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DIODOS
SEMICONDUCTORES
TABLA 1.6
Circuitos equivalentes (modelos) del diodo
Tipo Condiciones Modelo Características
prom
Modelo lineal por segmentos
+
V K
r prom
diodo
ideal
V K
Modelo simplificado
R red W r prom
+
V K
diodo
ideal
V K
Dispositivo ideal
R red W r prom
E red W V K
diodo
ideal
es bastante seguro decir que se empleará con mucha frecuencia el modelo equivalente simplificado
en el análisis de sistemas electrónicos, en tanto que el diodo ideal se aplica con frecuencia
en el análisis de sistema de suministro de potencia donde se presentan grandes voltajes.
1.10 CAPACITANCIAS DE DIFUSIÓN Y TRANSICIÓN
Es de suma importancia tener presente que:
Todo dispositivo electrónico o eléctrico es sensible a la frecuencia.
Es decir, las características terminales de cualquier dispositivo cambian con la frecuencia. Incluso
la resistencia de un resistor básico, como el de cualquier construcción, es sensible a la frecuencia
aplicada. A frecuencias de bajas a medias se puede considerar que la mayoría de los resistores
tienen un valor fijo. No obstante, a medida que alcanzamos altas frecuencias, los efectos parásitos
capacitivos e inductivos empiezan a manifestarse y afectan el nivel de impedancia total del
elemento.
En el diodo los niveles de capacitancia parásita son los que tienen un mayor efecto. A bajas frecuencias
y a niveles relativamente bajos de capacitancia, la reactancia de un capacitor, determinada
por X C 1/2pfC en general es tan alta que se le puede considerar de magnitud infinita, representada
por un circuito abierto e ignorada. A altas frecuencias, sin embargo, el nivel de X C puede reducirse
al punto de que creará una trayectoria de “puenteo” de baja reactancia. Si esta trayectoria de
puenteo ocurre a través del diodo, en esencia puede evitar que éste afecte la respuesta de la red.
En el diodo semiconductor p-n hay dos efectos capacitivos que tienen que ser considerados.
Ambos tipos de capacitancia están presentes en las regiones de polarización en directa y en inversa,
pero uno predomina sobre el otro en cada región por lo que consideramos los efectos de
sólo uno en cada región.
En la región de polarización en inversa tenemos la capacitancia de transición o de región
de empobrecimiento (C T ) en tanto que en la región de polarización en directa tenemos la
capacitancia de almacenamiento o difusión (C D ).
Recuerde que la ecuación básica para la capacitancia de un capacitor de placas paralelas está
definida por C A/d, donde es la permitividad del dieléctrico (aislante) entre las placas de área
A separadas por una distancia d. En la región de polarización en inversa hay una región de empobrecimiento
(libre de portadores) que se comporta en esencia como un aislante entre las capas de
cargas opuestas. Como el ancho de la región de empobrecimiento (d) se incrementa con el potencial
de polarización en inversa incrementado, la capacitancia de transición resultante se reduce,
como se muestra en la figura 1.33. El hecho de que la capacitancia depende del potencial de
polarización en inversa aplicado tiene aplicación en varios sistemas electrónicos. De hecho, en el
capítulo 16 se presenta un diodo cuya operación depende por completo de este fenómeno.
Aun cuando el efecto antes descrito también se presenta en la región de polarización en directa,
es eclipsado por un efecto de capacitancia que depende directamente de la velocidad a la
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