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• David Serrano

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Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica Ciclo 2009-B

SOLUCION PRACTICA CALIFICA Nº1 1. PROBLEMA Nº 1 Determinar la corriente I para cada una de las configuraciones de la figura Nº 1 empleando el modelo equivalente aproximado del diodo.

Fig. Nº1: Configuraciones del Diodo

Resolución 1a:

I = 0mA Debido a que el diodo esta abierto

Resolución 1b:

Por la ley de Kirchhoff ley de mallas:

V20 Ω = 20 − 0.7v = 19.3v 19.3v I= 20Ω I = 0.965 A Resolución 1c:

Los diodos están abiertos entonces Por la ley de Ohm

10v 10Ω I = 1A

I=

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2. PROBLEMA Nº 2 Determine

V0

para la configuración de la figura Nº 2

Fig. Nº2: Determinar

V0

Resolución 2a:

0V En el terminal es mas positivo que −5V por lo tanto el diodo superior esta apagado y el diodo inferior esta en conducción

V0 = 0v − 0.7v = −0.7v V0 = −0.7v

Resolución 2b:

Desde todas los terminales del sistema son de 10V

I = 0A V0 = I .R1k Ω + 10v

V0 = 10v

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Resolución 2c:

El diodo de Silicio requiere mas nivel de voltaje que el diodo de Germanio, al incrementarse hasta 5V el diodo de Germanio entra en estado de conducción y mantendrá su nivel a 0.3V y el diodo de Silicio nunca alcanzar su estado de conducción

V0 = 5v − 0.3v V0 = 4.7v

Resolución 2d:

El diodo de Silicio con −5V en el cátodo esta en estado de conducción mientras que en el otro esta apagado

V0 = −5v − 0.7v V0 = −4.3v

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3. PROBLEMA Nº 3

Fig. Nº3: Problema 3

3.1

Considerando un modelo ideal para el diodo, determine que condición debe cumplir K para que el diodo siempre este encendido (ON)

3.2

Determinar la tensión V1 , si K = 2 , R1 = R2 = R

Resolución 3.1:

Por la ley de Nodos:

I1 + I1....I n = 0 V1 − E V1 V1 − KV1 + + =0 R1 R1 R2

2V1 − E V1 KV1 + = R1 R1 R2 R2 . ( 2V1 − E ) + R1V1 KV1 = R1.R2 R2 K=

R2 . ( 2V1 − E ) + R1V1 R1.V1

Resolución 3.2:

Reemplazando K = 2 , R1 = R2 = R en la ecuación: K =

Obtenemos:

R2 . ( 2V1 − E ) + R1V1 R1.V1

2 RV1 = 2V1 R − ER + RV1 V1 = E

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4. PROBLEMA Nº 4 Se tiene una pastilla de Si a 300K , con una sección de 1mm2 y una longitud de 5mm , dopada uniformemente con Na = 1015.cm−3 . En un momento dado se ilumina la Oblea, dando lugar a una generación de portadores Δn = Δp = 1014.cm−3 . Datos μn = 1350 cm2 Vs , μp = 460 cm2 Vs , ni(300K ) →1010 cm−3

4.1

Calcular la resistividad de la muestra iluminada

4.2

Dicha pastilla se polariza según figura Nº 4 Calcular el incremento en tanto por ciento de la corriente que circula a través por el hecho de iluminarla

Fig. Nº4: Pastilla de Silicio

Resolución 4.1:

Datos:

T = 300º K Δn = Δp = 1014.cm−3

ni(300K) →1010 cm−3 μn = 1350 cm2 Vs

μp = 460 cm2 Vs Na = 1015.cm−3

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ρ=

1

σ

1 → q ( N d .μn + N a .μ p )

σ=

→

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σ=

1.6 x10

−19

1 ( N d .1350 + 1015.360 )

σ = ?? 1

σ = ?? 2

ni 2 Nd = → Na

N d + ΔQ = Na + Δn

N d + 1014 = Na + 1014 N d = Na = 1015

(10 ) =

15 2

= 1015 1015 σ = 0.0736 1 σ = 0.2896 2 1 ρ = = 3.450 1 σ 1 ρ = 13.584 2Total Nd

Resolución 4.2:

1 .L; R = 1 σ .A 1

1 .L R = 2 σ .A 2

5 x10−3 R = ; 1 0.7896.10−6

5 x10−3 R = 2 0.0736.10−6

R = 17.625k Ω; 1

R = 67.934k Ω 2

Luego: V = IR

V = I1 R1 ;

V = I 2 R2

V = I1 x17.625;

V = I 2 x67.934

I1 x17.625 = I 2 x67.934 I1 = I 2 3.96 Incremento = I1 − Incremento =

I1 3.96

2.96 x100% 3.96

Incremento = 74.74%

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