DIODOS

Zosimo Ramos Tapia

EL DIODOComponente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. La flecha de la representación simbólica muestra la dirección en la que fluye la corriente.

Es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico.Constan de la unión de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo P, separados por una juntura llamada barrera o unión.Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

DIODO RECTIFICADOR• Los diodos rectificadores son aquellos dispositivos semiconductores que

solo conducen en polarización directa (arriba de 0.7 V) y en polarización inversa no conducen.

Estas características son las que permite a este tipo de diodo rectificar una señal.• Los hay de varias capacidades en cuanto al manejo de corriente y el

voltaje en inverso quepueden soportar.• Durante la fabricación de los diodos rectificadores, seconsideran tres

factores: la frecuencia máxima en que realizancorrectamente su función, la corriente máxima en que puedenconducir en sentido directo y las tensiones directa e inversamáximas que soportarán.Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, esen las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal decorriente alterna en otra de corriente directa.

• Los diodos, en general se identifican mediante una referencia. En el sistema americano, la referencia consta del prefijo “1N” seguido del número de serie, por ejemplo: 1N4004. La “N” significa que se trata de un semiconductor, el “1” indica el número de uniones PN y el “4004” las

Características o especificaciones exactas del dispositivo. En el sistema europeo o continental se emplea el prefijo de dos letras, por ejemplo: BY254. En este caso, la “B” indica el material (silicio) y la “Y” el tipo (rectificador). Sin embargo muchos fabricantes emplean sus propias referencias, por ejemplo: ECG581

• CARACTERISTICAS• Tensión inversa de ruptura:• la tensión inversa de ruptura es la máxima tensión en sentido inverso que puede

soportar un diodo sin entrar en conducción; esta tensión para un diodo rectificador es destructiva, por ello cuando se diseña un circuito siempre se utiliza un factor de seguridad que no está determinado, sino que depende del diseñador, así por ejemplo, si la hoja de características de un diodo expresa un valor para la tensión inversa de ruptura de 80 V, un diseñado muy conservador puede utilizar un factor de seguridad de 2. El diodo no soportará, en ningún caso, tensiones inversas superiores a 40 V.

• Corriente máxima de polarización directa• : es el valor medio de corriente para el cual el diodo se quema debido a una excesiva

disipación de potencia. Este valor nunca se debe alcanzar, por ello, al igual que en el caso de la tensión inversa de ruptura se utiliza en diseño un factor de seguridad que suele ser 2. Este valor está expresado en la hoja de características del diodo referido a alimentación monofásica, carga resistiva, 50 o 60 Hz y a 75 ºC de temperatura.

• Caída de tensión con polarización directa• : esta medida se realiza con una señal alterna y se obtiene la caída de tensión con

polarización directa, para un valor determinado de corriente y una temperatura de 25 ºC.• Corriente inversa máxima• : es la corriente con polarización inversa para una tensión continua determinada que

viene indicada en la hoja de características del diodo. El valor de la corriente inversa se da para diferentes temperatura

DIODO LED• Un LED, siglas en inglés de Light-Emitting Diode (diodo emisor de luz) es un

dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz cuasi-monocromática, es decir, con un espectro muy angosto, cuando se polariza de forma directa y es atravesado por una corriente eléctrica. El color, (longitud de onda), depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo, pudiendo variar desde el ultravioleta, pasando por el espectro de luz visible, hasta el infrarrojo, recibiendo éstos últimos la denominación de IRED (Infra-Red Emitting Diode).

• CARACTERISTICAS• Dimensiones y color del diodo• Actualmente los LED tienen diferentes tamaños, formas y colores. Tenemos LED

redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas. Los colores básicos son rojo, verde y azul, aunque podemos encontrarlos naranjas, amarillos incluso hay un Led de luz blanca. Las dimensiones en los LED redondos son 3mm, 5mm, 10mm y uno gigante de 20mm

• Ángulo de vista• Esta característica es importante, pues de ella depende el modo de observación

del Led, es decir, el empleo práctico de aparato realizado.• Luminosidad• La intensidad luminosa en el eje y el brillo están intensamente relacionados.

Tanto si el Led es puntual o difusor, el brillo es proporcional a la superficie de emisión. Si el Led es puntual, el punto será más brillante, al ser una superficie demasiado pequeña. En uno difusor la intensidad en el eje es superior al modelo puntual.

• Consumo• El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos.

