Definición de diodo Definición de diodo
Un diodo es una sustancia cuya conductividad es menor que la de un conductor y mayor que la de Un diodo es una sustancia cuya conductividad es menor que la de un conductor y mayor que la de unun aislante. El grado de conducción de cualquier sustancia depende, en gran parte, del número de electrones aislante. El grado de conducción de cualquier sustancia depende, en gran parte, del número de electrones libres que contenga. En un conductor este número es grande y en un
libres que contenga. En un conductor este número es grande y en un semiconductor pequeño essemiconductor pequeño es insignificante. El número de electrones libres de un
insignificante. El número de electrones libres de un semiconductor depende de los siguientes factores: calor,semiconductor depende de los siguientes factores: calor, luz, campos eléctricos y magnéticos aplicados y cantidad de impurezas presentes en la
luz, campos eléctricos y magnéticos aplicados y cantidad de impurezas presentes en la sustancia.sustancia. a sociedad actual !a e"perimentado cambios nunca antes
a sociedad actual !a e"perimentado cambios nunca antes vistos. #omos testigos de la influencia de lavistos. #omos testigos de la influencia de la Electrónica en todos los aspectos de la
Electrónica en todos los aspectos de la tecnolog$a. Es inconcebible la vida moderna sin los tecnolog$a. Es inconcebible la vida moderna sin los medios demedios de comunicación %radio, televisión, telefon$a&, sin los sistemas de mane'o de información %computación&, sin la comunicación %radio, televisión, telefon$a&, sin los sistemas de mane'o de información %computación&, sin la electrónica de consumo en el
electrónica de consumo en el !ogar, sin los avances de la medicina au"iliados por !ogar, sin los avances de la medicina au"iliados por la técnica. (ola técnica. (odo !a sidodo !a sido posible gracias a los traba'os de
posible gracias a los traba'os de investigación y desarrollo tecnológico, los cuales se !an visto aceleradosinvestigación y desarrollo tecnológico, los cuales se !an visto acelerados a partir de
a partir de la invención de los la invención de los diodos y transistores. Estos dispositivos basadosdiodos y transistores. Estos dispositivos basados en materiales semiconductores, a partir de los
en materiales semiconductores, a partir de los cuales se fabrican pr)cticamente todos los sistemascuales se fabrican pr)cticamente todos los sistemas electrónicos actuales. a tecnolog$a de los semiconductores es un factor b)sico en
electrónicos actuales. a tecnolog$a de los semiconductores es un factor b)sico en las econom$as de loslas econom$as de los pa$ses desarrollados.
pa$ses desarrollados.
*e acuerdo con la facilidad con que se mueven los electrones por el interior de
*e acuerdo con la facilidad con que se mueven los electrones por el interior de las sustancias se establecenlas sustancias se establecen tres tipos de éstas: conductores, aislantes y semiconductores. a facilidad del movimiento depende de tres tipos de éstas: conductores, aislantes y semiconductores. a facilidad del movimiento depende de lala estructura atómica de la sustancia.
estructura atómica de la sustancia.
+o'as once y -tagua ópez +o'as once y -tagua ópez
Características, funcionamiento y aplicación de los
Características, funcionamiento y aplicación de los
siguientes diodos: Zener, Vericap, Túnel, Foto Diodo,
siguientes diodos: Zener, Vericap, Túnel, Foto Diodo,
Gunn, Scoc!ley
Gunn, Scoc!ley
Diodo ZenerDiodo Zener : -l diodo ener, también llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo : -l diodo ener, también llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo como uncomo un elemento semiconductor de silicio que tiene la
elemento semiconductor de silicio que tiene la caracter$sticcaracter$stica de un a de un diodo normal cuando traba'a diodo normal cuando traba'a en sentidoen sentido directo, es decir, en senti
directo, es decir, en sentido de paso/ pero en do de paso/ pero en sentido inverso, y para una corriente inversa superior a unsentido inverso, y para una corriente inversa superior a un determinado valor, presenta una tensión de valor constante. Este fenómeno de
determinado valor, presenta una tensión de valor constante. Este fenómeno de tensión constante en el sentidotensión constante en el sentido inverso convierte a los diodos de
inverso convierte a los diodos de ener en dispositivos e"cepcionalmente útiles para obtener una tensiónener en dispositivos e"cepcionalmente útiles para obtener una tensión relativamente invisible a las variaciones de la tensión de
relativamente invisible a las variaciones de la tensión de alimentación, es decir, como dispositalimentación, es decir, como dispositivos reguladoresivos reguladores de tensión.
de tensión.
