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Riccardo Giuntoli 2bc02d0094
d
2022-02-04 13:15:08 +01:00

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HTML
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h2:hover a.anchor,
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h1 code {
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h5 code {
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h6 code {
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.typora-export h2::after {
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p,
blockquote,
ul,
ol,
dl,
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li>ol,
li>ul {
margin: 0 0;
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li p.first {
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ul,
ol {
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ol:first-child {
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ul:last-child,
ol:last-child {
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<body class='typora-export'><div class='typora-export-content'>
<div id='write' class=''><h1 id='componentes-activos-semiconductores-y-válvulas'><span>Componentes activos: semiconductores y válvulas</span></h1><h4 id='31-esquemas-y-símbolos-en-electrónica'><span>3.1 Esquemas y símbolos en electrónica.</span></h4><p><img src="https://github.com/redeltaglio/RNMnetwork/raw/master/Images/simbolos.jpg" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Un esquema de un circuito electrónico está compuesto por un grupo de símbolos unidos por líneas que nos está indicando los componentes que lo integran y su funcionamiento.</span></p><p><span>Algunos símbolos van acompañados de una nomenclatura que nos indica las características del elemento representado como por ejemplo junto a un condensador pueden aparecer unos caracteres que indican su valor.</span></p><h4 id='32-semiconductores'><span>3.2 Semiconductores</span></h4><p><img src="https://i2.wp.com/codigoespagueti.com/wp-content/uploads/2021/03/silicio-en-los-chips-1.jpg?resize=1280%2C720&amp;quality=80&amp;ssl=1" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Los </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor'><span>semiconductores</span></a><span> son substancias que tienen una conductividad intermedia entre los altos valores de los metales y los bajos de los aislantes.</span></p><p><span>Los cristales de </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Germanio'><span>germanio</span></a><span> o </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Silicio'><span>silicio</span></a><span> puros pueden considerarse como buenas aisladores porque carecen de electrones libres pero añadiéndoles impurezas pueden variar sus propiedades iniciales. Su mecanismo de conducción es distinto de los conductores metálicos; la impurezas la forman elementos con distintos número de electrones que ellos: si tienen más electrones que los semiconductores se les llama donantes y si tienen menos aceptantes (tienen «huecos» que se comportan como si tuvieran una carga eléctrica positiva y de igual magnitud que la de un electrón). Los electrones y los «huecos» se mueven en un campo eléctrico con una velocidad que es proporcional a la intensidad de dicho campo, los «huecos» se mueven en dirección opuesta a los electrones y con una velocidad que es la mitad de estos.</span></p><p><img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/N-Type_Semiconductor_Bands.svg" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Si por ejemplo combinamos germanio con un donante queda polarizado negativamente: así tenemos un semiconductor tipo </span><code>N</code><span> (negativo). Si la impureza es un aceptante el germanio queda polarizado positivamente convirtiéndose en un semiconductor tipo </span><code>P</code><span>.</span></p><h4 id='33-diodos'><span>3.3 Diodos.</span></h4><p><img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Diode-closeup.jpg" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Un </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo'><span>diodo</span></a><span> es un dispositivo que bajo determinadas circunstancias permite le paso de la corriente eléctrica en una única dirección.</span></p><p><span>Son uniones de dos materiales semiconductores </span><code>P</code><span> y </span><code>N</code><span> por lo que reciben la denominación de </span><u><span>unión pn</span></u><span>.</span></p><p><span>Ninguno de los dos cristales por separado tiene carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y cargas positivas es el mismo, de lo que podemos decir que los dos cristales son neutros. Al unir ambos hay una difusión de electrones de </span><code>N</code><span> a </span><code>P</code><span> y aparece una barrera de separación neutra. Al establecerse estas corrientes aparecen cargas fijas en una zona a ambos lados de la unión, zona que recibe diferentes denominaciones como zona de carga espacial, de agotamiento, de deplexión.</span></p><p><span>A medida que progresa el proceso de difusión, la zona de carga espacial va incrementando su anchura profundizando en los cristales a ambos lados de la unión. La acumulación de iones positivos en la zona </span><code>N</code><span> y de iones negativos en </span><code>P</code><span> crea un campo eléctrico que actuará sobre los electrones libres de </span><code>N</code><span> con una determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y terminará deteniéndolos.</span></p><p><span>Este campo eléctrico es equivalente a decir que aparece una diferencia de tensión entre las zonas </span><code>P</code><span> y </span><code>N</code><span>. Esta diferencia de potencia es de </span><code>0,7 V</code><span> en el caso del silicio y de </span><code>0,3 V</code><span> si los cristales son de germanio. </span></p><p><span>La anchura de la zona de carga espacial una vez alcanzado el equilibrio, suele ser del orden de </span><code>0,5 micras</code><span> pero cuando uno de los cristales está mucho más dopado que el otro la zona de carga espacial es mucho mayor.