Unidad 1 4 p2-Analisis circuitos diodos PDF

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apuntes de clase completa de cada tema con ejemplos ...

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Electrónica Analógica Unidad 1. Semiconductores y Diodos. 1.4 Análisis de circuitos con diodos (parte 2) Circuitos equivalentes del diodo Un circuito equivalente es una combinación de elementos apropiadamente seleccionados para que representen mejor las características terminales reales de un dispositivo o sistema en una región de operación particular. [Boylestad, Nashelsky].

Circuito Lineal Equivalente por segmentos. Una técnica para obtener un circuito equivalente de un diodo es simular con más o menos precisión las características del dispositivo mediante segmentos de línea recta, como se muestra en la figura 1. El circuito resultante equivalente se llama circuito equivalente lineal por segmentos. Deberá ser obvio por la figura 1 que los segmentos de línea recta no duplican con exactitud las características reales, sobre todo en la región acodada. Sin embargo, los segmentos resultantes son suficientemente parecidos a la curva real como para establecer un circuito equivalente que producirá una excelente primera aproximación del comportamiento real del dispositivo. [Boylestad, Nashelsky].  En la sección inclinada de la equivalencia la resistencia de ca promedio es el nivel de resistencia que aparece en el circuito equivalente junto al dispositivo real. En esencia, define el nivel de resistencia del dispositivo cuando se encuentra en el estado de “encendido”.  El diodo ideal se incluye para establecer que sólo hay una dirección de conducción a través del dispositivo, y una situación de polarización en inversa producirá el estado de circuito abierto del dispositivo.  Como un diodo semiconductor de silicio no alcanza el estado de conducción hasta que VD alcanza 0.7 V con una polarización en directa (como se muestra en la figura 1), debe aparecer una batería VK opuesta a la dirección de conducción en el circuito equivalente como se muestra en la figura 2. La batería especifica que el voltaje a través del dispositivo debe ser mayor que el voltaje de umbral de la batería antes de la conducción a través del dispositivo antes de que se pueda establecer la dirección dictada por el diodo ideal.  Cuando se establezca la conducción, la resistencia del diodo será el valor especificado de rprom. Por lo común, el nivel aproximado de rprom se puede determinar con un punto de operación determinado en la hoja de especificaciones. Por ejemplo, para un diodo semiconductor de silicio, si IF = 10 mA (una corriente de conducción en directa en el diodo) con VD =0.8 V, sabemos que para silicio se requiere un nivel de voltaje de 0.7 V antes de que se eleven las características, y obtenemos. [Boylestad, Nashelsky].

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Figura 1. Definición del circuito equivalente lineal por segmentos para representar de forma aproximada la curva característica.

Figura 2. Comparación del circuito equivalente lineal por segmentos.

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Circuito equivalente simplificado En la mayoría de las aplicaciones, la resistencia rprom es suficientemente pequeña para ser ignorada en comparación con los demás elementos de la red. La eliminación de rprom del circuito equivalente es lo mismo que suponer que las características del diodo son las que se muestran en la figura 3. [Boylestad, Nashelsky].  El circuito equivalente reducido manifiesta que un diodo de silicio polarizado en directa en un sistema electrónico en condiciones de cd experimenta una caída de 0.7 V a través de éste en el estado de conducción a cualquier nivel de corriente en el diodo (dentro de valores nominales, por supuesto).

Figura 3. Circuito equivalente simplificado del diodo de silicio

Circuito equivalente ideal Ahora que se eliminó rprom del circuito equivalente, llevemos el análisis un paso adelante y establezcamos que el nivel de 0.7 V con frecuencia puede ser ignorado en comparación con el nivel de voltaje aplicado. En este caso el circuito equivalente se reducirá al de un diodo ideal como se muestra en la figura 4 con sus características. Esta aproximación se hace con frecuencia sin una pérdida grave de precisión. [Boylestad, Nashelsky].

Figura 4. Modelo ideal del diodo

BIBLIOGRAFIA [Boylestad R. I. et all] Boylestad Robert I., Nashelsky Louis. Electrónica Teoría de Circuitos, Décima edición, 2009, Pearson Educación

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