Diodo Varactor (Varicap):
Diodo Varactor (Varicap): Este diodo, también llamado diodo de capacidad variable, es, en esencia, un diodo Este diodo, también llamado diodo de capacidad variable, es, en esencia, un diodo semiconductor cuya caracter$s
semiconductor cuya caracter$stica principal es la de tica principal es la de obtener una capacidad que depende obtener una capacidad que depende de la tensión inversade la tensión inversa a él aplicada.
a él aplicada.
#e usa especialmente en los circuitos sintonizadores de televisión y los de
#e usa especialmente en los circuitos sintonizadores de televisión y los de receptores de radio en receptores de radio en 01.01. Representación en Circuito
Símbolo
Gráfica del Diodo
Diodo Tnel: Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto r)pidamente al observar su curva caracter$stica, la cual se ve en el gr)fico. En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes según la tensión que se le somete. a intensidad de la corriente crece con rapidez al principio con muy poco valor de tensión !asta llegar a la cresta %2& desde donde, al recibir ma yor tensión, se produce una pérdida de intensidad !asta * que vuelve a elevarse cuado se sobrepasa toda esta zona del valor de la tensión.
Símbolo Representación en circuito
Gráfica
!otodiodo: es un semiconductor construido con una unión 3, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarro'a. ara que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producir) una cierta circulación de corriente cuando sea e"citado por la luz. *ebido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz e"terior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el )nodo y el negativo en el c)todo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad.
eer m)s: !ttp:44555.monografias.com4traba'os674tipos8diodos4tipos8diodos.s!tml9i"zz+;<=>p a función de los fotodiodos dentro de un pic;8up es la de recuperar la información grabada en el surco !ipotético del 2* transformando la luz del !az l)ser refle'ada en el mismo en impulsos eléctricos para ser procesados por el sistema y obtener como resultado el audio o los datos grabados en el 2*.
Representación en un Circuito
Diodo Gunn: Este diodo tiene caracter$sticas muy diferentes a los anteriores, ya que no es rectificador. #e trata de un generador de microondas, formado por un semiconductor de dos terminales que utiliza el llamado efecto ?unn. 2uando se aplica entre )nodo y c)todo una tensión continua de @ A, de modo que el )nodo sea positivo con respecto al c)todo, la corriente que circula por el diodo es continua pero con unos impulsos superpuestos de !iperfrecuencia que pueden ser utilizados para inducir oscilaciones en una cavidad
resonante. *e !ec!o, la emisión de microondas se produce cuando las zonas de campo eléctrico elevado se desplazan del )nodo al c)todo y del c)todo al )nodo en un constante via'e rapid$simo entre ambas zonas, lo que determina la frecuencia en los impulsos.
Símbolos "olari#ados in$ersos % directos Representación en Circuito Cur$a del Diodo
Diodo S&oc'le%: es un dispositivo de dos terminales que tiene dos estados estables: >00 o de alta impedancia y >3 o ba'a impedancia. 3o se debe confundir con el diodo de barrera #c!ott;y.
a caracter$stica A8B se muestra en la figura. a región es la región de alta impedancia %>00& y la , la región de ba'a impedancia. ara pasar del estado >00 al >3, se aumenta la tensión en el diodo !asta alcanzar Vs, tensión de conmutación. a impedancia del diodo desciende bruscamente, !aciendo que la corriente que lo atraviese se incremente y disminuya la tensión, !asta alcanzar un nuevo equilibrio en la región %unto&. ara volver al estado >00, se disminuye la corriente !asta &, corriente de mantenimiento. -!ora el diodo aumenta su impedancia, reduciendo, todav$a m)s la corriente, mientras aumenta la tensión en sus terminales, cruzando la región , !asta que alcanza el nuevo equilibrio en la región
Representación en Grafica Símbolo
Representación en Circuito
Transistor, Característica, Composición y Configuración
(ransistor %s$mbolo, tipos, curva caracter$stica y funcionamiento&
El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas que consiste de dos capas de material tipo n y una capa tipo p, o bien, de dos capas de material tipo p y una tipo n. al primero se le llama transistor npn, en tanto que al segundo transistor pnp.
