El modelo matemático más empleado en el estudio del diodo es el de Shockley (en honor a William Bradford Shockley) que permite aproximar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que liga la intensidad de corriente y la diferencia de potencial es:
Donde:
- I es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo y VD la diferencia de tensión entre sus extremos.
- IS es la corriente de saturación (aproximadamente
)
- q es la carga del electrón
- T es la temperatura absoluta de la unión
- k es la constante de Boltzmann
- n es el coeficiente de emisión, dependiente del proceso de fabricación del diodo y que suele adoptar valores entre 1 (para el germanio) y del orden de 2 (para el silicio).
- El término VD = kT/q = T/11600 es la tensión debida a la temperatura, del orden de 26 mV a temperatura ambiente (300 K ó 27 °C).
Con objeto de evitar el uso de exponenciales (a pesar de ser uno de los modelos más sencillos), en ocasiones se emplean modelos más simples aún, que modelizan las zonas de funcionamiento del diodo por tramos rectos; son los llamados modelos de continua o de Ram-señal que se muestran en la figura. El más simple de todos (4) es el diodo ideal.
ECUACIÓN DE SHOCKLEY. DIODOS (UNI)
98">Utilizando a) Is=20 mA, b) Is=15mA, con n=2 para el Silicio y Tk en 25 °C, calcula la gráfica desde el punto negativo donde se presenta el codo hasta 10 volts, usando la ecuación de Shockley,Varía el valor de VD
mm si pudieran ayudarme a realizar este problema ya que no se como aplicar la formula ni como se grafica, por favor.
99">La función que rige la intensidad, I, en un diodo en función de la diferencia de potencial, Vd, es:
I = Is·(q·Vd/n·K·T-1)
donde:
Is : corriente de saturación
q : carga electrón (e)
Vd : diferencia de potencial (valores desde -10 a 10 V)
K : cte constante de Boltzmann
n : coeficiente de emisión
Se trata de hacer una gráfica con los valores indicados arriba. La forna que debe tener esa gráfica es esta:
Te aconsejo que calcules el valor del exponente:
q/nKT = a para aplicarlo a la función:
I = Is·(ea·Vd-1)
I = Is·(q·Vd/n·K·T-1)
donde:
Is : corriente de saturación
q : carga electrón (e)
Vd : diferencia de potencial (valores desde -10 a 10 V)
K : cte constante de Boltzmann
n : coeficiente de emisión
Se trata de hacer una gráfica con los valores indicados arriba. La forna que debe tener esa gráfica es esta:
Te aconsejo que calcules el valor del exponente:
q/nKT = a para aplicarlo a la función:
I = Is·(ea·Vd-1)
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