Teoria do diodo

Vista previa del material en texto

ELECTRONICA GENERAL
Tema 2. Teoría del diodo Cuestiones teóricas tipo test.
Tema 2. Teoría del Diodo.‐
1.- En un diodo polarizado, casi toda la tensión externa aplicada aparece en
a) únicamente en los contactos metálicos 
b) en los contactos metálicos y en las zonas p y n 
c) la zona de vaciamiento o deplexión 
RPTA: C
Esa es una zona o región aislada, libre de portadores energéticos, que se origina
alrededor del punto de unión de los dos materiales semiconductores dopados de
diferente forma y que poseen también polaridades diferentes. La función de la “zona de
deplexión” es alejar a los portadores de carga energética (electrones) del punto de unión
p-n cuando el diodo no se encuentra energizado con la tensión o voltaje suficiente, o
cuando se energiza con una tensión o voltaje inverso.
2.- En los diodos LED
a) se convierte la energía luminosa en energía eléctrica 
b) se genera radiación electromagnética visible debida a las recombinaciones de los
pares electrón/hueco 
c) se produce radiación electromagnética cuando se supera la tensión inversa de
ruptura 
RPTA: B 
El LED (Light-Emitting Diode: Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo
semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza
de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica 
3.- En un diodo con polarización inversa
a) no existe barrera de potencial en la zona de deplexión 
b) existe una corriente inversa de saturación (Is) debida a la inyección de portadores
mayoritarios 
c) existe una corriente inversa de saturación (Is) dependiente de la temperatura 
RPTA: C
La zona de deplexión empuja a los electrones hacia la derecha y el hueco a la izquierda, 
se crea así una la "Corriente Inversa de Saturación"(IS) que depende de la temperatura.
4.- Los diodos zener
a) no conducen con polarización directa 
b) presentan una resistencia muy baja en la región de conducción inversa 
c) pueden regular la tensión sin consumir energía 
RPTA: B
Si a un diodo Zener se le aplica una tensión eléctrica positiva del ánodo respecto a
negativa en el cátodo (polarización directa) toma las características de un diodo
rectificador básico (la mayoría de casos), pero si se le suministra tensión eléctrica
positiva de cátodo a negativa en el ánodo (polarización inversa), el diodo
mantendrá una tensión constante. Actúa como estabilizador de tensión
http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtml
http://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtml
5.- En una unión pn, el equivalente de circuito abierto en la región de polarización 
inversa, se logra mejor
a) a altas temperaturas 
b) a bajas temperaturas 
c) a temperaturas intermedias 
RPTA:B
 Cuando una tensión negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente en 
sentido inverso, opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del cátodo al ánodo. En 
este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente como un 
circuito abierto. 
6.- La zona de carga de espacio
a) su anchura depende del dopaje del semiconductor 
b) está constituida por portadores de electricidad 
c) en directa disminuye hasta desaparecer y quemarse 
RPTA:A
La zona de carga espacial va incrementando su anchura profundizando en los cristales a
ambos lados de la unión. Sin embargo, la acumulación de iones positivos en la zona n y 
de iones negativos en la zona p, crea un campo eléctrico (E) que actuará sobre los 
electrones libres de la zona n con una determinada fuerza de desplazamiento, que se 
opondrá a la corriente de electrones y terminará deteniéndolos.
7.- En una unión pn sin polarizar y en equilibrio termodinámico
a) aparece una zona de deplexión en donde la concentración de cargas libres (e- y
h+) es muy alta 
b) la suma de corrientes de difusión y arrastre es cero tanto para e- como para h+ 
c) la concentración de e- y h+ es constante en todo el volumen 
RPTA:B
la corriente global de huecos es prácticamente nula. Algo totalmente análogo ocurre con
la corriente de electrones, la corriente de arrastre va en sentido contrario a la de 
difusión, contrarrestándose ambas y produciendo una corriente total Prácticamente nula.
ELECTRONICA GENERAL
Tema 2. Teoría del diodo Cuestiones teóricas tipo test.