ara la polarización las terminales que se muestran en la figura C.DC las terminales se indican mediante las literales E para el emisor, 2 para el colector y para la base. #e desarrollar) una apreciación de la elección de esta notación cuando se analice la operación b)sica del transistor. a abreviatura =(, de transistor bipolar de unión %del ingles, ipolar =unction (ransistor&, suele aplicarse a este dispositivo de tres terminales. El término bipolar refle'a el !ec!o de que los !uecos y los electrones participan en el proceso de in yección !acia el material polarizado de forma opuesta. #i sólo se utiliza un portador %electrón o !ueco&, entonces se
considera un dispositivo unipolar. Características de los Transistores:
• El tamaño de los transistores es relativamente m)s pequeño que los tubos de vac$o.
• El peso.
• Una vida larga útil %muc!as !oras de servicio&.
• uede permanecer muc!o tiempo en deposito %almacenamiento&.
• 3o necesita tiempo de calentamiento.
• +esistencia mec)nica elevada.
• os transistores pueden reproducir el fenómeno de la fotosensibilidad %fenómenos sensibles a la luz&.
#e describir) la operación b)sica del transistor utilizando el transistor pnp de la figura C.DCa. a operación del transistor npn es e"actamente la misma que si intercambiaran las funciones que cumplen el electrón y el !ueco. En la figura C.D7 se dibu'o de nuevo el transistor pnp sin la polarización base 8 colector. El espesor de la región de agotamiento se redu'o debido a al polarización aplicada, lo que da por resultado un flu'o muy considerable de portadores mayoritarios desde el material tipo p !acia el tipo n.
-!ora se eliminar) la polarización base 8 colector del transistor pnp de la figura C.DCa, según se muestra en la figura C.D6. En resumen:
Una unión p8n de un transistor tiene polarización inversa, mientras que la otra tiene polarización inversa ambos potenciales de polarización se aplicaron a un transistor pnp, con el flu'o resultante indicado de portadores mayoritarios y minoritarios. os espesores de las regiones de agotamiento, que indican con claridad cu)l unión tiene polarización directa y cu)l polarización inversa. Fabr) una gran difusión de portadores mayoritarios a través de la unión p8n con polarización directa !acia el material tipo n. -s$, la pregunta ser$a si acaso estos portadores contribuir)n de forma directa a la corriente de base B o si pasar)n directamente al material tipo p. *ebido a que material tipo n del centro es muy delgado y tiene ba'a
conductividad, un número muy pequeño de estos portadores tomar) esta trayectoria de alta resistencia !acia la (erminal de la base.
a magnitud de la corriente de base casi siempre se encuentra en el orden de los micro amperes, comparando con mili amperes para las corrientes del emisor y del colector. a mayor cantidad de estos portadores mayoritarios se difundir) a través de la unión con polarización inversa, !acia el material tipo p conectado a la (erminal del colector. a razón de esta relativa facilidad con la cual los portadores mayoritarios pueden atravesar la unión con polarización inversa se comprender) con facilidad si se considera que para el diodo con polarización inversa, los portadores mayoritarios inyectados aparecer)n como portadores con polarización inversa, los portadores mayoritarios inyectados aparecer)n como portadores minoritarios en el material tipo n.
En otras palabras, tuvo lugar una inyección de portadores minoritarios al material de la región de la base tipo n. - la combinación de esto con el !ec!o de que todos los portadores minoritarios en la región de agotamiento atravesar) la unión con polarización inversa de un diodo puede atribu$rsele el flu'o.
