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Electrónica 11
Cuando
V
aumenta en dirección negativa, la
Ir
disminuye, mientras que
Ig
permanece invaria–
ble. Esto explica la parte curva de la característica inversa en la vecindad del origen.
Para valores de
V
negativos de más de 0.1 V, la
Ir
es despreciable, y la
1=15.
Dicho de otra
manera, la
polarización inversa
se da cuando el borne negativo de
V
atrae los huecos del lado P y el
positivo de
V
atrae. los electrones, de modo que la barrera de potencial se "hace" más amplia.
También se puede decir que la polarización inversa se produce cuando el cátodo es más positivo
que el ánodo, impidiendo el paso de la corriente a través de la unión.
En la figura 11.5c se observa que el voltaje entre -D.1 y
Vbd
(voltaje de la barrera del diodo) hace
que la corriente inversa se incremente con el voltaje inverso, aunque se había mencionado que la
15
depende de la temperatura, no de la tensión.
El incremento de la corriente inversa, debido a la tensión inversa, hace suponer "como si"
hubiese una resistencia en paralelo con la unión (resistencia de pérdida
RLJ
debido a polvo o
impurezas a través de la unión y a efectos poco conocidos de su superficie y que constituyen la
R
L .
Los valores de
R
L
típicos para el germanio se extienden desde 50 kn, para diodos de alta potencia,
hasta varios Mn, para diodos pequeños. Para el silicio,
RL
puede ser de 10 a 100 veces mayor.
Las corrientes inversas del germanio y del silicio generadas térmicamente son:
[Se.
=
10
~A
para
t(25
a 30)'C
y
se
duplica por c/10'C.
[ss; (0.001 a 0.01
~A)
para
t(25
a 30)'C
y
se
duplica por
c/6'C.
Recuerde que el intervalo de energía es mayor en el silicio que en el germanio, por lo que a una
temperatura dada son menos los electrones excitados desde los enlaces covalentes a la banda de
conducción.
Aunque el aumento de la temperatura es más rápido en el silicio que en el germanio, el valor
inicial de
15
es tan bajo que se prefiere el silicio para temperaturas de hasta 180°C, en comparación
con el germanio, que trabaja hasta los 100°C,
y
el arseniuro de galio, que puede usarse en tempera–
turas de hasta 500°C.
11.6. CIRCUITOS EQUIVALENTES LINEALES POR TRAMOS
Muchos de los circuitos equivalentes útiles con diodos y otros elementos electrónicos no lineales
se obtienen aproximando las curvas características volt-amperio por tramos. Éste es un método
bastante práctico para
explicar
el funcionamiento de los circuitos que contienen semiconductores.
Las figuras II.6a y
Il.6b
indican la característica de un diodo con el valor de la corriente inversa
elevada respecto a la real.
La figura II.6c representa el tramo Il en el momento en que el diodo todavía no conduce.
E1
=1 V "equivale" a un diodo de silicio.
La figura
I1.6d
representa el tramo 1en el que el diodo se dispara y conduce con una resistencia
de 25
n.
La figura Il.6e muestra el circuito equivalente del diodo ideal conectado en serie con una
resistencia inversa de 2 kn, la cual impide que el diodo pueda conducir hasta que
V
sea una cantidad
más negativa, tramo III; y
E
2
=
10 V en el momento que se hace evidente la ruptura inversa en serie
con una resistencia
r¡,
la cual queda en paralelo con la de 2 kn para producir una resistencia neta
de 11.1 n en la región de ruptura, tramo IV.
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