8.- Si comparamos las características de los semiconductores Si y Ge a temperatura 
ambiente,
a) en el Ge la concentración intrínseca (ni) y la corriente inversa de saturación (Is)
son menores que en el Si 
b) en el Ge la tensión umbral de conducción (V ) es mayor que en el Si 
c) en el Ge la concentración intrínseca (ni) y la corriente inversa de saturación (Is)
son mayores que en el Si 
RPTA: C
Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño
porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el
semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Las impurezas
deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente
átomo de silicio. 
9.- En una unión pn, el efecto de la tensión inversa de ruptura debida al efecto zener
a) aparece únicamente en diodos con zonas p y n muy poco dopadas 
b) se debe a la ionización de átomos, causada por los choques entre los portadores
que se mueven a alta velocidad y los átomos 
c) se puede utilizar para regular o estabilizar tensiones 
RPTA :C
Si continuamos incrementando el valor de la tensión se llega al punto de “ruptura
inversa”, (codo de la curva de color verde), donde el aislamiento de la unión "p-n" se
rompe originándose un flujo de corriente, de valor tan alto, que destruye el diodo y lo
hace inservible.
10.- En una unión pn en régimen permanente
a) Existe una zona intermedia de portadores eléctricos 
b) Aparecen unas corrientes de difusión 
c) Existe una zona de carga descubierta 
d) Aparece un campo eléctrico creciente 
RPTA :C
Al poner los dos semiconductores en contacto, tendremos corrientes de difusión de 
electrones y huecos próximos a la unión que tienden a igualar las concentraciones. Este 
proceso no puede seguir indefinidamente porque se generaría carga no balanceada en las
dos regiones.
11.- Si en un diodo el voltaje inverso aumenta de 5 a 10 V, la zona de carga de espacio
a) se hace más pequeña 
b) se hace más grande 
c) no le pasa nada 
d) se rompe
RPTA :B
La anchura de la región de agotamiento una vez alcanzado el equilibrio, suele ser del
orden de 0,5 micras pero cuando uno de los cristales está mucho más dopado que el
otro, la zona de carga espacial es mucho mayor.
12.- Cuando un diodo tiene polarización directa, la recombinación de electrones libres 
y huecos puede producir
a) calor 
https://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
b) luz 
c) radiación 
d) todas las anteriores 
RPTA :D
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.
13.- El voltaje de codo de un diodo es aproximadamente igual a
a) el voltaje aplicado 
b) la barrera de potencial 
c) el voltaje de ruptura 
d) el voltaje de polarización directa 
RPTA: B
El voltaje de codo de un diodo es donde la curva para polarización directa comienza a
subir. Este voltaje es aproximadamente igual a la barrera de potencial del diodo. El
diodo es un dispositivo no lineal porque su gráfica de corriente en función del voltaje no
es una línea recta. Siempre se usa un resistor limitador de corriente con un diodo para
evitar que la corriente exceda de un cierto valor máximo.
14.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta con respecto a la tensión de ruptura 
de un diodo Zener?
a) disminuye al aumentar la corriente 
b) destruye el diodo 
c) es igual a la corriente por la resistencia 
d) es aproximadamente constante 
RPTA: D
 Los diodos zener, zener diodo o simplemente zener, son diodos que están diseñados
para mantener un voltaje constante en su terminales,llamado Voltaje o Tensión Zener
(Vz) cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión
positiva y el ánodo negativa.
2
ELECTRONICA GENERAL
Tema 2. Teoría del diodo Cuestiones teóricas tipo test.
15.- El diodo bajo polarización inversa:
a) Crece la barrera de potencial de la zona de vaciamiento, y los portadores
mayoritarios no consiguen superarla y pasar a la otra región. Por tanto, solamente
tendremos la corriente de minoritarios. 
b) Crece la barrera de potencial de la zona de vaciamiento, y solamente los
portadores mayoritarios consiguen superarla. Por tanto tendremos una corriente
baja, la corriente de saturación. 
c) Disminuye la barrera de potencial de la zona de vaciamiento, y los portadores
minoritarios consiguen superarla. Por tanto tendremos una corriente baja, la
corriente de saturación. 
d) Ninguna afirmación es válida. 
