, lo hacen ideal para fuentes de poder 'switching' [en ingls: Switch Mode Power Supply (SMPS)]. Esta ltima caracterstica ha estimulado su uso en aplicaciones de alta frecuencia incluyendo seales de muy baja potencia y aplicaciones de conmutacin con diodos de menos de 100 picosegundos.

El circuito de la figura (tomado de la hoja de datos del circuito integrado NCP1200: PWM Current-Mode Controller for Low-Power Universal Off-Line Supplies) muestra una fuente regulada switching a un voltaje de 6.5V a 600mA.

Debido a la alta frecuencia a la que trabaja el circuito debido a la conmutacin, se emplea un diodo Schottky 1N5819.

Las caractersticas de este elemento son:

Figura 1.13.Fuente switching con diodo schottky


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Diodo Schottk:

Element Six (E6), anuncia que ha alcanzado un hito significativo en su programa de electrnica con diamante, gracias a la fabricacin de un diodo de barrera Schottky (Schottky-barrier diode, SBD) basado en diamante capaz de funcionar a 1.700 V y menos de 10 A/cm2. El grupo colaborador que ha llevado a cabo este avance es el consorcio llamado CArbon Power Electronics (CAPE). El diodo Schottky fue fabricado partiendo de un cristal de diamante creado por Element Six a travs de la deposicin de vapor qumico (chemical vapour deposition, CVD). El diamante, gracias a sus propiedades fsicas extremas, demuestra una vez ms su potencial como semiconductor de gran amplitud para su uso en electrnica de alta potencia. El rendimiento terico intrnseco del diamante, combinado con este ltimo dispositivo, sugiere que el diamante podra convertirse en un importante componente en dispositivos de conversin de potencia capaces de operar con tensiones de ms de 10.000 voltios y a temperaturas ms altas que otros materiales semiconductores.

Las capacidades de manipulacin de alta tensin de los dispositivos de estado slido que utilizan materiales semiconductores como el silicio o el arseniuro de galio son limitadas debido a las propiedades de los materiales. Los dispositivos de alta tensin, necesarios para una amplia gama de aplicaciones avanzadas entre las que se encuentra el control de motores de traccin o la distribucin de potencia, precisar de materiales de mayor rendimiento como el carburo de silicio (SiC) y el diamante; en este caso el diamante es por mucho el mejor por sus caractersticas como material. E6 ha demostrado que existe una oportunidad para sobrepasar con la tecnologa del diamante el nivel alcanzado con los dispositivos de estado slido basados en SiC, fabricando diodos Schottky de diamante CVD con un cristal.

Desventajas:

La limitacin ms evidente del diodo de Schottky es la dificultad de conseguir resistencias inversas relativamente elevadas cuando se trabaja con altos voltajes inversos.


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El diodo Schottky est ms cerca del diodo ideal que el diodo semiconductor comn pero tiene algunas caractersticas que hacen imposible su utilizacin en aplicaciones de potencia.

Por ejemplo:

Poca capacidad de conduccin de corriente en directo. No acepta grandes voltajes que lo polaricen inversamente (VCRR)

Ventajas:

La ausencia de portadores minoritarios a cualquier nivel apreciable en el diodo Schottky da como resultado un tiempo de recuperacin inversa de niveles significativamente ms bajos. Esta es la principal razn por la que los diodos Shottky son tan efectivos a frecuencias que se acercan a los 20 GHz, donde el dispositivo debe conmutar estados a una velocidad muy alta. Para frecuencias ms altas, el diodo de punto de contacto se emplea con su rea de unin muy pequea.

Por lo general la construccin de diodos Schottky da como resultado una regin de unin ms uniforme y un nivel de solidez ms alto.

Debido a que no hay portadores minoritarios, como en un diodo convencional existe una respuesta muy rpida a un cambio de polarizacin. El diodo Schottky es un diodo de conmutacin muy rpida y casi todas sus aplicaciones aprovechan esta propiedad.

Los diodos Schottky de barrera son ampliamente utilizados en la industria electrnica encontrar muchos usos como rectificador de diodos. Sus propiedades nicas que pueda ser utilizado en un nmero de aplicaciones en otros diodos no sera capaz de proporcionar el mismo nivel de rendimiento. En particular, se utiliza en reas que incluyen:

RF mezclador y el diodo detector Rectificador de potencia O circuitos de alimentacin Aplicaciones de celdas solares Abrazadera del diodo - especialmente con su uso en el LS TTL

