Unidad 3: Semiconductores, Diodo y Transistor
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Questions and Answers

¿Cuál es la principal aplicación de los diodos Zener en circuitos eléctricos?

  • Generadores de corriente alterna
  • Interruptores automáticos en circuitos
  • Estabilizadores de tensión en fuentes de alimentación (correct)
  • Como componentes de protección contra sobrecargas

    • Bajo qué condiciones un diodo Zener se comporta como una fuente de tensión constante?

  • Cuando la corriente es mayor que Iz max
  • Cuando está en polarización directa
  • Cuando la corriente es menor que Iz min
  • Cuando la corriente está entre Iz min y Iz max (correct)

    • ¿Qué parámetros son esenciales para seleccionar un diodo Zener?

  • La corriente directa y la frecuencia operativa
  • La resistencia y la inductancia
  • El tamaño físico y el tipo de encapsulado
  • La tensión de Zener, tolerancia y potencia (correct)

    • ¿Cómo se expresa la potencia disipada por un diodo Zener?

    <p>P = V * I</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede si la corriente a través de un diodo Zener supera Iz max?

    <p>El diodo puede resultar dañado</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica de la curva de un diodo Zener en inversa?

    <p>Mantiene una tensión constante entre sus terminales</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se indica en la curva característica del diodo Zener?

    <p>La tensión constante en su zona Zener</p> Signup and view all the answers

    ¿Con qué valor de resistor R2 se calculó la potencia disipada del diodo Zener en el ejercicio propuesto?

    <p>10 kΩ</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de un diodo de señal?

    <p>Operar a frecuencias de conmutación elevadas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica diferencial tienen los diodos Zener comparados con otros tipos de diodos?

    <p>Mantienen una tensión prácticamente constante cuando están en inversa.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal limitación de los diodos de potencia?

    <p>No pueden trabajar a frecuencias elevadas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con un diodo Zener cuando está en polarización directa?

    <p>Su funcionamiento es igual al de un diodo rectificador.</p> Signup and view all the answers

    En qué condiciones se requiere un diodo de señal?

    <p>Para aplicaciones de baja corriente y frecuencias de conmutación altas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de diodo se utiliza específicamente para emitir luz?

    <p>Diodo emisor de luz (LED).</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tensión soportan típicamente los diodos de señal en inversa?

    <p>Alrededor de 50 V.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de corriente puede soportar un diodo de potencia?

    <p>Corrientes de algunas decenas de amperios.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se determina la potencia que disipa un diodo en directa?

    <p>Por el producto de la corriente directa y la tensión entre ánodo-cátodo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de exceder la corriente inversa máxima en un diodo?

    <p>El diodo puede fallar y volverse defectuoso.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica de un diodo cruzado o cortocircuitado?

    <p>Presenta baja impedancia entre ánodo y cátodo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa una lectura de 0 V con un pitido de continuidad al medir un diodo?

    <p>El diodo está cruzado.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se debe observar al polarizar un diodo en directa?

    <p>Debería indicar continuidad en la medición.</p> Signup and view all the answers

    Al polarizar un diodo en inversa, ¿qué se espera que muestre la lectura del polímetro?

    <p>Circuito abierto.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica un valor de lectura entre 0,6 y 0,7V al medir un diodo en directa?

    <p>El diodo está funcionando correctamente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por 'avalancha no controlada' en un diodo?

    <p>Una ruptura del componente por tensión inversa excesiva.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el propósito principal del transistor en un circuito?

    <p>Aumentar la potencia controlando pequeñas señales</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de dopado determina la construcción de un transistor PNP?

    <p>Dopado tipo P en el emisor y colector</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la corriente I2 en relación al diodo Zener?

    <p>La corriente mínima necesaria para el funcionamiento</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de la tensión U2 impuesta por el diodo Zener en el circuito dado?

    <p>9,1 V</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por 'potencia de regular' en un transistor?

    <p>La potencia a través de colector y emisor</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede cuando se extrae el resistor R2 del circuito que incluye un diodo Zener?

    <p>Aumenta la tensión U2 instantáneamente</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica clave del transistor bipolar?

    <p>Permite controlar una gran potencia a partir de una pequeña señal</p> Signup and view all the answers

    ¿Quién descubrió el transistor?

    <p>Shockley</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de VBE para un transistor NPN en saturación?

    <p>0,7V</p> Signup and view all the answers

    En la zona activa, ¿cómo se relaciona la corriente de colector (IC) con la corriente de base (IB)?

    <p>IC es aproximadamente varias veces IB</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué condición se encuentra un transistor cuando la corriente de base (IB) es 0A?

    <p>Zona de corte</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se calcula la potencia máxima que puede disipar un transistor?