RPTA: A
Existe una pequeña corriente en polarización inversa, porque la energía térmica crea
continuamente pares electrón-hueco, lo que hace que halla pequeñas concentraciones de
portadores minoritarios a ambos lados
16.- En la zona de carga de espacio de una unión pn:
a) A mayor polarización inversa, más iones 
b) Los iones originados en ausencia de polarización no se pueden mover 
c) A mayor polarización directa, menos iones 
d) Todas las anteriores son ciertas 
RPTA: D
Se denomina zona de carga espacial a la zona en la que hay campo eléctrico e impurezas
donadoras o aceptadoras sin cancelar. La concentración de portadores móviles en esta 
zona es muy pequeña puesto que son barridos por el campo eléctrico.Los minoritarios 
próximos a la zona de carga espacial son barridos por el campo eléctrico hacia el otro 
lado de la barrera. Esta corriente está limitada por lo rápido que se repongan (mediante 
generación térmica) los minoritarios barridos.
17.- El efecto Zener en un diodo:
a) Se produce por las grandes velocidades de los portadores minoritarios 
b) Requiere polarización inversa superior a las del efecto avalancha 
c) Se produce en diodos muy dopados 
d) Se produce debido a campos eléctricos muy débiles 
RPTA:C
Cuanto más dopado está el material, menor es la anchura de la zona de carga. Puesto 
que el campo eléctrico E puede expresarse como cociente de la tensión V entre la 
distancia d; cuando el diodo esté muy dopado, y por tanto d sea pequeño, el campo 
eléctrico será grande, del orden de 3·105 V/cm. En estas condiciones, el propio campo 
puede ser capaz de arrancar electrones de valencia incrementándose la corriente. Este 
efecto se produce para tensiones de 4 V o menores.
18.- En la zona de carga espacial que aparece en una unión pn sin polarizar.
a) Los electrones que provienen de la zona n (mayoritarios) se recombinan con los
huecos que provienen de la zona p (mayoritarios). 
b) Los electrones que provienen de la zona p (minoritarios) se recombinan con los
huecos que provienen de la zona n (minoritarios) 
c) No existen cargas libres. 
RPTA:C
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. Sin
embargo, la acumulación de iones positivos en la zona n y de iones negativos en la zona
p, crea un campo eléctrico (E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n con
una determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y
terminará deteniéndolos.
19.- Si una unión pn se polariza en directa:
a) Los huecos de la zona n (minoritarios) desaparecen por completo debido al
arrastre del campo eléctrico que los lleva hacia la zona p (su lugar natural).
b) Aparece una corriente eléctrica en el sentido de la zona n a la zona p debida al
movimiento de los electrones. 
c) Aparece una corriente eléctrica en el mismo sentido que el campo eléctrico
aplicado.
RPTA:C
 La región de agotamiento va incrementando su anchura profundizando en los
cristales a ambos lados de la unión. Sin embargo, la acumulación de iones
positivos en la zona n y de iones negativos en la zona p, crea un campo eléctrico
(E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n con una determinada
fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y
terminará deteniéndolos.
Este campo eléctrico es equivalente a decir que aparece una diferencia de
tensión entre las zonas p y n. Esta diferencia de potencial (VD) es de 0,7 V en el
caso del silicio y 0,3 V para los cristales de germanio.
20.- En un diodo polarizado en inversa:
a) Los electrones de la zona n tienden a acercarse a la zona de la unión. 
b) Aparece una corriente tan pequeña que es despreciable a efectos prácticos y que
depende de la concentración de los mayoritarios de cada una de las zonas. 
c) Si la tensión aplicada es lo suficientemente grande la corriente puede ser tan
intensa que se queme el dispositivo. 
RPTA:C
Esta corriente inversa incluye la corriente producida térmicamente y la corriente de
fugas superficial. De esto deducimos que la temperatura puede ser importante a la hora
del diseño, ya que un diseño basado en una corriente inversa de 0,05 mA trabajará muy
bien a 25 ºC con un 1N4001 típico, pero puede fallar si tiene que funcionar en medios
donde la temperatura de la unión alcance los 100 ºC.
