ANALISIS DEL DIODO COMO REGULADOR DE SEAL

Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente elctrica en una nica direccin con caractersticas similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva caracterstica de un diodo consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia elctrica muy pequea.Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento est basado en los experimentos de Lee De ForestLos Diodos regulan su seal a travs de:Diodos SemiconductoresSe clasifican en: Diodo Semiconductores Diodos Rectificadores. Caractersticas. Diodos de Seal. Resumen de funcionamiento. Diodos de Conmutacin. Resumen de funcionamiento Diodos de alta Frecuencia.Resumen de funcionamiento. Diodos Zener. Resumen de funcionamiento. Diodos Especiales. Diodo SemiconductorEl diodo semiconductor est constituido fundamentalmente por una unin P-N, aadindole un terminal de conexin a cada uno de los contactos metlicos de sus extremos y una cpsula que aloja todo el conjunto, dejando al exterior los terminales que corresponden al nodo (zona P) y al ctodo (Zona N)El diodo deja circular corriente a travs suyo cuando se conecta el polo positivo de la batera al nodo, y el negativo al ctodo, y se opone al paso de la misma si se realiza la conexin opuesta. Esta interesante propiedad puede utilizarse para realizar la conversin de corriente alterna en continua, a este procedimiento se le denomina rectificacin.En efecto. si se aplica a este diodo una tensin alterna, nicamente se producir circulacin de corriente en las ocasiones en que el nodo sea ms positivo que el ctodo, es decir, en las alternancias positivas, quedando bloqueado en las ascendencias negativas, lo que impide el paso de la corriente por ser en estas ocasiones el nodo ms negativo que el ctodo.La corriente resultante ser pulsante, ya que slo circular en determinados momentos, pero mediante los dispositivos y circuitos adecuados situados a continuacin puede ser convertida en una corriente continua constante, que es el que se emplea actualmente casi en exclusiva; presenta sobre el de vaco algunas ventajas fundamentales: - Es de tamao mucho ms reducido, lo que contribuye a la miniaturizacin de los circuitos.- La cantidad de calor generado durante el funcionamiento es menor, ya que no necesita ningn calentamiento de filamento. - Funciona con tensiones mucho ms bajas, lo que posibilita su empleo en circuitos alimentados a pilas o bateras.

- Pueden ser utilizados en equipos que manejen grandes corrientes, aplicacin que con diodos de vaco resultaba prohibitiva en ocasiones por el gran tamao de stos. Existen diodos semiconductores de muy pequeo tamao para aplicaciones que no requieran conducciones de corrientes altas, tales como la demodulacin en receptores de radio. Estos suelen estar encapsulados. en una caja cilndrica de vidrio con los terminales en los extremos, aunque tambin se utiliza para ellos el encapsulado con plstico. ClasificacinDentro del amplio conjunto de modelos y tipos diferentes de diodos semiconductores que actualmente existe en el mercado, se puede realizar una clasificacin de forma que queden agrupados dos en varias familias, teniendo en cuenta aquellas caractersticas ms destacadas y que, de hecho, son las que determinan sus aplicaciones. De esta forma se pueden encontrar las siguientes: - Diodos rectificadores de toda la gama de potencias, con encapsulado individual o en puente. - Diodos de seal de use general. - Diodos de conmutacin. - Diodos de alta frecuencia. - Diodos estabilizadores de tensin. - Diodos especiales.Diodos rectificadoresEl encapsulado de estos diodos depende de la potencia que hayan de disipar. Para los de baja y media potencia se emplea el plstico hasta un lmite de alrededor de 1 vatio. Por encima de este valor se hace necesario un encapsulado metlico y en potencias ms altos deber estar la cpsula preparada para que pueda ser instalado el diodo sobre un radiador de color, por medio de un sistema de sujecin a tornillo. Cualquier sistema rectificador de corrientes, tanto monofsicas como trifsicas o polifsicas, se realiza empleando varios diodos segn una forma de conexin denominada en puente. No obstante, tambin se utiliza otro sistema con dos diodos, como alternativa del puente en algunos circuitos de alimentacin monofsicos.