    <p>P = UCE * Ic</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transistores se encuentran en los sensores mencionados?

    <p>Ambos tipos: NPN y PNP</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor el funcionamiento de un transistor en un circuito?

    <p>Actúa como un interruptor electrónico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué puede suceder si se elige un transistor inadecuado para la potencia de trabajo?

    <p>El transistor puede destruirse</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre VCE en la zona activa es correcta?

    <p>VCE es siempre positivo y menor que la tensión de alimentación</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define la letra 'P' en un transistor PNP?

    <p>Polaridad positiva del voltaje del emisor</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué condición un transistor PNP comienza a conducir?

    <p>Cuando la corriente es negativa en la base</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal de un transistor NPN?

    <p>Conducta cuando se aumenta la corriente al terminal base</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede en un transistor en la región de corte?

    <p>Se comporta como un interruptor abierto con Ic=0A</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la fórmula VBE < 0,7V en un transistor NPN?

    <p>Condición para estar en corte</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando un transistor NPN está en saturación?

    <p>Se comporta como un interruptor cerrado</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son los valores de VBE en un transistor PNP en corte?

    <p>VBE &lt; -0,7V</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica el término 'NPN' en un transistor?

    <p>Negativo, positivo, negativo</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el comportamiento de un diodo Zener cuando la corriente está por encima de Iz max?

    <p>Puede destruirse por sobrecalentamiento.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué determina la capacidad de un diodo Zener para mantener una tensión constante?

    <p>El valor de Iz min y Iz max.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un parámetro importante a considerar al seleccionar un diodo Zener?

    <p>La tensión de Zener.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre en la zona de avalancha de un diodo que no es Zener?

    <p>El componente se destruye.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tensión presenta el diodo Zener cuando opera correctamente en su rango?

    <p>La tensión de Zener (Uz).</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define la potencia disipada por un diodo Zener?

    <p>El producto de la corriente inversa y la tensión en bornes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué limita el funcionamiento seguro de un diodo Zener?

    <p>El rango de corriente establecido.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de utilizar un diodo Zener con una tensión Zener incorrecta?

    <p>Puede provocar un mal funcionamiento o daño.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué materiales se consideran semiconductores?

    <p>Germanio y silicio</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se comportan los semiconductores a alta temperatura?

    <p>Presentan más facilidad para conducir electricidad</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de un diodo en un circuito?

    <p>Permitir el paso de corriente en una sola dirección</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transistor tiene dos tipos de dopados diferentes?

    <p>Transistor de unión bipolar (BJT)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un problema común asociado a los diodos?

    <p>Sobrecalentamiento al funcionar en polarización directa</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define el modo de conducción de un transistor NPN?

    <p>La corriente de colector es mayor que la de base</p> Signup and view all the answers

    ¿A qué se refiere la curva característica de un transistor?

    <p>La relación entre corriente y voltaje</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de dopado determina un transistor PNP?

    <p>P</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el comportamiento de un diodo cuando la tensión en bornes es inferior a 0,5 V?

    <p>No conduce como un material aislante</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando la tensión entre ánodo y cátodo supera el valor umbral de un diodo?

    <p>El diodo entra en conducción</p> Signup and view all the answers

    En polarización inversa, ¿qué ocurre al aumentar excesivamente la diferencia de potencial en un diodo?

    <p>Puede causar la destrucción del componente</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se comporta un diodo en referencia al concepto de un interruptor?

    <p>Actúa como un interruptor abierto si la tensión es menor al umbral</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por corriente inversa en un diodo polarizado en inversa?

    <p>Es una corriente despreciable del orden de nA</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de limitar la corriente que recorre un diodo en conducción?

    <p>Proteger el diodo de sobrecargas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué valor de tensión se considera generalmente como umbral para que un diodo comience a conducir?

    <p>0,6 a 0,7 V</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede si la tensión inversa en un diodo excede un valor crítico?

    <p>La corriente en inversa puede aumentar peligrosamente</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la diferencia principal entre un semiconductor intrínseco y uno extrínseco?

    <p>Los intrínsecos no tienen impurezas, mientras que los extrínsecos tienen elementos añadidos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué características tienen los semiconductores tipo N?

    <p>Poseen un exceso de electrones no enlazados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de un diodo de unión PN?

    <p>Dejar pasar la corriente eléctricamente en un solo sentido.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se necesita para que un diodo funcione adecuadamente?

    <p>Se requiere polarización con tensión entre sus bornes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de dopado da lugar a un semiconductor tipo P?

    <p>Adición de aluminio, galio o boro.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se comportan los semiconductores intrínsecos en comparación con los extrínsecos?

    <p>Conducen peor la corriente que los semiconductores extrínsecos a la misma temperatura.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los semiconductores dopados es correcta?

