NIVELES DE RESISTENCIA

A medida que el punto de operación de un diodo se mueve de una región a otra, su resistencia también cambia debido a la forma no lineal de la curva de características. En los párrafos siguientes se demostrará que el tipo de voltaje o señal aplicada definirá el nivel de resistencia de interés. En esta sección se presentarán tres niveles diferentes, los cuales volverán a aparecer cuando examinemos otros dispositivos. Es de suma importancia, por consiguiente, que su determinación se entienda con toda claridad. 

Resistencia de CD o estática


La aplicación de un voltaje de $cd$ a un circuito que contiene un diodo semiconductor produce un punto de operación en la curva de características que no cambia con el tiempo. La resistencia del diodo en el punto de operación se halla determinando los niveles correspondientes de $V_{D}$ e $I_{D}$ como se muestra en la figura 1.23 y aplicando la siguiente ecuación: 
$$R_{D}=\frac{V_{D}}{I_{D}}$$

Los niveles de resistencia de $cd$ en la rodilla y debajo de ella son mayores que los niveles de resistencia obtenidos para la sección de levantamiento vertical de las características. Los niveles de resistencia en la región de polarización en inversa son por naturaleza bastante altos. Como los óhmetros en general emplean una fuente de corriente relativamente constante, la resistencia determinada será un nivel de corriente preestablecido (por lo general de algunos miliamperes).

Resistencia de CA o dinámica  

Es obvio que la resistencia de $cd$ de un diodo es independiente de la forma de las características en la región alrededor del punto de interés. Si se aplica una entrada senoidal en lugar de una de $cd$, la situación cambiará por completo. La entrada variable moverá el punto de operación instantáneo hacia arriba y hacia abajo de una región de las características, y por lo tanto define un cambio específico de la corriente y voltaje como se muestra en la figura 1.25. Sin ninguna señal variable aplicada, el punto de operación sería el punto $Q$ que aparece en la figura 1.25, determinado por los niveles de $cd$ aplicados. La designación de punto $Q$ se deriva de la palabra quiescente, que significa “fijo o invariable”. 

Una línea recta trazada tangente a la curva por el punto $Q$ como se muestra en la figura 1.26 definirá un cambio particular del voltaje y corriente que se puede utilizar para determinar la resistencia de ca o dinámica en esta región de las características del diodo. Se deberá hacer un esfuerzo por mantener el cambio de voltaje y corriente lo más pequeño posible y equidistante a ambos lados del punto $Q$. 

En forma de ecuación
$$r_{d}=\frac{\Delta V_{d}}{\Delta I_{d}}$$ 
donde $\Delta$ indica un cambio finito de la cantidad.
Cuanto más inclinada sea la pendiente, menor será el valor de $V_{d}$ con el mismo cambio de $I_{d}$ y menor es la resistencia. La resistencia de $ca$ en la región de levantamiento vertical de la característica es, por consiguiente, bastante pequeña, en tanto que la resistencia de ca es mucho más alta con niveles de corriente bajos.

Una forma de simplificar la ecuación de arriba es con la definición de la derivada con lo cual podemos obtener
$$r_{d}=\frac{26mV}{I_{d}}$$

Resistencia de ca promedio 

Si la señal de entrada es suficientemente grande para producir una amplia variación tal como se indica en la figura 1.28 

la resistencia asociada con el dispositivo en esta región se llama resistencia de ca promedio. La resistencia de ca promedio es, por definición, la resistencia determinada por una línea recta trazada entre las dos intersecciones establecidas por los valores máximo y mínimo del voltaje de entrada. En forma de ecuación 
$$r_{prom}=\frac{\Delta V_{d}}{\Delta I_{d}}|_{punto\thinspace a \thinspace punto}$$
En la situación indicada por la figura 1.28, 
$$\Delta I_{d}=17mA-2mA=15mA$$
y
$$\Delta V_{d}=0.725V-0.65V=0.075V$$
$$r_{prom}=\frac{\Delta V_{d}}{\Delta I_{d}}=\frac{0.075V}{15mA}=5\Omega$$
Si la resistencia de ca ($rd$) se determinara con $I_{D}=2 mA$, su valor sería de más de 5\Omega y si se determinara con $17 mA$, sería menor. Entre estos valores, la resistencia de ca cambiaría del
valor alto con $2 mA$ al valor bajo con $17 mA$. La ecuación de la resistencia promedio define un valor considerado como el promedio de los valores de $ca$ desde $2 mA$ hasta $17 mA$. El hecho de que un nivel de resistencia se pueda utilizar en un intervalo tan amplio de características.

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