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Fase 4 — Componentes activos

Modelo de diodo / LED (Shockley)

I_d = Is · (exp(V_d / (n · Vt)) − 1)
Vt = 25.85 mV @ 300 K

Linealización en cada iteración de Newton:

gd  = (Is / (n·Vt)) · exp(V_d_prev / (n·Vt))
Ieq = I_d(V_d_prev) − gd · V_d_prev

Stamp:

• G[a,a] += gd, G[b,b] += gd, G[a,b] −= gd, G[b,a] −= gd
• b[a] −= Ieq, b[b] += Ieq

Parámetros típicos

LED color	Is (A)	n	V_forward @ 10 mA
rojo	1e-20	1.7	~2.0 V
verde	1e-22	1.9	~2.2 V
azul / blanco	1e-24	2.0	~3.2 V

BJT (Ebers-Moll, simplificado)

I_c = Is · (exp(V_be / Vt) − exp(V_bc / Vt)) − (1/β_r) · Is · (exp(V_bc/Vt) − 1)
I_b = Is/β_f · (exp(V_be / Vt) − 1) + Is/β_r · (exp(V_bc / Vt) − 1)

Tests

1. LED rojo con R=220Ω, V=5V → esperamos V_LED ≈ 2.0 V, I ≈ 13.6 mA
2. LED azul con R=220Ω, V=5V → V_LED ≈ 3.2 V, I ≈ 8.2 mA
3. Diodo rectificador en serie con R → caída ≈ 0.6 V
4. Transistor NPN como switch (base vía R=10k) → V_CE < 0.2 V cuando ON
5. Amplificador emisor común (opcional) — verificar ganancia en pequeña señal

Archivos

• test/diodes.test.js
• test/bjt.test.js (opcional / si alcanza tiempo)