El uso en cada una de estas aplicaciones es ligeramente diferente, a veces se centra en diferentes propiedades del diodo. En consecuencia, stos se abordarn por separado. Diodo Schottky como un mezclador de RF y el diodo detector El diodo Schottky ha entrado en su propia frecuencia de radio para aplicaciones debido a su velocidad de conmutacin de alta capacidad y alta frecuencia. En vista de esta diodos de barrera Schottky se utilizan en muchos mezcladores de alto rendimiento anillo de diodo. Adems de esto a su vez baja la tensin y la capacidad de alta frecuencia y baja capacitancia hacen ideales como detectores de RF. Diodo Schottky como un diodo rectificador de potencia diodos de barrera Schottky tambin se utilizan en aplicaciones de alta potencia, como rectificadores. Su alta densidad de corriente y colocar bajo tensin directa significa que el poder no se perder tanto ordinarias que si los diodos de unin PN se utilizaron. Este aumento en la eficiencia significa que menos calor tiene que ser disipada, y ms pequeos disipadores de calor puede ser capaz de incorporar en el diseo. Diodo Schottky en el poder o los circuitos Los diodos Schottky se puede utilizar en aplicaciones donde es impulsado por una carga de dos fuentes de alimentacin por separado. Un ejemplo puede ser una fuente de alimentacin de corriente y una fuente de la


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batera. En estos casos es necesario que el poder de un suministro no se entra en la otra. Esto se puede lograr con ayuda de diodos. Sin embargo, es importante que cualquier cada de tensin en los diodos se reduce al mnimo para garantizar la mxima eficacia. Como en muchas otras aplicaciones, el diodo Schottky es ideal para esto en vista de su cada de baja tensin directa. Los diodos Schottky tienden a tener una prdida inversa de alta corriente. Esto puede llevar a problemas con los circuitos de deteccin que pueden estar en uso. caminos de fugas en los circuitos de alta impedancia puede dar lugar a lecturas falsas. Esto por lo tanto debe tener cabida en el diseo de circuitos. Diodo Schottky en aplicaciones de clulas solares Las clulas solares suelen estar conectados a las bateras recargables, bateras de plomo a menudo porque el poder puede ser necesario las 24 horas del da y el sol no siempre est disponible. Las clulas solares no les gusta la inversin del sujeto pasivo apliquen y para ello se requiere un diodo en serie con las clulas solares. Cualquier cada de tensin se traducir en una reduccin de la eficiencia y por lo tanto un diodo de baja cada de tensin que se necesita. Al igual que en otras aplicaciones, la cada de tensin baja del diodo Schottky es particularmente til, y como resultado de los diodos Schottky son habitualmente utilizados en esta aplicacin. Diodo Schottky como un diodo pinza diodos de barrera Schottky tambin puede ser utilizado como un diodo de fijacin en un circuito de transistor para acelerar la operacin cuando se utiliza como un interruptor. Se utilizaron en este papel en el 74LS (Schottky de baja potencia) y 74S (Schottky) familias de circuitos lgicos. diodos de barrera Schottky se insertan entre el colector y la base del transistor conductor para actuar como una pinza. Para producir una baja o la lgica "0" de salida del transistor se excita demasiado en adelante, y en esta situacin, la unin colector base en el diodo est polarizado. Cuando el diodo Schottky es presentar esta toma a la mayora de los actuales y permite a la hora de apagado del transistor a reducirse en gran medida, mejorando as la velocidad del circuito.

Un transistor NPN con pinza de diodo Schottky

Bandas de VHF y UHF Los diodos Schottky de alto nivel de portadores, llamados Hotcarriers, se utilizan como mezcladores y detectores de alta frecuencia en las bandas de VHF y UHF; y, en general, en la mayora de las aplicaciones donde haya seales de alta frecuencia. Estos dispositivos presentan caractersticas elctricas muy estables, gracias a la eliminacin del diodo de punto de contacto. En poco tiempo, tal particularidad ser aprovechada en muchas aplicaciones electrnicas. Ahora veremos un grupo representativo de diodos Schottky en su versin de Hot-carrier, los cuales se fabrican en encapsulados de montaje superficial 8.


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.- Configuraciones de los diodos dentro del encapsulado

Mezclador de frecuencias

Modulo mezclador

En telecomunicaciones, un mezclador es un circuito no lineal variante con el tiempo o un dispositivo capaz de mezclar dos seales de entrada, vs(t) y vo(t), a frecuencias diferentes, produciendo a su salida una mezcla de seales vi(t) de diferentes frecuencias igual a una combinacin lineal de las dos frecuencias de entrada:

la suma de las frecuencias de las seales de entrada la diferencia entre las frecuencias de las seales de entrada las dos seales originales, habitualmente consideradas como parsitas que se eliminan mediante filtros

de frecuencia.

Se utiliza habitualmente para hacer una conversin de frecuencias en sistema

consulta n.- 1 dispositivos elesctrónicos

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