Configuración de Base Común
ara la configuración de base común con transistores 3 y npn. a terminolog$a de la base común se deriva del !ec!o de que la base es común tanto a la entrada como a la salida de la configuración. - su vez, por lo
regular la base es la terminal m)s cercana a, o que se encuentra en, el potencial de tierra. - lo largo de este traba'o todas las direcciones de corriente !ar)n referencia al flu'o convencional %!uecos& en lugar de !acerlo respecto al flu'o de electrones. ara el transistor la flec!a en el s$mbolo gr)fico define la dirección de la corriente del emisor %flu'o convencional& a través del dispositivo.
ara describir en su totalidad el comportamiento de un dispositivo de tres terminales, como los amplificadores de base común se requiere de dos con'untos de caracter$sticas, uno para el punto de e"citación o par)metros de entrada y el otro para el lado de la salida. El con'unto de entrada para el amplificador de base común relacionar) la corriente de entrada %BE&. El con'unto de caracter$sticas de la salida o colector tiene tres regiones b)sicas de interés: las regiones activa, de corte y de saturación. a región activa es la que suele utilizarse para los amplificadores lineales %sin distorsión&. En particular:
En la región activa la unión base 8 colector se polariza inversamente, mientras que la unión emisor 8 base se polariza directamente.
a región activa se define mediante los arreglos de polarización de la figura C.D@. En el e"tremo m)s ba'o de la región activa, la corriente del emisor %BE& es cero/ esa es la verdadera corriente del colector, y se debe a la corriente de saturación inversa B2>, como lo señala la figura C.D<.
a corriente B2> real es tan pequeña %micro amperes& en magnitud si se compara con la escala vertical de B2 G H. as condiciones del circuito que e"isten cuando BE G H para la configuración de base común se muestra en la figura C.DI. a notación que con m)s frecuencia se utiliza para B2> en los datos y las !o'as de
especificaciones es, como se indica en la figura C.DI, B2>.
*ebido a las me'oras en las técnicas de fabricación, el nivel de B2> para los transistores de propósito general %en especial los de silicio& en los rangos de potencia ba'a y mediana, por lo regular es tan ba'o que puede ignorarse su efecto. #in embargo, para las unidades de mayor potencia B2>, as$ como Bs, para el diodo %ambas corrientes de fuga inversas& son sensibles a la temperatura. - mayores temperaturas, el efecto de B2> puede convertirse en un factor importante debido a que aumenta muy r)pidamente con la
temperatura.
En la región de corte, tanto la unión base 8 colector como la unión emisor 8 base de un transistor tienen polarización inversa.
En la región de saturación, tanto la unión como el emisor 8 base est)n en polarización directa.
Colector Común
a configuración de colector común se utiliza sobre todo para propósitos de acoplamiento de impedancia, debido a que tiene una alta impedancia de entrada y una ba'a impedancia de salida, contrariamente a las de las configuraciones de base común y de un emisor común.
a figura C.JD muestra una configuración de circuito de colector común con la resistencia de carga conectada del emisor a la tierra.
>bsérvese que el colector se encuentra conectado a la tierra aunque el transistor esté conectado de manera similar a la configuración del emisor común. *esde un punto de vista de diseño, no se requiere de un con'unto de caracter$sticas de colector común para elegir los par)metros del circuito de la figura C.JD. uede diseñarse utilizando las caracter$sticas de salida para la configuración de colector común: son la mismas que para la configuración de emisor común.
Femos observado que los diodos son elementos importantes en la electrónica, que para su comprensión !ay que estar al tanto de ciertos conocimientos relativos a su funcionamiento y comportamiento.
os diodos son de gran versatilidad, se pueden implicar en muc!os aspectos con el propósito de resolver algún problema.
ara nosotros uno de los aspectos m)s importantes de los mismos es que no se quedan en un solo tipo de diodo/ m)s bien se los !a desarrollado en formas que e"tienden su )rea de aplicación.
BIBLIO!"#$%#
2omo complemento importante dentro de la investigación realizada para obtener el presente traba'o se encontraron varias p)ginas 5eb en la red mundial de datos
&Internet&
que nos e"plican claramente los conceptos necesarios en el tema K*iodosK pero por su importancia en contenido y alto grado de sencillez se escogieron dos J de ellas'lectrónica B(sica,
*iodos #emiconductores, ag. DI8C Aan Aal;enburg!, 3ooger L 3eville, BncEd. ell #.-.
'lectrónica !eneral,
(omo B, (ecnolog$a Electrónica, #emiconductores, ag. J7D8J6H. uis ?ómez de (e'ada y #anzEd. -+-3B30> #.-.
eer m)s: !ttp:44555.monografias.com4traba'os674tipos8diodos4tipos8diodosJ.s!tml9i"zz+;<M"2
Tipos de diodos
Existen varios tipos de diodos, de algunos ya se habló en otra página y de los cuales haremos mención en esta, con este tipo de componente te vas a encontar en todos los aparatos electrónicos, ya que es un componente de importancia. Vamos a resaltar los que de alguna forma son los más usados y de importancia, trataremos a cada uno de estos en resumen.
