Estoy aprendiendo los conceptos básicos de los semiconductores. Al atravesar circuitos equivalentes de diodos, el material dice que los diodos ideales tienen un potencial de barrera de 0 voltios. ¿Por qué es esto?
He entendido qué es un diodo de unión pn y cómo funciona, pero no puedo envolver mi cabeza en torno a esto.
Un diodo ideal no es un semiconductor. Tampoco es un tubo de vacío.
Es la idea teórica de cómo sería un diodo perfecto si alguna vez logra encontrar uno. Sería un conductor perfecto para las corrientes que fluyen en una dirección, pero un aislante perfecto para las corrientes que tratan de fluir en la otra dirección.
Tal cosa no existe en realidad, al igual que no puedes encontrar un Condensador Ideal o un Inductor Ideal en cualquier lugar.
Porque el "diodo ideal" está destinado a modelar solo la característica más importante de un diodo, que es su efecto de rectificación. La tensión directa se considera un efecto secundario que se ignora debido a la idealización. A voltajes más altos (24 V hacia arriba), que eran comunes en los días en que los circuitos eléctricos comenzaron a extenderse por todas partes, la caída puede, en realidad, ignorarse.
Si está utilizando un diodo como elemento de caída de voltaje, y siempre está polarizado hacia adelante, lo idealiza de una manera diferente, como una fuente de voltaje de 0,6 a 0,7 voltios. En este caso, para la teoría no importa que su implementación de la fuente de voltaje sea un diodo, por lo tanto, debe llamarlo una fuente de voltaje (ideal) en lugar de un diodo ideal.
Vea la excelente respuesta de Micheal Karcher, que es acertada.
Agregaré algo sobre modelización , que es un concepto que probablemente todavía debes entender, al menos a juzgar por lo que dices en tu pregunta.
Tenga en cuenta que las fórmulas y los gráficos que utiliza para describir, comprender y predecir el comportamiento de un componente (y de cualquier sistema físico) son solo modelos matemáticos que se han validado experimentalmente para proporcionar un cierto grado de precisión. p>
La ecuación de Shockley de un diodo PN es un modelo, así como el modelo de diodo ideal. Y también hay modelos más complicados (por ejemplo, los utilizados en los programas SPICE para modelar un diodo real). Es solo una cuestión de la precisión con la que desea describir el comportamiento del diodo.
Como lo dijo Micheal en su respuesta, el modelo de diodo ideal simplemente describe el comportamiento más básico de un diodo cuando se usa en aplicaciones en las que está encendido y apagado y donde su caída de voltaje o su dependencia de la corriente (y otros factores) como la temperatura), no vale la pena considerarlo.
El voltaje real de diodo de corriente cero es el voltaje térmico Vt es "aproximadamente" 25.85 mV a 300 'K, o "temperatura ambiente" comúnmente utilizada en simulaciones de dispositivos. Esto se basa en la ecuación del diodo de Shockley (llamada así por el inventor).
Sin embargo, mi Rule of Thumb para Si suele ser de 0.6 ~ 0.7V, a menos que estén involucradas corrientes más altas. Para señales pequeñas, podría estimar 0.65 V y esperar 1 V + a corrientes altas después de memorizar algunas hojas de datos.
Pero cuando llega a los picos de corriente, puede imaginar que la corriente de ruido del diodo comienza a dominar esta tensión de CC y luego la resistencia de la serie equivalente está en el > Rango de megaohmios para que el ruido irradiado se pueda detectar fácilmente (RF).
Notas al margen
- Más útil de aprender es que la diferencia entre el diodo del emisor de base y la caída de tensión del diodo del colector de base es la unión Vce (sat) a la corriente nominal cuando está polarizado en forma directa.
EstadiferenciaVce(sat)esloqueseparaunbuen"interruptor", de uno que se calienta a una corriente alta con una mayor resistencia a granel. Aquí es donde el diodo va de una curva exponencial a una propiedad lineal de una resistencia de saturación de diodo que domina el comportamiento de todos los transistores, como un interruptor.
Este valor Rce lo proporciona Diodes Inc. en sus tipos de transistores de conmutación en el rango de x a xx miliohmios, pero los transistores de señal pequeños típicos están relacionados por la disipación de potencia de su caja y el tamaño del chip a menudo en el rango > 1 Ohm como la pendiente V / I incremental o ESR. Siempre tiene una clasificación de Ic / Ib = 10 y para mejores dispositivos, algunas hojas de datos pueden indicar Ic / Ib = 20 a 50. Pero esto tiende a ser el 10% de hFE en la región de ganancia lineal.
Pero pocos más, si los hay, dan este parámetro de "resistencia global" basado en la pendiente V / I, por lo que simplemente lo llamo Rs o ESR.
La misma característica de ESR se aplica también a los LED, que por supuesto también son diodos. Aquí dibujé la curva VI y luego calculé la pendiente como ESR para un LED.
Esto es algo que puede pedirle a su profesor que pruebe.
Seethebluebarabove.ComputeVIpowerandcomparewithESR.WhatisthePdratingandESR?
"en teoría, todo depende de la práctica".
Lea otras preguntas en las etiquetas diodes pn-junction