Debido al gran consumo a nivel mundial de diodos que ms tarde son empleados en montajes puente, los fabricantes decidieron, en un determinado momento, realizar ellos mismos esta disposicin, uniendo en fbrica los cuatro diodos y cubrindolos con un encapsulado comn. Esto dio lugar a la aparicin de diversos modelos de puentes de diodos con diferentes intensidades mximas de corriente y, por lo tanto, con disipaciones de potencia ms o menos elevadas, en la misma forma que los diodos simples. En los tipos de mayor disipacin, la cpsula del puente es metlica y est preparada para ser montada sobre un radiador. CaractersticasCualquier diodo rectificador est caracterizado por los siguientes factores: - Corriente directa mxima (If). - Tensin directa (Vd), para una corriente If determinada. - Tensin inversa mxima de pico de trabajo (VRWM). - Tensin inversa mxima de pico repetitiva (VRRM). - Corriente mxima de pico (Ifsm). - Corriente inversa mxima de pico (IRM), medida a VRRM. - Potencia total (P/tot).Estas caractersticas debern ser tenidas en cuenta en el momento de la eleccin del modelo ms adecuado para cada aplicacin, procurando no ajustarse demasiado a los valores lmites, ya que ello acortara excesivamente la duracin del componente.Diodos de sealLos diodos de seal de use general se emplean en funciones de tratamiento de la seal, dentro de un circuito o bien para realizar operaciones de tipo digital formando parte de puertas lgicas y circuitos equivalentes, Son de baja potencia. Las caractersticas de estos diodos son:- Tensin inversa (Vr), hasta 75 V como mximo. - Corriente directa (If), 100 mA. - Potencia mxima (P/tot), 200 milivatios (mW)El encapsulado es en forma de un cilindro miniatura, de plstico o vidrio, estando los dos terminales de conexin situados en los extremos. Sobre el cuerpo deber estar marcado el hilo de conexin que corresponde al ctodo, mediante un anillo situado en las proximidades de ste.Diodos de conmutacinLos diodos de conmutacin o rpidos se caracterizan por ser capaces de trabajar con seales de tipo digital o que presenten unos tiempos de subida y bajada de sus flancos muy breves. El factor o parmetro que caracteriza a estos diodos es el tiempo de recuperacin inverso (TRR) que expresa el tiempo que tarda la unin P-N en desalojar la carga elctrica que acumula, cuando se encuentra polarizada inversamente (efecto similar a la acumulacin de carga de un condensador), y recibe sbitamente un cambio de tensin que la polariza en sentido directo. Pueden ser considerados rpidos aquellos diodos con un TRR inferior a 400 nanosegundos, en modelos de media potencia, para los de baja potencia este tipo es del orden de los 5 nanosegundos.Diodos de alta frecuenciaLos diodos de alta frecuencia se emplean en aquellas partes de un circuito que deben de funcionar con frecuencias superiores a 1 megahertz (1 milln de ciclos por segundo). Se caracterizan por presentar una baja capacidad de difusin (Cd) entre las dos zonas semiconductoras que forman la unin P-N, cuando stas estn polarizadas en sentido directo.Diodos zenerLos diodos estabilizadores de tensin se emplean, como su nombre indica, para producir una tensin entre sus extremos constante y relativamente independiente de la corriente que los atraviesa. Aprovechan, para su funcionamiento, una propiedad muy interesante que presenta la unin semiconductora cuando se polariza inversamente por encima de un determinado nivel.

Normalmente un diodo que recibe una polarizacin inversa no permite el paso de la corriente o lo hace dejando pasar una intensidad debilsima. Sin embargo, al alcanzar una determinada tensin, denominada tensin zener se produce un aumento de la cantidad de corriente, de forma tal que esta diferencia de potencial entre sus extremos se mantiene prcticamente constante, aunque se intente aumentar o disminuir a base de variar la intensidad que lo atraviesa. Existe una amplia gama de tipos clasificados por una serie de tensiones zener normalizadas y por la potencia que son capaces de disipar, desde 250 mili vatios hasta decenas de vatios, con encapsulado plstico o metlico. Los parmetros que caracterizan a un diodo zener son:- Tensin zener (Vz). - Corriente mnima para alcanzar la Vz (Iz). - Potencia mxima (P/tot)

Diodos especialesDentro del grupo de diodos especiales estn comprendidos los diodos varicap, diodos tnel y diodos Led Los primeros se construyen buscando acentuar al mximo la propiedad que presente la unin P-N de comportarse de una forma anloga a un condensador, cuando se la polariza inversamente. La capacidad resultante es, adems, variable con la tensin aplicada; lo cual permite disponer de una forma muy simple de condensadores variables, controlados por una diferencia de potencial. Su empleo est muy generalizado en etapas de sintona de receptores de radio y TV.

