semana 1
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ELECTRÓNICA
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO PROGRAMA SUBE - CEDE CAJAMARCA
ARTURO JOSE NAVARRETE NUÑEZINGENIERO MECANICO ELECTRICISTA
CIP 175480#979105352
SEMICONDUCTORES. DIODOS SEMICONDUCTORES. DIODO IDEAL, SIMBOLOGÍA, POLARIZACIÓN. CIRCUITOS RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA. TIPOS DE DIODOS.
SEMANA 1 .- LUNES
SEMICONDUCTORES
- El silicio. (Que es el elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno)- El germanio.- El selenio.
Un semiconductor es un elemento material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada entre las de un aislante y la de un conductor, bajo determinadas condiciones.
Minerales utilizados como semiconductor :
Como funciona un semiconductorConsiderando los materiales
mencionados
TIENEN CUATRO ELECTRONES EN SU ULTIMA CAPA
El equilibrio eléctrico que proporciona la estructura molecular cristalina característica de esos átomos en estado puro no les permite ceder, ni captar electrones
Enlace covalente
COMPORTA COMO UN MATERIAL AISLANTE
Aumentamos su conductividad
Se realiza un DOPADO: Añadir impurezas voluntariamente al material
Impureza tetravalente•Fosforo, antimonio y arsénico•Tienen cinco electrones de valencia
Impureza trivalente
•Boro, galio e indio•Tienen tres electrones de valencia
UN ELECTRÓN DE MAS
UN ELECTRÓN DE MAS
Unión PN
CUANDO UN MATERIAL SE
CONTAMINA POR UN LADO CON
IMPUREZAS TIPO P Y POR OTRO LADO CON
TIPO NSe crea una unión entre huecos y electrones sobrantes en la unión
Diodos
Son los dispositivos electrónicos mas sencillo y que ejemplifican el significado de semiconductor en su esencia mas simple.
La corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un CORTOCIRCUITO
Polarización directa
La corriente no atraviesa el diodo comportándose como un CIRCUITO ABIERTO
Polarización indirecta
Diodo real
Como ya se dijo los semiconductores de preferencia son germanio y silicio
Para que puedan empezar a conducir tienen que superar una tensión de umbral
Germanio : 0.3 V Silicio : 0.7 V
En una polarización inversa no se debe sobrepasar la tensión de avalancha o ruptura.
Tensión en la cual el diodo se destruya y puede conducir polarizado inversamente
RECTIFICACION
Muchos dispositivos o equipos móviles de naturaleza eléctrica o electrónica, se alimentan con generadores químicos de corriente continua
DEFICIENCIAS ES SU LIMITADO VIDA UTIL
DE MANERA QUE SI SE NECESITA MAYOR TIEMPO SE TIENE QUE DISEÑAR UN CIRCUITO QUE NOS BRINDE ENERGIA DE ESTA NATURALEZA
FUENTE DE
CORRIENTE DC
1. Un rectificador que convierte la c.a. de la red en una señal pulsante.
2. Un filtro que reduce las ondulaciones de la tensión de salida, haciendo que ésta sea lo más constante posible.
3. Un circuito estabilizador que hace que aunque se den variaciones de tensión de red o variaciones de la carga, la tensión de salida no varíe.
RECTIFICADORES PUEDEN SER
- MEDIA ONDA- ONDA COMPLETA
Rectificador Monofásico De Media Onda
La función de este circuito es eliminar uno de los dos semiperiodos de una señal alterna sinodal
Valores eficaces en el rectificador
Ejemplo
Se quiere calcular un rectificador monofásico de media onda, que ha de alimentar una carga de 12 V en DC y 0.5 A, dibujar el circuito, forma de onda y los datos para elegir los componentes
Rectificador Monofásico De onda completa
1.- Con toma intermedia Utilizar un transformador de toma intermedia, el cual proporciona dos tensiones en el secundario, de igual amplitud pero desfasadas 180°
Valores eficaces en el rectificador
Ejemplo
Se quiere calcular un rectificador monofásico de onda completa con toma intermedia, que ha de alimentar una carga de 12 V en DC y 0.5 A, dibujar el circuito, forma de onda y los datos para elegir los componentes
Rectificador Monofásico De onda completa
1.- con puente de diodosUtiliza diodos para rectificar la onda completa
Diodo LED.- utilizado como indicador luminoso en aparatos electrónicos, semáforos y poco a poco se van
incorporando a la iluminación de ciertos espacios en la vivienda, etc.
Diodos varicap, utilizados principalmente como sintonizadores de frecuencia por tensión en circuitos
resonantes LC.
Diodo túnel, se utiliza como conmutador de alta velocidad otra utilización es como oscilador de frecuencia.
Fotodiodo, muy utilizado en optoacopladores.
Diodos IRED (diodo emisor de infrarrojos), utilizados sobre todo en mandos a distancia.
Diodos rectificadores, son utilizados para rectificar la corriente alterna a corriente continua.
Diodo Zener, diodo utilizado como limitador o recortador de tensiones.
