El diodo es un dispositivo semiconductor que posibilita que la corriente eléctrica pase en un sentido y la bloquee en el contrario.
Es un componente básico de los circuitos electrónicos y eléctricos, presente en dispositivos tales como computadoras, televisores, equipos de música, radios y lavadoras, entre muchos otros.
A los diodos también se los conoce como rectificadores, ya que tienen la capacidad de cambiar corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) pulsante.
En SDI tenemos profundos conocimientos sobre estos componentes y en este artículo te vamos a contar todo lo que tienes que saber sobre ellos.
Índice
¿Qué es un diodo y para qué sirve?
El diodo es un dispositivo eléctrico que permite el paso de la corriente eléctrica en un único sentido.
Está presente en buena parte de los equipos y dispositivos que utilizamos a diario en casa o en el trabajo, como las computadoras, televisores y radios.
Tienen una polaridad determinada por un ánodo (terminal positivo) y un cátodo (terminal negativa) y la mayoría funciona cuando se aplica tensión en el ánodo.
Al tener la capacidad de pasar corriente alterna – CA – a corriente continua – CC -, al diodo se lo conoce también como rectificador. Se clasifican según su tipo, voltaje y capacidad de corriente.
Estos dispositivos tienen voltajes más bajos y sensibilidades más altas que otros detectores lineales, siendo ideales para lograr un control absoluto de un circuito eléctrico con impulsos de máxima polaridad.
Veamos otras de las características principales que posee un diodo:
- Son componentes eléctricos de dos terminales que conducen la corriente eléctrica en una sola dirección.
- Están basados únicamente en avances y comienzan a conducir con cualquier nivel de voltaje o corriente.
- Son compatibles para ser usados en amplificadores con altos niveles de voltaje de salida.
- El voltaje puede pasar con poca corriente en un detector lineal.
- Tienen la capacidad de distinguir diferentes frecuencias.
¿Cómo funciona un diodo?
Cuando un diodo permite un flujo de corriente tiene polarización directa, mientras que cuando actúa como aislante – y no permite que fluya la corriente – tiene polarización inversa.
Es importante remarcar que la flecha del símbolo del dispositivo apunta en sentido opuesto al del flujo de electrones.
Los diodos tienen la capacidad de que los electrones fluyan en una sola dirección, actuando como un rectificador.
Son la estructura fundamental de los semiconductores y muchos otros componentes electrónicos se fabrican teniendo como base a estos dispositivos.
Para explicar el funcionamiento de un diodo es necesario explicar su estructura, más conocida como “Unión PN”.
Unión PN
Los diodos tienen una estructura electrónica llamada Unión PN, es decir, son la unión de un material semiconductor llamado N con otro conocido como P.
Los semiconductores de tipo N están formados por átomos de material semiconductor, Silicio o Germanio, al que se le agregan impurezas con átomos de otro material con 5 electrones de valencia.
Como los átomos del material semiconductor tienen 4 electrones de valencia y los átomos de impureza 5, se pueden formar 4 enlaces covalentes y sobrará un electrón por cada átomo de impureza que quedará libre. Este electrón libre será el portador de la electricidad.
Por otra parte, los semiconductores extrínsecos del tipo P son material semiconductor al que se les añade átomos de impurezas con 3 electrones de valencia.
En este caso, cada átomo del material semiconductor sólo podrá formar 3 enlaces con los átomos de impurezas, dejando un hueco esperando a que llegue un electrón para formar el enlace que faltará y que se convertirá en el portador de energía.
En resumen, en la zona N tenemos electrones libres y en la zona P huecos en espera de ser rellenados por electrones.
Cuando se le aplica tensión, causa un campo eléctrico que apunta del lado N hacia el P, el cual se opone a los movimientos de difusión que le han generado.
Esto genera una corriente de arrastre de portadores que es equilibrada con la corriente de difusión de portadores mayoritarios.
¿Dónde se utiliza un diodo?
Entre las diversas situaciones en las que puede utilizarse un diodo, destacan las siguientes:
- Campo de la radiodifusión.
- Cuando se necesita conocer las señales de un circuito.
- Para regular o controlar corrientes continuas.
- Para cambiar las corrientes alternas movibles en una dirección.
Tipos de diodos
En la mayoría de los casos, el diodo está antecedido en un circuito de tipo de filtro, llamados filtros de paso de banda, los cuales se diferencian por los tipos de frecuencia.
En función de esta característica es que se clasifica a los dispositivos.
Veamos:
- Diodo detector o de baja señal: contienen una unión PN muy diminuta, característica que le permite trabajar a frecuencias altas y con señales pequeñas. En general se utilizan en receptores de radio.
- Diodo rectificador: conducen en polarización directa (arriba de 0.7 V) pero no lo hacen a la inversa. Gracias a esta cualidad, son compatibles para rectificar una señal.
- Diodo zener: tiene gran capacidad para conservar un voltaje invariable en sus terminales cuando se encuentran polarizados inversamente. Esta particularidad hace que pueda utilizarse como elemento de control.
- Diodo detector varactor: se suelen utilizar para la sintonía de receptores de radio y televisión porque actúan como condensadores variables controladores de voltaje.
- Diodo emisor de luz (led´s): tiene la capacidad de generar luz al aplicarle un determinado voltaje.
- Diodo detector o estabilizador: está compuesto por varios diodos y cada uno de ellos genera una caída de tensión, siendo útiles para estabilizar tensiones de bajos valores.