DIODO LASER• Los Diodos láser, emiten luz por el principio de emisión estimulada, la cual

surge cuando un fotón induce a un electrón que se encuentra en un estado excitado a pasar al estado de reposo, este proceso esta acompañado con la emisión de un fotón, con la misma frecuencia y fase del fotón estimulante. Para que el numero de fotones estimulados sea mayor que el de los emitidos de forma espontánea, para que se compensen las perdidas, y para que se incremente la pureza espectral, es necesario por un lado tener una fuerte inversión de portadores, la que se logra con una polarización directa de la unión, y por el otro una cavidad resonante, la cual posibilita tener una trayectoria de retroalimentación positiva facilitando que se emitan mas fotones de forma estimulada y se seleccione ciertas longitudes de onda haciendo mas angosto al espectro emitido

CARACTERISTICAS

Los láseres son monocromáticos, es decir, tienen una sola frecuencia. De hecho, el láser en sí es un acrónimo de "amplificación de luz por emisión estimulada de radiación". Para que funcione un láser, muchos fotones de la luz con la misma frecuencia deben viajar en la misma dirección, haciendo que se interfieran constructivamente entre sí, lo que aumenta la amplitud de la luz. En un diodo láser, la luz es emitida por dos electrones, en la sustancia positiva, y los agujeros (la ausencia de electrones) en la sustancia negativa. Cuando la sustancia positiva se carga, los electrones de la sustancia positiva saltan para llenar los agujeros en la sustancia negativa. Cuando los electrones saltan, pierden energía en forma de fotones, que son los cuantos de luz. Estos fotones son producidos simultáneamente. Debido a que todos los electrones saltan para llenar los agujeros de un determinado material semiconductor, todos los fotones son de la misma frecuencia y dirección. Esto provoca un haz de láser que sale al exterior a través de la lente del diodo láser.

• Diodo láser'. Esquema del funcionamiento del CD-ROM. Un haz láser es guiado mediante lentes hasta la superficie.

DIODO ZENEREl diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente. Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la flecha.

• Características de corriente del diodo ZenerUn diodo Zener 1N4728A tiene una tensión de voltaje Zener de 3,3 volt. Cuando el voltaje alcanza 3,3 volts con un miliamperio de corriente eléctrica que pasa a través del diodo, la resistencia es de aproximadamente 300 ohms. Sin embargo, si hay 20 miliamperios que pasan a través del diodo, la resistencia del mismo es de aproximadamente 20 ohms.

• Características de tensión del diodo ZenerDado que el voltaje, la corriente y la resistencia están relacionados, el aumento de voltaje a través de los conductores del diodo disminuirá su resistencia. Por ejemplo, si se aplican 3,3 volts al diodo Zener 1N4728A, la resistencia del diodo en cinco miliamperes será de aproximadamente 50 ohms. Si se aplican cuatro volts a este diodo en las mismas condiciones actuales, su resistencia será de aproximadamente 40 ohms.Cuando un diodo Zener está polarizado directamente, conducirá la corriente como cualquier otro. Sin embargo, dicho diodo está diseñado para conducir la corriente, mientras está en polarización inversa bajo condiciones específicas. Un diodo Zener se dopa en mayor medida que otros. Este dopaje permite que el Zener mantenga una tensión específica a pesar de las fluctuaciones en lacorriente eléctrica cuando el diodo esté polarizado inversamente. Esta tensión se denomina "tensión de ruptura" o "tensión de Zener".

Diodo SchottkyEl diodo Schottky está más cerca del diodo ideal que el diodo semiconductor común pero tiene algunas características que hacen imposible su utilización en aplicaciones de potencia.• no acepta grandes voltajes que lo polaricen inversamente (VCRR).• El proceso de rectificación antes mencionado también requiere que

la tensión inversa que tiene que soportar el diodo sea grande.• Sin embargo el diodo Schottky encuentra gran cantidad de

aplicaciones en circuitos de alta velocidad como en computadoras.• En estas aplicaciones se necesitan grandes velocidades de

conmutación y su poca caída de voltaje en directo causa poco gasto de energía.

• El diodo Schottky o diodo de barrera Schottky, se llama así en honor del físico alemán Walter H. Schottky

CARACTERISTICASEl diodo Schottky en lugar de construirse a partir de dos cristales semiconductores de unión tipo p-n, utiliza un metal como el aluminio (Al) o el platino (Pt) en contacto con un cristal semiconductor de silicio (Si) menos dopado que el empleado en la fabricación de un diodo normal. Esta unión le proporciona características de conmutación muy rápida durante los cambios de estados que ocurren entre la polarización directa y la inversa, lo que posibilita que pueda rectificar señales de muy altas frecuencias, así como suprimir valores altos de sobre corriente en circuitos que trabajan con gran intensidad de corriente.

- DIODO SCHOTTKY 3A - 40V

DIODO VARICAPDiodo varicap. El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos.La utilización más solicitada para este tipo de diodos suele ser la de sustituir a complejos sistemas mecánicos de condensador variable en etapas de sintonía en todo tipo de equipos de emisión y recepción.Ejemplo, cuando se actúa en la sintonía de un viejo receptor de radio se está variando (mecánicamente) el eje del condensador variable que incorpora éste en su etapa de sintonía; pero si, por el contrario, se actúa sobre la ruedecilla o, más comúnmente, sobre el botón (pulsador) de sintonía del receptor de TV a color lo que se está haciendo es variar la tensión de polarización inversa de un diodo varicap contenido en el módulo sintonizador del equipo.

• Los diodos varicap se controlan mediante la tensión que se les aplica; por lo que el cambio de capacidad se puede hacer mediante otro circuito de control, ya sea digital o analógico.

• Las aplicaciones de los varicap son la mayoría de las veces en circuitos resonantes, los cuales permiten seleccionar una señal de una frecuencia específica, de entre muchas señales de diferentes valores.