DIODO ZENER.-  

 El diodo zener sirve para regular o estabilizar el voltaje en un circuito.Esto quiere decir que tiene la propiedad de mantener en sus extremos una tensión constante gracias a que aumenta la corriente que circula por el.

                                      

  Símbolo:                                           Aspecto físico:

                                       

 En el cuerpo del diodo suele venir indicada la tensión a la que estabiliza, ejemplos:                                   5V1   Diodo zener que estabiliza a 5,1 voltios.                                   6V2   Diodo zener que estabiliza a 6,2 voltios. Según el código de identificación europeo será: Ejemplo:          B Z Y 79  -  C   15- BZY79.....Indica el tipo de diodo zener.- C ...........Indica la tolerancia, A= 1%, B= 2%, C= 5%, D= 10%, E= 15%- 15 ..........Indica que el zener estabiliza a 15 voltios

 Circuito ejemplo:

 El diodo zener se utiliza en los circuitos, con polarización inversa, es decir positivo en el cátodo y negativo en el ánodo.

( Diodo Emisor de Luz )

 Es un diodo que realiza la función contraria al fotodiodo. Cuando se le aplica tensión, polarizado directamente, emite luz. Se fabrica con un compuesto formado por Galio, Arsénico y Fósforo.

                                      

  Símbolo:                                           Aspecto físico:

                                   

 La zona plana, donde comienza una de las patillas, indica el cátodo .

Aplicaciones.-

-  Se emplean, en aparatos electrónicos como indicadores luminosos, por ejemplo: televisores, videos, mandos, etc.

 Los diferentes colores dependen del material con que hayan sido fabricados, teniendo cada uno de ellos las siguientes características:

LONGITUD DE ONDA EN mm VOLTAJE EN voltios

565                 VERDE 2,2  -  3,0

590           AMARILLO 2,2  -  3,0

615             NARANJA 1,8  -  2,7

640                   ROJO 1,6  -  2,0

690                   ROJO 2,2  -  3,0

880      INFRARROJO 2,0  -  2,5

900      INFRARROJO 1,2  -  1,6

940       INFRARROJO 1,3  -  1,7

El Diodo Emisor de Luz. LED. Símbolo. Características. Funcionamiento. Formula.

 Introducción Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto, dispositivos de presentación numérica y dispositivos de presentación de barras, tanto para aplicaciones domésticas como para equipos industriales, esto es debido a

sus grandes ventajas que son: peso y espacio insignificantes, precio moderado, y en cierta medida una pequeña inercia, que permite visualizar no solamente dos estados lógicos sino también fenómenos cuyas características varían progresivamente.  Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) : Led.  El símbolo del diodo es el siguiente Como otros dispositivos de presentación, los Leds pueden proporcionar luz en color rojo, verde y azul. El material de un Led está compuesto principalmente por una combinación semiconductora. El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde; el GaAsP para los emisores de luz roja, anaranjada o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja. Para los emisores azules se han estado usando materiales como SiC, GaN, ZnSe y ZnS. Características 1. Dimensiones y color del diodo  Actualmente los Leds tienen diferentes tamaños, formas y colores. Tenemos Leds redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas. Los colores básicos son rojo, verde y azul, aunque podemos encontrarlos naranjas, amarillos incluso hay un Led de luz blanca. Las dimensiones en los Led redondos son 3mm, 5mm, 10mm y uno gigante de 20mm. Los de formas poliédricas suelen tener unas dimensiones aproximadas de 5x5mm.   2. Ángulo de vista  Esta característica es importante, pues de ella depende el modo de observación del Led, es decir, el empleo práctico de aparato realizado. Cuando el Led es puntual la emisión de luz sigue la ley de Lambert, permite tener un ángulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo todos los ángulos. (figura 4)   3. Luninosidad  La intensidad luminosa en el eje y el brillo están intensamente relacionados. Tanto si el Led es puntual o difusor, el brillo es proporcional a la superficie de emisión. Si el Led es puntual, el punto será más brillante, al ser una superficie demasiado pequeña. En uno difusor la intensidad en el eje es superior al modelo puntual.   4. Consumo  El consumo depende mucho del tipo de Led que elijamos:  

Color Luminosidad Consumo Longitud onda Diámetro

Rojo 1,25 mcd 10 mA 660 nm 3 y 5 mm

Verde, amarillo y naranja 8 mcd 10 mA   3 y 5 mm

Rojo (alta luminosidad) 80 mcd 10 mA 625 nm 5 mm

Verde (alta luminosidad) 50 mcd 10 mA 565 nm 5 mm

Hiper Rojo 3500 mcd 20 mA 660 nm 5 mm

Hiper Rojo 1600 mcd 20 mA 660 nm 5 mm

Hiper Verde 300 mcd 20 mA 565 nm 5 mm

Azul difuso 1 mcd 60º   470 5 mm

Rojo y verde 40 mcd 20 mA 

10 mm

Tabla 2. Características de los Leds.

La resistencia de limitación de la figura 6 puede calcularse a partir de la fórmula:   V - Vled R = ------------ I Si expresamos V en voltios e I en miliamperios el valor de la resistencia vendrá directamente expresado en kiloohmios. También hay que tener en cuenta el calor disipado por en la resistencia, se calcula por la Ley de Joule.  Ley de Joule:

Potencia = I2 RDonde I es la intensidad que atravesará al diodo y R la resistencia calculada en el apartado anterior.

5.5           El espectro de emisión espontánea. El LED, Diodo emisor de diferente color de Luz.

 Emisión espontánea. En física, se denomina emisión espontánea al proceso por el cual un átomo, una molécula o un núcleo, en un estado excitado, pasa a un estado de energía más bajo. Como se cumple el principio de conservación de la energía el resultado es la emisión de un fotón.Emisión espontánea en semiconductoresEn semiconductores, la emisión espontánea se conoce como recombinación radiativa, y tiene lugar cuando un electrón en la banda de conducción se recombina con un hueco del electrón de la banda de valencia. Diodo emisor de diferente color de Luz

Dependiendo de la magnitud de la corriente, hay recombinación de los portadores de carga (electrones y huecos). Hay un tipo de recombinaciones que se llaman recombinaciones radiantes (aquí la emisión de luz). La relación entre las recombinaciones radiantes y el total de recombinaciones depende del material semiconductor utilizado (GaAs, GaAsP,y GaP) Dependiendo del material de que está hecho el LED, será la emisión de la longitud de onda y por ende el color 

Material

Longitud de onda de

emisión en Angstroms (A°)

Color

GaAs: Zn 9100 InfrarojoGaAsP.4 6500 RojoGaAsP.5 6100 Ambar

GaAsP.85:N 5900 AmarilloGa:P 5600 Verde

 Debe de escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obtener una buena intensidad luminosa y evitar que este se pueda dañar. El LED tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 voltios. aproximadamente y la gama de corrientes que debe circular por él está entre los 10 y 20 miliamperios (mA) en los diodos de color rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros LEDs. Tiene enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes, como su bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas. El diodo LED debe ser protegido. Una pequeña cantidad de corriente en sentido inverso no lo dañará, pero si hay picos inesperados puede dañarse. Una forma de protegerlo es colocar en paralelo con el diodo LED pero apuntando en sentido opuesto un diodo de silicio común. Aplicaciones tiene el diodo LED. Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento. 

5.6           Los fotodiodos PN. Símbolo: Características de operación. Circuito Básico.

 Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad