Principios de electrónica, 7ma Edición - Albero Malvino

Diodos de propósito especial 165
Figura 5.36 Diodo de recuperación en escalón. (a) El perfil de dopaje muestra que el dopaje es menor cerca de la unión. (b) Circuito que
rectifica una señal alterna de entrada. (c) El bloqueo produce un escalón de tensión positiva rico en armónicos.
NIVEL DE DOPADO
n
p
DISTANCIA
10 MHz
DIODO DE
RECUPERACIÓN
EN ESCALÓN
(a) (b) (c)
+
V
–
V
0,1 µs
t
Diodos de recuperación en escalón
El diodo de recuperación en escalón tiene el poco usual perfil de dopaje mostrado en la Figura 5.36 a. Esta gráfica
indica que la densidad de los portadores disminuye en las proximidades de la unión. Esta inusual distribución
de los portadores produce un fenómeno conocido como bloqueo rápido inverso.
La Figura 5.36b ilustra el símbolo esquemático de este diodo. Durante el semiciclo positivo, el diodo conduce
como cualquier diodo de silicio. Pero durante el semiciclo negativo, aparece una corriente inversa durante un breve
período de tiempo debida a las cargas almacenadas y luego se hace cero de repente.
La Figura 5.36c muestra la tensión de salida. Ésta ilustra cómo el diodo, durante unos instantes, conduce en
inversa y luego de repente se bloquea. Por esto es por lo que este diodo también recibe el nombre dediodo de bloqueo
rápido. Este escalón repentino de la corriente es rico en armónicos y se puede filtrar para generar una onda
sinusoidal de muy alta frecuencia (los armónicos son múltiplos de la frecuencia de entrada, como por ejemplo, 2f in ,
3f in y 4f in ). Por esto, los diodos de recuperación en escalón son útiles en los multiplicadores de frecuencia, circuitos
cuya frecuencia de salida es un múltiplo de la frecuencia de entrada.
Diodos opuestos
Diodos túnel
Normalmente, los diodos zener tienen tensiones de disrupción mayores que 2 V. Incrementando el nivel de dopaje,
podemos conseguir que el efecto zener tenga lugar en las proximidades de cero. La conducción en directa sigue teniendo
lugar alrededor de los 0,7 V, pero ahora la conducción en inversa (disrupción) comienza aproximadamente
en 0,1 V.
Un diodo que responde a una gráfica como la de la Figura 5.37a se llama diodo opuesto porque conduce mejor
en inversa que en directa. La Figura 5.34b muestra una onda sinusoinal con un pico de 0,5 V que excita a un diodo
opuesto y a una resistencia de car ga (observe que se emplea el símbolo del zener para el diodo opuesto). La tensión
de 0,5 V no es suficiente para que el diodo conduzca en directa, pero sí lo es para hacer que entre en disrupción.
Por tanto, la salida es una señal de media onda con una tensión de pico de 0,4 V, como se muestra en la Figura
5.37b.
Los diodos opuestos se emplean ocasionalmente para rectificar señales débiles con amplitudes de pico comprendidas
entre 0,1 y 0,7 V.
Incrementando el nivel de dopaje de un diodo opuesto, podemos conseguir que la disrupción se produzca en 0 V.
Además, el fuerte dopaje distorsiona la curva en la región directa, como se muestra en la Figura 5.38 a. Un diodo
que responde a una gráfica como ésta se denomina diodo túnel.
Figura 5.37
Diodo opuesto. (a) La disrupción tiene lugar a 0,1 V. (b) Circuito para rectificar una señal alterna débil.
–0,1
I
0,7
V
0,5-V
PICO
DIODO
OPUESTO
0,4 V
PICO
(a)
(b)