tema 4: unión pn i v. de la para circuitos. diodos ... · “microelectrónica” cap.2 ......
TRANSCRIPT
![Page 1: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/1.jpg)
Tema 4: Unión PN (introducción, descripción cualitativa). Características I‐V. Capacidad de la unión. Modelos para circuitos. Conmutación. Diodos especiales: diodos Schottky, Zéner, …
Lecturas recomendadas:“Electrónica Integrada” Cap.3‐ J.Millmany Ch.C.Halkias. Ed. Hispano Europea.“Microelectrónica” Cap.2‐ J.Millman y
A.Grabel. Ed. Hispano Europea
![Page 2: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/2.jpg)
Potencial de contacto
‐ Potencial de contacto (tensión en circuito abierto):
![Page 3: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/3.jpg)
FORMACIÓN DE LA UNIÓN
![Page 4: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/4.jpg)
Potencial de contacto
![Page 5: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/5.jpg)
ZONA DE CARGA ESPACIAL
V > 0: polarización directa
V < 0: polarización inversa
![Page 6: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/6.jpg)
BARRERA DE POTENCIAL Y CONCENTRACIONES DE PORTADORES
![Page 7: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/7.jpg)
Zona de carga espacial
‐ Neutralidad de carga:
‐ Unión unilateral:
‐ Ecuación de Poisson:
‐ Campo eléctrico:
‐ Campo eléctrico máximo:
‐ Integrando entre x y W:
![Page 8: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/8.jpg)
Capacidad de transición
‐ Potencial:
‐ Diferencia de potencial:
‐ Capacidad (diferencial ) de transición:
‐ Anchura de la zona de carga:
‐ Todas las propiedades de la unión dependen exclusivamente del lado menos dopado
q( )
![Page 9: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/9.jpg)
CORRIENTES DE DIFUSIÓN Y ARRASTRE
Modelo de Shockley: no hay generación ni recombinación en la zona de carga
![Page 10: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/10.jpg)
CORRIENTES DE DIFUSIÓN
![Page 11: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/11.jpg)
CARACTERISTICA I‐V
‐ Unión unilateral: ‐ NA<<ND
‐ Las características dependen del lado menos dopado
![Page 12: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/12.jpg)
CAPACIDAD DE DIFUSIÓN
‐ Capacidad de difusión:
‐ Capacidad total:
![Page 13: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/13.jpg)
CONMUTACIÓN
Tiempo de recuperación mayor o igual que la vida media:del orden de microsegundos
‐ Tiempo de tránsito
‐ Tiempo de recombinación
![Page 14: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/14.jpg)
RECTA DE CARGA
![Page 15: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/15.jpg)
MODELOS DE CORRIENTE CONTINUA
![Page 16: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/16.jpg)
RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
![Page 17: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/17.jpg)
CIRCUITO PUENTE: RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA
![Page 18: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/18.jpg)
MODELO DE PEQUEÑA SEÑAL
Polarización directa Polarización inversa
![Page 19: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/19.jpg)
DIODO ZENER
![Page 20: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/20.jpg)
Aplicaciones del diodo Zener
‐ Esquema de una fuente de alimentación de tensión constante
‐ Establecer tensiones de referencia – reguladores de tensión
![Page 21: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/21.jpg)
Varactores y filtros
Vin Vout
1N5148
L1 mH
‐ Frecuencia de resonancia:
![Page 22: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/22.jpg)
DIODO TÚNEL‐ En 1973 Leo Esaki recibió el Premio Nobel por el desarrollo (en 1959) de los dispositivos basados en efecto túnel
![Page 23: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/23.jpg)
DIODO TÚNEL: CARACTERÍSTICAS I‐V
![Page 24: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/24.jpg)
Osciladores y filtros con diodo túnel
‐ La resistencia diferencial negativa del diodo tiende a disminuir la resistencia parásita del circuito resonante haciendo el ancho de banda más estrecho y reduciendo la atenuación
![Page 25: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/25.jpg)
DIODOS SCHOTTKY
‐ Transporte por mayoritarios
‐ Tiempo de recuperación:
= W/vl
10‐10 s
![Page 26: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/26.jpg)
EFECTO DE LA FUERZA IMAGEN
‐ Fuerza imagen:
‐ Potencial inducido por la presencia cercana del metal
‐ Potencial combinado
![Page 27: Tema 4: Unión PN I V. de la para circuitos. Diodos ... · “Microelectrónica” Cap.2 ... Aplicaciones del diodo Zener](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020100/5c9c4c7d09d3f2d6228bb431/html5/thumbnails/27.jpg)
DIODOS SCHOTTKY VERSUS P‐N