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Modelos del Diodo
MODELO REAL DEL DIODO
Ánodo
Cátodo
(a) Símbolo del circuito
Región
de ruptura
inversa
Región de
polarización
inversa
Región de
polarización
directa
(b) Curva característica tensión-corriente
MODELO REAL DEL DIODO
VT, es el potencial térmico del diodo y es función de la constante de Boltzmann (K), la carga
del electrón (q) y la temperatura absoluta del diodo T(K).
“Codo”
0,6 V
Curva característica de tensión-corriente para un diodo típico de silicio de pequeña
señal a una temperatura de 3000 K. Tenga en cuenta los cambios de escala.
Análisis de la línea de carga
Análisis de la línea de carga
Punto B
Curva característica del diodo
Punto de trabajo
Línea de carga
Punto A
El intercepto x del “load line” es el voltaje de circuito abierto y el intercepto y es la
corriente de corto circuito.
El quiescent point or Q-point (punto de operación DC) es la intersección de la
característica I-V del diodo con el load line.
Aproximaciones o modelos del diodo
1ª aproximación: diodo ideal
En el modelo del diodo ideal se equipara éste a un cortocircuito o a un
circuito abierto, según cómo esté conectado.
Análisis usando el modelo ideal
•Hacer una suposición razonable del estado de cada
diodo
•Redibujar el circuito sustituyendo los diodos en
conducción por cortocircuitos y los diodos en corte por
un circuito abierto.
•Mediante el análisis de circuitos determinar la
corriente en cada diodo en conducción y el voltaje en
cada diodo abierto.
Análisis usando el modelo ideal (2)
● Comprobar las suposiciones hechas para cada diodo. Si
hay contradicción – una corriente negativa en un diodo en
conducción, un voltaje positivo en un diodo en corte – en
cualquier lugar del circuito, entonces regresar al primer
paso con una suposición mejorada.
● Cuando no hay contradicciones, las corrientes y
valores en el circuito se aproximan bastante a las
verdaderas.
Ejemplo método de estados
asumidos
Aproximación lineal (2ª)
Se considera que el diodo conduce sin resistencia
por encima de la tensión umbral, y no conduce por
debajo de la misma. Esto equivale a considerar un
diodo como un interruptor o un diodo ideal en
serie con una fuente de voltaje DC.
I
VU= 0.3 V para el diodo de Ge
VU= 0.7 V para el de Si.
VU
R=1k
V0 = 6V
V
R=1k
V0 = 6V
I
I
VU=0.7 V
I
V0  VU 6  0.7

 5.3 mA
R
1k
Aproximación lineal (3ª)
La 3ª aproximación es un
diodo ideal con una
resistencia en serie y una
fuente de tensión.
0,15
V = Vu + IRd
I (mA)
Rd = DV/DI
DI
0,05
DV
Io
0,2
0,4
0,6
Vu
0,8
-0,05
V (V)
Modelo del diodo para pequeña señal (con fuente de dc
y ac)
Dos modelos:
– De gran señal (CD)
– De pequeña señal (AC)
• Modelo de gran señal:
– En un punto de operación
específico
⇒ punto de operación Q
• Modelo de pequeña señal
– Pequeña variación alrededor
de un punto de operación
– Considera sólo el efecto de
fuentes de CA
• Aplicaciones de modelo de
pequeña señal
– Análisis de CA, respuesta de
frecuencia
Tres modelos de diodo
ID
Diodo ideal
(1ª aproximación)
VD
VU
ID
Modelo simplificado
(2ª aproximación)
VD
VU
ID
VU
RD
RD
Modelo lineal
(3ª aproximación)
VU
VD
Diodo ideal 0,7 V
Vmsen ( t)
(a) Diagrama del circuito
Diodo
real
(b) Tensión de la fuente
en función del tiempo
(c) Tensión de la carga
en función del tiempo
Figura 3.11. Rectificador de media onda con carga resistiva.
(a) Puerta OR
(b) Puerta AND
Figura 3.23. Puertas lógicas con diodos.
Punto Q
Figura 3.31. Curva característica del diodo, mostrando el punto Q.
Figura 3.32. Corrientes de los diodos.