1. DIODOS DE RUPTURA
 Índice:
– La zona de ruptura de un diodo.
– El diodo de ruptura como estabilizador de tensión.
– Funcionamiento del diodo de ruptura en P.I.
– Mecanismos que causan el fenómeno de ruptura.
– Resistencia y capadidad de los diodos de ruptura.
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2. La zona de ruptura
de un diodo
 Cuando un diodo normal se polariza inversamente, circula a través de
el la corriente inversa de saturación, cuyo valor es prácticamente
constante.
 Sin embargo, cuando la tensión inversa aplicada aumenta y alcanza
cierto valor, la curva del diodo presenta un cambio brusco y entra en
la zona de ruptura, produciéndose un aumento de la corriente.
 En la zona de ruptura se dan simultáneamente grandes valores de
tensión y corriente, lo cual origina unas potencias de valor elevado
que aumentan la temperatura de la unión pn.
 Si el diodo no está diseñado para poder disipar esa potencia, puede
llegar a destruirse o degradarse sus propiedades.
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3. El diodo de ruptura como
estabilizador de tensión
 En la zona de ruptura pequeñas variaciones de tensión originan
grandes variaciones de corriente.
 Por lo tanto, si un diodo pudiera disipar la potencia generada en la
zona de ruptura, resultaría muy útil como estabilizador de tensión,
mantieniendo una tensión constante para cualquier valor de corriente.
 Los diodos de ruptura están diseñados para disipar la potencia
generada trabajando en la zona de ruptura y trabajar así como
estabilizadores de tensión.
 A los diodos de ruptura se les conoce como diodos zener.
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4. Funcionamiento del diodo
de ruptura
 En polarización directa, un diodo de ruptura funciona igual que un
diodo normal.
 En polarización inversa:
– A tensiones inversas bajas y moderadas circula la corriente
inversa de saturación.
– Si aumentamos la tensión inversa aplicada, llega un momento en
que la corriente se incrementa bruscamente. El valor de la tensión
para la cual se produce este fenómeno de denota por VBR
– La tensión en bornes del diodo después de la ruptura se
denomina tensión de referencia y se denota por VZ
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5. Funcionamiento del diodo
de ruptura
I
ONDP
OFF
VZ VBR
IS Vγ V
ONIP
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6. Funcionamiento del diodo
de ruptura
ONDP ONIP
Vγ > 0 VZ > 0
ONDP  OFF : ID ≤ 0
OFF  ONDP : VA – VK ≥ Vγ
A K A K ONIP  OFF : IZ ≤ 0
OFF  ONIP : VK – VA ≥ Vz
ID > 0 IZ > 0
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7. Mecanismos que causan el
fenómeno de ruptura
 Existen dos mecanismos diferentes que explican el fenómeno de
ruptura debido al aumento de la tensión inversa:
– Ruptura por efecto zener (VBR ≤ 6v): el aumento de la tensión
inversa hace que el campo eléctrico interno llegue a romper los
enlaces covalentes próximos a la unión, generando pares
electrón-hueco y aumentando la corriente.
– Ruptura por efecto de avalancha (VBR ≥ 6v): el aumento de la
tensión inversa hace que el campo eléctrico interno acelere
excesivamente a los electrones libres, los cuales chocan contra los
enlaces covalentes y arrancan nuevos electrones, y éstos, a su
vez, repiten el proceso, resultando un incremento de corriente.
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8. Resistencia y capadidad
de los diodos de ruptura
 Resistencia dinámica en los diodos de ruptura:
– Se define como la inversa de la pendiente de la curva corriente-
tensión en la zona de ruptura.
dVZ
rZ = ∆VZ = rZ ⋅ ∆I Z
dI Z
– Para que el diodo ruptura actúe como estabilizador de tensión,
interesa que la variación de tensión sea lo mínima posible, por lo
tanto, la resistencia dinámica también debe ser lo mínima posible,
es decir, en el caso ideal rZ = 0 (la curva I/V paralela al eje I)
 Capacidad en los diodos de ruptura:
– El diodo zener trabaja en P.I, por lo tanto, el fenómeno capacitivo
a tener en cuenta es la capacidad de transición.
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9. DIODOS DE RUPTURA
I≠0
A Vγ RF
K
I (mA)
D ONDP (VA-VK > Vγ)
I=0
F
/R
1
=
A K
α
VZ (-)
tg
α
V(v)
D OFF (VZ < VA-VK < Vγ)
β Vγ (+)
Z
1/R
I≠0
tg β =
A VZ RZ
K
D ONIP (VA-VK < VZ)

10. DIODOS DE RUPTURA
I≠0
A Vγ
K
I (mA)
D ONDP (VA-VK > Vγ)
I=0
A K
VZ (-)
V(v)
D OFF (VZ < VA-VK < Vγ)
Vγ (+)
I≠0
A VZ
K
D ONIP (VA-VK < VZ)

11. DIODOS DE RUPTURA
Z1ON(I.P)
D1 D1ON
ON
DA
≡ DA VγDA = VZ1 + VγD1
DA
Z1 Z1OFF
OF
F
D1OFF
D2ON
Z2ON(I.P)
ON
DB
D2
≡ DB VγDB = VγD2 + VZ2
DB
Z2 D2OFF
OF
F
Z2OFF