ResumenAl igual que los resistores o condensadores, los diodos disponen de dos terminales. Pero a diferencia de aquellos, en que ambos terminales se pueden intercambiar libremente al momento de conectarlos al resto del circuito, en los diodos cada terminal tiene un nombre propio, estando debidamente sealados en el componente. Existe una caracterstica de no-linealidad que los hace asimtricos. Esto implica que no es lo mismo conectarlos al circuito del que forman parte de una u otra manera, por lo que cada terminal tiene un nombre particular.Fsicamente, un diodo consiste en la unin de dos materiales semiconductores, uno de tipo P y otro de tipo N, llamada comnmente unin PN, a la que se han unido elctricamente dos terminales. Al que se encuentra unido elctricamente al cristal P, se le denomina nodo, y se lo representa en los diagramas mediante la letra A; y el que es solidario con la zona N se lo llama ctodo, simbolizado por la letra K.El diodo es un componente que se desarrollo como solucin al problema de transformar corriente alterna en corriente continua, por lo que se encuentra presente en prcticamente cualquier fuente de alimentacin. Dentro de esta funcin, se incluye la tarea indispensable que desempean en cualquier receptor de radio o TV: la deteccin o desmodulacin.

En primer lugar, tal y como mencionbamos antes, tenemos a los diodos rectificadores. Esta familia est compuesta por un nmero enorme de diodos especialmente concebidos para convertir una corriente alterna en continua. El encapsulado de estos diodos depende bsicamente de la potencia que deban manejar. Si estn pensados para potencias bajas, menores a un vatio, se encapsulan en plstico. Por encima de este valor se hace necesario un encapsulado metlico para que sea capaz de evacuar el calor generado en su interior, y para potencias an ms altas se incluye en la capsula algn agujero o aleta que permita la fijacin de un radiador mediante tornillos. Otra familia numerosa es la de los diodos de seal, que engloba a aquellos dispositivos dedicados al tratamiento de las seales dentro de un circuito analgico o para realizar funciones de tipo digital en las compuertas lgicas. Son de baja potencia, debido a que las corrientes implicadas son generalmente muy pequeas. La capsula que protege a estos diodos suele ser tambin plstica, o muy frecuentemente de vidrio, con el ctodo indicado mediante una banda continua que rodea el extremo correspondiente.Los diodos de conmutacin o rpidos estn especialmente concebidos para trabajar con seales del tipo digital o lgicas que presenten tiempos muy cortos, inferiores a unos pocos nanosegundos. El parmetro que caracteriza a estos diodos es el tiempo de recuperacin inverso, que expresa el tiempo que tarda la unin PN en desalojar las cargas que se ubican a ambos lados de la juntura cuando esta polarizado en forma inversa y sbitamente recibe un cambio de tensin que lo polariza en forma directa.Los diodos estabilizadores de tensin, tambin llamados diodos zener, se emplean para producir una tensin entre sus terminales muy constante y relativamente independiente de la corriente que los atraviesan. Se aprovecha para su funcionamiento una propiedad muy interesante que presentan las uniones PN. Normalmente, polarizados en forma inversa no permite prcticamente el pasaje de corriente, pero al alcanzar una determinada tensin, llamada tensin zener, se produce un aumento de la cantidad de corriente que lo atraviesa, manteniendo la tensin entre sus terminales prcticamente constante, aunque se intente hacerla variar aumentando o disminuyendo la corriente que por el circula. Tambin suelen formar parte de las etapas de alimentacin de muchos circuitos.Tambin existe un tipo muy especial de diodo, conocido como diodo varicap, que presentan la particularidad de variar la capacidad parasita que aparece en su juntura a medida que vara la tensin aplicada a sus terminales, y que suele emplearse en circuitos de sintona.Por ultimo, hay un tipo muy particular de diodo, que es sensible a la incidencia de luz (visible o infrarroja), la que produce una separacin entre los huecos y electrones que se acumulan en la juntura, variando las caractersticas de conduccin del dispositivo. Utilizado ampliamente como receptor de controles remotos de la gran mayora de los electrodomsticos, reciben el nombre de fotodiodos.

CONCLUSIONES

Podemos decir entonces que los diodos son dispositivos importantes que permiten la recepcin de seales que se utilizan en las telecomunicaciones (TV, radio, etc. ) .

Sirven tambin para trabajar con seales digitales.

Tambin se utilizan como receptores de controles remotos, que son utilizados en los electrodomsticos.