</span></p><p><span>Al dispositivo así obtenido se la denomina diodo, que ne un caso como el descrito, tal que no se encuentra sometido a un diferencia de potencial externa, se dice que no está polarizado. Al extremo </span><code>P</code><span>, se le denomina </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodo'><span>ánodo</span></a><span>, representándose por la letra </span><code>A</code><span>, mientras que la zona </span><code>N</code><span>, el </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todo'><span>cátodo</span></a><span>, se representa por la letra </span><code>C</code><span> o </span><code>K</code><span>.</span></p><p><span>Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se dice que el diodo está polarizado, pudiendo ser la polarización «directa» o «inversa».</span></p><p><img src="https://raw.githubusercontent.com/redeltaglio/RNMnetwork/master/es.telecomlobby.com/radio_aficion/PCB/diodo_poldirecta.svg" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Se llama polarización directa cuando el cristal </span><code>P</code><span> va unido mediante un conductor al polo positivo de una batería o pila exterior y el cristal </span><code>N</code><span> al polo negativo. Por el exterior del sistema en la polarización directa hay flujo de electrones y van de </span><code>P</code><span> a </span><code>N</code><span>. Si se aumenta la polarización directa la corriente aumenta; si llega a ser excesiva se rompe la estructura cristalina. La tensión aplicada normalmente a esta clase de polarización es </span><code>1</code><span> a </span><code>1.5V</code><span>. </span></p><p><span>En el caso de la polarización directa, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad. </span></p><p><img src="https://github.com/redeltaglio/RNMnetwork/raw/master/es.telecomlobby.com/radio_aficion/PCB/diodo_polinversa.svg" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Se llama polarización inversa a aquélla en que le cristal </span><code>P</code><span> va unida al polo negativo de la pila o batería y el cristal </span><code>N</code><span> al positivo. En la polarización inversa los «huecos» del </span><code>P</code><span> son atraídos hacia el polo negativo de la batería y los electrones del </span><code>N</code><span> hacia el positivo de la batería; no hay corriente por el circuito. Una polarización inversa excesiva rompe la estructura del cristal. </span></p><p><span>La </span><u><span>unión PN</span></u><span> funciona, en cierto modo, como un conmutador; el germanio tipo </span><code>N</code><span> es el «emisor» y el tipo </span><code>P</code><span> el «colector». La polarización directa favorece el paso de la corriente y disminuye la barrera de potencial que hay entre los cristales. La polarización inversa dificulta la corriente y aumenta la barrera.</span></p><p><span>SEn el caso de polarización inversa, el polo negativo de la batería se conecta a la zona </span><code>P</code><span> y el polo positivo a la zona </span><code>N</code><span>, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería. El diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrón-hueco a ambos la dos de la unión produciendo una pequeña corriente del orden de </span><code>1 µA</code><span> denominada corriente inversa de saturación.</span></p><p><img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/Diodo_-_curva_caracter%C3%ADstica_%28Sockley%29.png" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>En los semiconductores el desplazamiento de los electrones es en dirección hacía el polo positivo y nos referimos al movimiento en el interior del cristal, ya que la polarización directa vimos que hay un flujo externo de </span><code>P</code><span> a </span><code>N</code><span>. Los «huecos» en cambio se desplazan hacia el polo negativo en el cristal o se combinan con electrones según polarización.</span></p><p><span>Esquemáticamente diremos que el tipo </span><code>N</code><span> los conductores son los electrones y en el tipo </span><code>P</code><span> los conductores son los «huecos».</span></p><p><span>De forma simplificada, la curva característica de un diodo (</span><code>I V</code><span>) consta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, el diodo se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica.</span></p><p><span>Debido a las características expuestas de los diodos, tienen diversas aplicaciones, tales como: </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador'><span>rectificadores</span></a><span>, </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Regulador_de_tensi%C3%B3n'><span>estabilizadores</span></a><span>, </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Limitador'><span>recortadores</span></a><span>, </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Multiplicador_de_tensi%C3%B3n'><span>multiplicadores</span></a><span>, </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Mezclador_de_frecuencias'><span>mezcladores</span></a><span>. Veamos seguidamente cuatro delas aplicaciones más usuales.</span></p><h4 id='331-diodos-rectificadores-diodos-zener-diodos-led-y-diodos-varicap'><span>3.3.1 Diodos rectificadores, diodos zener, diodos LED y diodos varicap.</span></h4><p><img src="https://raw.githubusercontent.com/redeltaglio/RNMnetwork/master/es.telecomlobby.com/radio_aficion/PCB/retificador_mediaonda.svg" referrerpolicy="no-referrer"></p><p><span>Una de las aplicaciones de los diodos es la de ser rectificadores de corriente alterna, es decir dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en continua. El </span><a href='https://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_monof%C3%A1sico_de_media_onda'><span>rectificador de media onda</span></a><span> es un circuito empleado para eliminar la parte negativa de una señal de corriente alterna de entrada </span><code>Vi</code><span> convirtiéndola en corriente continua de salida </span><code>Vo</code><span>. Es el circuito de rectificación más sencillo que puede construirse con un diodo. En este circuito la señal de salida también se llama pulsante:</span></p><p><img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Tensi%C3%B3n_rectificada_media_onda.png" referrerpolicy="no-referrer"></p><h2 id='bibliografía'><span>Bibliografía</span></h2><ul><li><span>Libro de examen de radioaficionado, Luis Alarcón Palencia </span><code>EA4DXP</code></li></ul></div></div>
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