    <p>Pueden ser de tipo P o tipo N, dependiendo del elemento dopante.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre en un diodo cuando se le aplica una polarización inversa?

    <p>No permite el paso de corriente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la caída de tensión máxima en directa de un diodo?

    <p>0,6 a 0,7 V</p> Signup and view all the answers

    Si U1 cae a cero, ¿cuál se espera que ocurra en el circuito que involucra dos diodos?

    <p>La alimentación alterna se activará.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se debe conocer para seleccionar adecuadamente un diodo?

    <p>La potencia máxima que es capaz de disipar.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes valores corresponde a la corriente máxima promedio rectificada que no debe superarse en un diodo?

    <p>IF(av)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de un diodo en polarización inversa, ¿qué fenómeno puede causar un fallo catastrófico?

    <p>Avalancha no controlada.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa un valor de lectura entre 0,6 y 0,7 V al medir un diodo en directa?

    <p>El diodo está en funcionamiento normal.</p> Signup and view all the answers

    Al polarizar un diodo, ¿qué indica una lectura de 0 V en el polímetro?

    <p>El diodo está en cortocircuito.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de los diodos en un circuito de conmutación de alimentación?

    <p>Proporcionar una fuente alternativa de alimentación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de la corriente I3 en un circuito donde el diodo Zener impone una tensión U2 = Uz?

    <p>20 mA</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué permite controlar un transistor bipolar en un circuito?

    <p>Corriente en la base</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué características se definen por el tipo de dopado en un transistor?

    <p>Los tipos PNP y NPN</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el diodo Zener es correcta?

    <p>Presenta un voltaje constante en condiciones específicas</p> Signup and view all the answers

    Al extraer el resistor R2 de un circuito con un diodo Zener, ¿qué se espera que ocurra?

    <p>Disminuye el voltaje U2</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la máxima diferencia de potencial en D1 y D2 respecto a la masa en un circuito específico?

    <p>9.1V</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué parámetro no es esencial al seleccionar un diodo Zener?

    <p>Tensión Umín</p> Signup and view all the answers

    ¿Quién fue el descubridor del transistor?

    <p>Shockley</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Unidad 3: Semiconductores, Diodo y Transistor

    • Materiales Semiconductores:

      • El germanio (Ge) y el silicio (Si) son elementos que se comportan como aislantes o conductores según la temperatura.
      • Se usan para fabricar componentes electrónicos como diodos y transistores.
      • Los semiconductores puros (intrínsecos) no son de gran interés.
      • Los semiconductores extrínsecos (dopados) se crean añadiendo elementos químicos (fósforo, arsénico, antimonio) para crear tipo N o aluminio, galio, boro o indio para crear un tipo P.
      • Tipo N: exceso de electrones.
      • Tipo P: falta de electrones (huecos).

    • Diodo de Unión PN:

      • Un diodo es el componente electrónico más simple.
      • Posee dos terminales llamados ánodo y cátodo.
      • Permite el flujo de corriente en un solo sentido: ánodo a cátodo con polarización directa.
      • La polarización inversa solo permite un pequeño flujo de corriente.
      • Tensión umbral para conducir (aproximadamente 0.7V para silicio, 0.3V para germanio)
      • Se comporta como un interruptor en polarización directa.
      • Existen diferentes tipos de diodos basados en características (señal, potencia).

    • Transistor:

      • Se inventó en 1948.
      • Sirve para controlar una gran potencia con una pequeña señal.
      • Tiene tres terminales (emisor, base, colector).
      • Tipos: PNP (positivo, negativo, positivo) y NPN (negativo, positivo, negativo).
      • Tres zonas de trabajo (corte, saturación, activa).
      • Poseen una ganancia beta(β) que determina la relación entre la corriente de colector y la corriente de base.

    • Regiones de Trabajo:

      • Corte: No conduce. Corriente nula.
      • Activa: Conduce de manera controlada.
      • Saturación: Conduce a máximo rendimiento.

    • Curva Característica:

      • Muestra la relación entre la corriente de colector (Ic) y la tensión colector-emisor (Vce) en función de la corriente de base (Ib).

    • Potencia en un Transistor:

      • La potencia disipada se calcula como P = Uce * Ic.

    • Diodo Zener:

      • Opera en inversa para mantener una tensión constante (U₂).
      • Se utiliza como estabilizador de tensión.

    • Ejercicios:

      • Incluyen cálculos y análisis de circuitos con diodos y transistores.

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    Este cuestionario abarca los conceptos fundamentales de los semiconductores, incluyendo germanio y silicio, así como el funcionamiento de diodos y transistores. Aprende acerca de los tipos N y P de semiconductores y la polarización de diodos. Prepárate para evaluar tus conocimientos en electrónica básica.

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