3
ELECTRONICA GENERAL
Tema 2. Teoría del diodo Cuestiones teóricas tipo test.
21.- En la zona de deplexión o vaciamiento de una unión pn:
a) A mayor polarización inversa aparece más carga 
b) A mayor polarización directa aparece más carga 
c) La zona no tiene carga, o lo que es lo mismo, es eléctricamente neutra 
RPTA: A
Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batería es mayor que la
diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal n,
adquieren la energía suficiente para saltar a los huecos del cristal p, los cuales
previamente se han desplazado hacia la unión p-n.
22.- En un diodo en polarización inversa la ruptura por efecto zener
a) Se debe a la alta energía que tienen los electrones, parte de esta energía se
transforma en calor produciendo la ruptura del dispositivo 
b) El campo eléctrico es tan intenso que es capaz de arrancar electrones de sus
enlaces de forma que cada vez hay más corriente 
c) Los electrones en su movimiento chocan contra otros fijos en sus enlaces 
arrancándolos de los mismos, así, cada vez hay más electrones libres y, por tanto,
mayor corriente 
RPTA:B
Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por él, 
llamada corriente de saturación IS, esta corriente permanece relativamente constante 
mientras aumentamos la tensión inversa hasta que el valor de ésta alcanza VZ, llamada
tensión Zener (que no es la tensión de ruptura zener), para la cual el diodo entra en la 
región de colapso. La corriente empieza a incrementarse rápidamente por el efecto 
avalancha.
23.- En una unión pn sin polarizar
a) Aparece una zona de carga espacial con cargas positivas en el lado de la zona p y
cargas negativas en el lado de la zona n 
b) La zona de carga que aparece no tiene cargas eléctricas, por eso se la llama
también de vaciamiento 
c) Aparece una barrera de potencial que se opone al flujo de electrones de la zona n
hacia la zona p 
RPTA:C
Los semiconductores tipo p y tipo n separados no tienen mucha utilidad, pero si un
cristal se dopa de tal forma que una mitad sea tipo n y la otra mitad de tipo p, esa
unión pn tiene unas propiedades muy útiles y entre otras cosas forman los "Diodos".
24.- En una unión pn polarizada en directa, cada zona semiconductora se comporta 
como:
a) Sumidero de sus portadores minoritarios 
b) Inyector de sus portadores mayoritarios 
c) Inyector de sus portadores minoritarios 
RPTA :B
En electrónica y específicamente en teoría de semiconductores, se denominan
portadores mayoritarios a las partículas cuánticas encargadas del transporte de corriente
eléctrica que se encuentranen exceso en un material semiconductor dopado como tipo
N o tipo P.
25.- Sean las curvas A y B de la figura 2.1 pertenecientes a un mismo diodo a diferentes 
temperaturas.
a) La curva A corresponde a la temperatura más alta, porque la recombinación de
portadores es menor y se puede extraer mayor corriente a la misma tensión 
b) La curva A corresponde a la temperatura más alta, porque la densidad de corriente
de saturación del diodo aumenta con la temperatura 
c) La curva B corresponde a la temperatura más alta, porque la densidad de corriente
de saturación del diodo disminuye con la temperatura 
Figura 2.1
RPTA:B
A través del diodo fluye una pequeña corriente, denominada de fugas o corriente inversa
de saturación del diodo. Esta corriente es muy pequeña, pero aumenta con la 
temperatura, por lo tanto la resistencia inversa del diodo disminuye con la temperatura
ELECTRONICA GENERAL
Tema 2. Teoría del diodo Cuestiones teóricas tipo test.
26.- El efecto zener en la zona de ruptura de una unión pn.
a) Se da cuando la zona p está mucho más dopada que la zona n 
b) Se debe a la alta energía cinética que adquieren los electrones libres 
c) Se origina cuando hay campos eléctricos muy intensos en la zona de carga
espacial. 
RPTA :C
Este es otro efecto que puede estropear el diodo, y es muy parecido al anterior. Se suele
dar en diodos muy impurificados, diodos con muchas impurezas.
