¿Porque un diodo rectificador a frecuencias altas (mayores a 10KHz) se comporta de manera extraña?
Realize una practica con diodos rectificadores 1N4001 y la maestra de antemano nos dijo que haría cosas extrañas a 10KHz, inclusive en los simuladores no sigue el comportamiento debido, nos dejó que investigaramos porque...pero no lo encuentro por ningun lado....¿tiene algo que ver con la fabricación?
ayuda por favor
More Questions From This User See All
Answers & Comments
Verified answer
La razon es simple, la juntura de todo diodo (NP), posee una capacidad electrica en picofaradios, esta capacidad es mas alta en diodos de baja frecuencia y mucho mas baja en altas frecuencias, si tienes en cuenta que la reactancia del capacitor es: (Resistencia equivalente del capacitor)
XC = 1 / (2 x P I x f x C)
XC= reactancia capacitiva [Ohms]
PI= 3,1415
f = frecuencia [Hz - Herts]
C=Capacidad[pF-pico faradios]
Como se ve en la formula al aumentar la frecuencia el valor de XC disminuye y al disminuir la frecuencia XC aumenta.
El diodo 1N4001 es apto para 50/60 Hz y posee una capacidad de 30 pF = 30x10-12F
Entonces a 50 Hz
XC = 1 / ( 2 x 3,14 x 50Hz x 30pF) = 106103295 Ohms = 106 MOhms (106 millones de Ohms
Para 10 kHz
XC = 1 / ( 2 x 3,14 x 10kHz x 30pF) = Ohms = 530516 = 530 kOhms
Esta capacidad a la frecuencia indicada provocara que el diodo no alcance la conduccion total nunca debido a que el el tiempo de un ciclo de los 10 KHz = 100 microsegundos.
Además de la capacidad presente en los diodos que cita "Mariskalen...", que debe descargarse y cargarse de nuevo a cada cambio de polaridad, influyen en el comportamiento del diodo, su construcción.
El espesor de las uniones tiene que ver con su velocidad. Los diodos normales lentos, poseen en realidad tres capas, no solo la P y N. Entre ambas hay un tercera denominada I (de semiconductor intrÃnseco, es decir sin dopaje). El espesor de dicha capa, es tanto mayor cuanto más elevada sea la tensión inversa que tiene que poder soportar. Asà pues lo diodos más rápidos, no pueden soportar tensiones inversas elevadas.
Hay otras tecnologÃas de fabricación que proporcionan mayor rapidez, como los diodos Epitaxiales y los de unión Schottky. Con todos ellos es difÃcil conseguir tensiones inversas elevadas, pero son muy útiles rectificando tensiones bajas.
Una cosa, los diodos más antiguos, los de Germanio de punta (bigote de gato), son imbatibles en Radiofrecuencia.
Saludos.
Porque un diodo es en esencia un capacitor cuando no conduce.
.
Estas en lo cierto tiene que ver con la fabricación, el diodo 1n4001 esta diseñado para rectificar señales de muy baja frecuencia, por lo q son muy utilizados en fuentes de voltaje dc para rectificar la onda de 50/60 hz proveniente de la red eléctrica.
No obstante para altas frecuencias se usan estos tipos de diodos:
Diodos de Conmutación
Diodos de conmutación o diodos rápidos, como el 4148, el factor o parámetro que caracteriza a estos diodos es el tiempo de recuperación inverso (TRR) que expresa el tiempo que tarda la unión P-N en desalojar la carga eléctrica que acumula, cuando se encuentra polarizada inversamente (efecto similar a la acumulación de carga de un condensador), y recibe súbitamente un cambio de tensión que la polariza en sentido directo. Pueden ser considerados rápidos aquellos diodos con un TRR inferior a 400 nanosegundos, en modelos de media potencia, para los de baja potencia este tipo es del orden de los 5 nanosegundos.
Diodos de alta frecuencia
Los diodos de alta frecuencia se emplean en aquellas partes de un circuito que deben de funcionar con frecuencias superiores a 1 megahertz (1 millón de ciclos por segundo). Se caracterizan por presentar una baja capacidad de difusión (Cd) entre las dos zonas semiconductoras que forman la unión P-N, cuando éstas están polarizadas en sentido directo.