¿Qué es el voltaje de rodilla del diodo de unión PN?

Descubre el misterio detrás del voltaje de rodilla del diodo de unión PN y cómo afecta al funcionamiento de nuestros dispositivos electrónicos. Sumérgete en el fascinante mundo de la electrónica y desentraña los secretos de este fenómeno eléctrico fundamental. ¿Estás preparado para desafiar tus conocimientos y explorar lo desconocido? ¡Acompáñanos en este apasionante viaje al corazón de la energía eléctrica!

El voltaje al cual el diodo con polarización directa comienza a conducir se llama voltaje de codo o voltaje de corte del diodo. Diodo de unión PN.

El diodo semiconductor se forma juntando los materiales tipo n y tipo p. Cuando los materiales de tipo p y n se unen, los electrones y los huecos de la región se combinan y se forma una región en la que no hay portadores. Esta región de iones positivos y negativos descubiertos se denomina region de agotamiento. La región de agotamiento del diodo de unión PN cuando el diodo no está polarizado es la siguiente.


¿Qué es el voltaje de rodilla del diodo de unión PN?

El ancho de la capa de agotamiento se reduce cuando el diodo está polarizado directamente y, a la inversa, el ancho de la capa de agotamiento aumenta cuando el diodo está polarizado inversamente. El campo eléctrico se forma en la región de agotamiento. Para la conducción del diodo, es necesario aplicar un campo eléctrico externo a través del diodo para superar el campo eléctrico formado en la región de agotamiento.

¿Qué es el potencial de barrera o el potencial incorporado?

La diferencia de potencial requerida para mover los electrones a través del campo eléctrico se llama potencial de barrera. La fórmula de la potencial de barrera o voltaje incorporado se da a continuación.


Fórmula de potencial de barrera

¿Qué es el voltaje de rodilla del diodo de unión PN?

De lo anterior, está claro que el potencial de barrera depende de la cantidad de dopaje, la temperatura, la concentración de portadores de los semiconductores no dopados y el tipo de material semiconductor.

¿Cuál es el voltaje de rodilla del diodo de unión PN?

Cuando se unen las uniones p y n, se forma el potencial de barrera o el potencial incorporado. Si el diodo tiene polarización directa cuando el terminal positivo de la batería está conectado al ánodo y el terminal negativo está conectado al cátodo, el diodo no conducirá a menos que el voltaje de la batería sea mayor que el potencial de barrera. El potencial de barrera del diodo de germanio y silicio es 0,3 y 0,7 respectivamente. Para el diodo de silicio, si el voltaje de la batería es superior a 0,7, el diodo comienza a conducir con polarización directa.

El voltaje mínimo al que el diodo comienza a conducir fuertemente y la corriente comienza a aumentar rápidamente en un estado de polarización directa, el voltaje aplicado se llama voltaje de punto de inflexión o voltaje de corte de diodo. El concepto de voltaje de punto de inflexión del diodo se puede entender mejor con la ayuda de las características de reenvío del diodo.

¿Qué es el voltaje de rodilla del diodo de unión PN?

El diodo se polariza directamente aplicando un voltaje positivo y negativo en el ánodo y el cátodo del diodo, respectivamente. El voltaje aplicado se incrementa gradualmente desde el voltaje cero. El diodo de silicio no conduce hasta que el voltaje alcanza los 0,7 voltios. El diodo de germanio no conduce hasta que el voltaje alcanza los 0,3 voltios. Los 0,7 voltios y 0,3 voltios son el voltaje de arranque o codo de los diodos de silicio y germanio, respectivamente. Cuando el voltaje aplicado alcanza voltaje de corte o codo el diodo comienza a conducir fuertemente.

Ahora, comprenderemos mejor el voltaje de rodilla del diodo con la ayuda de un problema numérico.

¿Qué es el voltaje de rodilla del diodo de unión PN?

Calcular la corriente del circuito.
Voltaje del punto de inflexión del diodo (Vk) = 0,7 V
Voltaje aplicado (V) = 5,0 V
Resistencia limitadora de corriente (R) = 50 ohmios
Corriente del circuito (ID) = (V – Vk)/R
= (5 – 0,7)/50
= 4,3/50
ID = 0,086 A = 86 mA

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