Al tener la z.c.e. muy pequeña y seguimos teniendo la misma tensión (0.7 V), tenemos 
muy juntos los átomos de impurezas teniendo así más carga en menos espacio.
En esta situación se crea un campo eléctrico muy intenso. Y el efecto es como la carga 
de un condensador.
27.- En una unión pn polarizada en inversa
a) Si aumentamos la temperatura aumentará la corriente eléctrica 
b) Si aumentamos la temperatura la unión se calentará, pero la corriente sólo
aumentará si aumentamos la tensión 
c) La barrera de potencial que aparece en la zona de carga de espacio impide el paso
de cualquier tipo de portador a su través 
RPTA:A 
A medida que aumentamos la polarización inversa aumenta la anchura de la zona de 
carga zona dipolar Al aumentar la zona de deplexión aumentará el potencial de la 
barrera. Este aumento continuará hasta que el potencial que aparece en la zona de carga 
espacial se iguale con la tensión aplicada. 
28.- En una unión pn polarizada en directa
a) Si no ponemos una resistencia exterior para limitar la corriente la unión se
quemará. 
b) Podemos tener corrientes prácticamente nulas. 
c) El sentido de la corriente dependerá de cuál de las dos zonas es la que está más
dopada, es decir, de si los mayoritarios son los huecos o los electrones. 
RPTA:B
Polarización directa. Cuando aplicamos una tensión directa V a una unión p-n, es decir, 
una tensión positiva del lado p y negativa del lado n. En primer lugar, la anchura de la 
zona de carga disminuye, disminuyendo también la barrera de potencial que aparece en 
dicha zona. Esta tensión aplicada rompe el equilibrio establecido entre las fuerzas que 
sobre los portadores ejerce el campo eléctrico y las fuerzas que tienden a producir la 
difusión de los portadores minoritarios.
29.- En una unión pn polarizada en directa, la corriente
a) es debida al arrastre de los portadores minoritarios a lo largo de las zonas neutras 
b) La corriente se puede calcular como corriente de recombinación de los portadores
minoritarios en cada una de las zonas neutras 
c) Se debe únicamente a la difusión de los portadores minoritarios de cada una de las
zonas neutras a través de la unión
RPTA: B. 
En este caso tenemos una corriente que circula con facilidad, debido a que la fuente
obliga a que los electrones libres y huecos fluyan hacia la unión. Al moverse los
electrones libres hacia la unión, se crean iones positivos en el extremo derecho de la
unión que atraerán a los electrones hacia el cristal desde el circuito externo.
Así los electrones libres pueden abandonar el terminal negativo de la fuente y fluir
hacia el extremo derecho del cristal. El sentido de la corriente lo tomaremos siempre
contrario al del electrón.
30.- La corriente inversa de saturación en un diodo polarizado en inversa
a) Aumenta al aumentar la polarización inversa 
b) Disminuye, ya con la polarización inversa aumenta la zona de carga de espacio 
c) Es constante 
RPTA:C
En polarización inversa es más difícil la conducción, porque el electrón libre tiene que 
subir una barrera de potencial muy grande de n a p al ser mayor el valor de W. Entonces
no hay conducción de electrones libres o huecos, no hay corriente.
En esta situación tenemos que tener en cuenta la generación térmica de pares electrón-
hueco. Los pocos electrones generados térmicamente pierden energía y bajan de p a n, 
es la "Corriente Inversa de Saturación" (IS) que es muy pequeña.
31.- El tiempo de recuperación en el diodo
a) es despreciable en circuitos que conmutan a alta frecuencia 
b) limita la frecuencia de trabajo en circuitos digitales 
c) es instantáneo cuando se pasa del estado de conducción al estado de corte 
RPTA:B
Si la polarización de un circuito con un diodo polarizado en sentido directo, pasa a ser 
en sentido inverso, la corriente no podrá pasar inmediatamente al valor que corresponde
a la polarización inversa. La corriente no puede anularse a su valor de equilibrio hasta 
que la distribución de portadores minoritarios
5