Unidad 5:
“DIODOS Y TIRISTORES”
Introducción a los diodos
semiconductores
El diodo ideal
El “diodo ideal” es un dispositivo de dos terminales:
ID +
VD
+ + ID
ID

+
ÁNODO
ID
CÁTODO
Símbolo del diodo ideal
VD
Característica del diodo ideal
FÍSICAMENTE
ÁNODO
 +
CÁTODO
La “polarización directa” se obtiene cuando se aplica un
voltaje más positivo al “ánodo” que al “cátodo”, mientras
que la “polarización inversa” es cuando se aplica un voltaje
más negativo al “ánodo” que al “cátodo”:
+
A
+
C
+
Polarización directa
VA>VC
A
+
C
Polarización inversa
VA<VC
En un diodo real, la gráfica
de la curva que resulta entre
el valor del voltaje aplicado
y la corriente que circula
ante dicho voltaje (ID vs
VD), resulta una curva
conocida como
“característica del diodo”.
ID
Zona de
Polarización
Directa
ideal
REAL
VZ
IS
Zona de
Polarización
Inversa
VD
Un diodo se puede aproximar por una fuente de tensión
continua VD (VD  0,7V para diodos de Si y VD  0,3V para
diodos de Ge) cuando está polarizado directamente, y por un
cortocircuito cuando está polarizado inversamente.
+
VD
+
+
+
+
VD
+
R
VR
E
+
VD
+
+
R
E
+
+
R
E
R
+
VR
E
Rectificadores de media
onda y onda completa
Rectificación de media onda
Sea un circuito con un diodo
ideal y una resistencia, excitado +Vm
con una señal sinusoidal (de
magnitud Vm varias veces
superior a VD):
R
IR=0
R
+
IR
+Vm
IR
-Vm
R
-Vm
Rectificación de media onda
Si el voltaje de entrada es sinusoidal, el voltaje de salida
(tensión sobre la resistencia) tendrá la forma de una “media
onda”:
+
Ve
Vs
+Vm
Ve
IR
R Vs +Vm
-Vm
El circuito presentado se conoce como
“rectificador de media onda”.
Rectificación de onda completa
Aunque la onda resultante de un rectificador de media onda es
continua (no cambia de signo), dista mucho de ser un valor
constante, como interesa tener en un circuito eléctrico de CC.
Una forma de mejorar la “calidad” de la onda continua
resultante es a través del “rectificador de onda completa”:
+
Ve
R Vs
+Vm
Ve
-Vm
Vs
Vm-2VD
Rectificación de onda completa
Una alternativa al circuito anterior sería:
+Vm
Ve
Vs
R
-Vm
Vm-VD
Rectificación de onda completa
Una fuente de tensión doble (con salidas negativa y positiva
respecto del punto medio del transformador) podría ser:
+
R
Rectificación de onda completa
Una fuente de tensión doble (con salidas negativa y positiva
respecto del punto medio del transformador) podría ser:
+
R
+
R
GND
Rectificación de onda completa
Al utilizar diodos “reales”, la caída de voltaje debida a los
mismos hace que la salida del circuito rectificador sea (para
un puente rectificador con 4 diodos):
SEÑAL PREVIA AL RECTIFICADO
+Vm
2VD
VD
-VD
-2VD
-Vm
Ve
Vs
+Vm-2VD
t
SEÑAL RECTIFICADA
t
Filtrado
El “suavizamiento” de la señal que sale del circuito rectificador se conoce como “filtrado”. Esto puede lograrse
colocando un capacitor a la salida del rectificador.
+Vm
SALIDA TRAFO
CIRCUITO
RECTIFICADOR
SIN FILTRO
+Vm
SALIDA RECTIF.
SIN FILTRO
-Vm
+Vm
-Vm
SALIDA TRAFO
CIRCUITO
RECTIFICADOR
CON FILTRO
C +Vm
SALIDA RECTIF.
CON FILTRO
Filtrado
Cuando se conecta una carga al circuito, la condición cambia.
Para comprender lo que sucede con el circuito puede
colocarse una resistencia, RC , como carga del sistema:
SALIDA RECTIF. RIZADO O “RIPPLE”
VRc CON FILTRO
CIRCUITO
RECTIFICADOR
C
RC
t
La tensión sobre la carga no es constante sino que varía con el
tiempo, lo que se conoce como “rizado” o “ripple”.
Filtrado
El rizado puede pensarse como formado por la suma de un
voltaje de CC y una pequeña señal de CA. Así, se define lo
que se conoce como “factor de ripple”, FR, como:
FR 
V CA
 100 %
V CC
Vsalida
VCC
Vpr
V CA 
V pr
2
t
FIN
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