TIPOS DE DIODOS
EL TRANSISTOR BJTSIMBOLOGIACARACTERISTICASPOLARIZACION
SEMANA 1 .-MARTES
BJT PNPNPN
FETJFETMESFETMOSFET
Canal N Canal PCanal NAcumulación
Deplexión Canal PCanal N
Canal PCanal N
TIPOS DE TRANSISTORES
Transistores bipolares de unión
Transistores de efecto de campo
En 1951 William Schockley inventó el primer transistor de Unión, un dispositivo semiconductor que permite amplificar señales electrónicas tales como señales de radio y televisión.
El Transistor ha llevado a muchas otras invenciones basadas en semiconductores, incluyendo los Circuitos Integrados (que contiene miles de transistores miniaturizados).
INTRODUCCION
¿Qué es el Transistor?Un Transistor es un dispositivo semiconductor (silicio, germanio), que permite amplificar señales de voltaje, es decir, utilizando pequeñas señales, puede controlar elementos que requieren mayor señal.
UN TRANSISTOR ES SIMILAR A DOS DIODOS CONTRAPUESTOS
Zonas De DopajeUN TRANSISTOR TIENE TRES ZONAS DE DOPAJE DE ACUERDO A SUS TERMINALES
Zona de dopaje
superior
Zona de dopaje central
Zona de dopaje inferior
Altamente dopado
Dopado muy bajo
Dopado intermedio
Tipos de transistores BJTEsta clasificación viene dad según el orden en que se combinan los semiconductores N y P
Transistor NPN Transistor PNP
Símbolo eléctrico
Normalmente se les representa con una letra Q
Polarización del transistor
Existen tres configuraciones:
- BASE COMUN- EMISOR COMUN- COLECTOR COMUN
ESTO HACE QUE EL TRANSISTOR TRABAJE EN CUATRO ZONAS
Llave cerrada no pasa agua
Llave abre y pasa agua
Llave abre toda y pasa toda la capacidad de agua
COMO FUNCIONA UN TRANSISTOR
1.- Zona activaEN ESTA ZONA EL TRANSISTOR FUNCIONA COMO UN AMPLIFICADOR
Mediante la variación de una corriente débil aplica a la base puede gobernar otra mucho más intensa entre colector y emisor
CARACTERÍSTICA DEL TRANSISTOR
Señales débiles pueden transformase en señales fuertes
GANANCIA DE CORRIENTE βdc
βdc .-Se define como la ganancia de corriente de un transistor. Es la relación entre la corriente de colector y la corriente
de base.
Para transistores de baja potencia (menores a 1W, la ganancia de corriente es típicamente de 100 a 300.
Los transistores de alta potencia (por encima de 1W) normalmente tienen ganancias de entre 20 y 100.
Alfa de continua αdc
αdc (alfa en dc).- Se define como la relación entre la corriente de colector y la corriente de emisor.
Como habíamos visto, estas dos corrientes son casi iguales, así que el valor de αdc será ligeramente menor que 1.
2.- Zona corte y saturaciónEN ESTA ZONA EL TRANSISTOR FUNCIONA
CONMUTADOR
TRABAJA COMO UNA LLAVE DE PASO CONTROLADA POR EL VOLTAJE DE LA BASE
CONFIGURACIONES PARA PUERTAS LOGICAS
Diodos de potencia Aplicaciones practicas
SEMANA 1 .-MIERCOLES
DISPOSITIVO NO CONTROLADO UTILIZADO EN ELECTRÓNICA DE POTENCIA
El diodo está formado por una sola unión PN
Pero en este caso existe una región N intermediaria con un bajo dopaje
Para permitir al componente soportar tensiones inversas más elevadas
Esta región aumentara de manera significativa su característica resistiva en polarización directa
Se obtiene con la inversa de la pendiente
Depende de la corriente que circule
La relación corriente tensión se conoce como resistencia a la conducción
Caída de tensión cuando el diodo esta conduciendo (oscila entre 1 o 2 v)
Tensión máxima inversa que puede soportar el diodo (tensión de ruptura)
En el régimen transitorio se pueden destacar dos fenómenos
RECUPERACIÓN INVERSA
EN LOS DIODOS EL ÚNICO PROCEDIMIENTO DE CONTROL CONSISTE EN INVERTIR LA TENSIÓN ÁNODO CÁTODO
El paso de conducción a bloqueo no se efectúa instantáneamente.
Conducen durante un tiempo cuando se cambia de polaridad
Tiempo de recuperación inverso (trr),
RECUPERACIÓN DIRECTA
En el paso de puesta en conducción la respuesta del diodo es inicialmente bloqueo de corriente.
El diodo se asemeja a una resistencia donde su valor decrece con el tiempo
Encendido Apagado
CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS
EN C
ON
DU
CCIO
N
EN N
O C
ON
DU
CCIO
N
CONSTRUCCION Y ENCAPSULADO
Comparación de algunos materiales usados para los diodos
TIPOD DE DIODOS
BAJA FRECUENCIA
TIPOD DE DIODOS
DIODOS RAPIDOS (FAST) Y ULTRARAPIDOS (ULTRAFAST)
TIPOD DE DIODOS
DIODOS SCHOTKKY
TIPOD DE DIODOS
PARA APLICACIONES ESPECIALES (ALTA TENSION)
TIPOD DE DIODOS
PARA APLICACIONES ESPECIALES (ALTA CORRIENTE)
Practica Calificada 01