DIODOS RECTIFICADORES: Los diodos recticadores son los que en principio conocemos, estos facilitan el paso de la corriente cont!nua en un sólo sentido "polari#ación directa$, en otras palabras, si hacemos circular corriente alterna a trav%s de un diodo recticador esta solo lo hará en la mitad de los semiciclos, aquellos que polaricen directamente el diodo, por lo que a la salida del mismo obtenemos una se&al de tipo pulsatoria pero cont!nua. 'e conoce por se&al o tensión
cont!nua aquella que no varia su polaridad.
DIODOS DE TRATAMIENTO DE SEñAL (RF): Los diodos de tratamiento de se&al necesitan algo más de calidad de fabricación que los recticadores. Estos diodos están destinados a formar parte de etapas moduladoras, demoduladoras, me#cla y limitación de se&ales, etc.
(no de los puntos más cr!ticos en el diodo, al momento de traba)ar con media y alta frecuencia, se encuentra en la "capacidad de unión", misma que se debe a que en la #ona de la Unión PN se forman dos capas de carga de sentido opuesto que conforman una capacidad real.
En los diodos de *+ "radio frecuencia$ se intenta que dicha capacidad sea reducida a su m!nima expresión, lo cual ayudará a que el diodo conserve todas sus habilidades rectidcadoras, incluso cuando traba)e en altas frecuencias.
Entre los diodos más preparados para lidiar con las altas frecuencias destaca el diodo denominado Schottky. Este didodo fue desarrolado a principio de los sesenta por la rma e-letty, deriva de los diodos de punta de contacto y de los de unión / de los que han heredado el procedimiento de fabricación.
DIODOS DE CAPACIDAD VARIABLE ( VARICAP ): La capacidad formada en los extremos de la unión / puede resultar de gran utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de *+, se busca precisamente utili#ar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual se está utili#ando el diodo. 0l polari#ar un diodo de forma directa se observa que, además de las #onas constitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia de muy ba)o valor óhmico, lo que conforma un caacito!de elevadas p%rdidas. 'in embargo, si polari#amos el mismo en sentido inverso la resistencia en paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como uncaacito!con muy ba)as p%rdidas.
'i aumentamos la tensión de polari#ación in versa las capas de carga del diodo se esparcian lo suciente para que el efecto se aseme)e a una disminución de la capacidad del hipot%tico capacitor "el mismo efecto producido al distanciar las placas del un capacitor estándar$. or esta ra#ón podemos terminar diciendo que los diodos de capacidad variable, más conocidos como varicap1s, varian su capacidad interna al ser alterado el valor de la tensión que los polari#a de forma inversa.
La utili#ación más solicitada para este tipo de diodos suele ser la de sustituir a comple)os sistemas mecánicos de capacitor variable en etapas de sinton!a en todo tipo de equipos de emisión y recepción, e)emplo, cuando cambiamos la sinton!a de un receptor antiguo, se var!a mecanicamente el e)e de un capacitor variable en la etapa de sinton!a2 pero si por el contrario, pulsamos un botón de sinton!a de un receptor de televison moderno, lo que hacemos es variar la tensión de polari#ación de un diodo varicap que se encuentra en el módulo sintoni#ador del 3V.
DIODO "ENER#4uando se estudian los diodos se recalca sobre la diferencia que existe en la gráca con respecto a la corriente directa e inversa. 'i polari#amos inversamente un diodo estándar y aumentamos la tensión llega un momento en que se origina un fuerte paso de corriente que lleva al diodo a su destrucción. Este punto se da por la
tensión de ruptura del diodo.
'e puede conseguir controlar este fenómeno y aprovecharlo, de tal manera que no se origine la destrucción del diodo. Lo que tenemos que hacer el que este fenómeno se d% dentro de márgenes que se puedan controlar.
El diodo #ener es capa# de traba)ar en la región en la que se da el efecto del mismo nombre cuando las condidiones de polari#ación as! lo determinen y volver a comportarse como un diodo estándar toda ve# que la polari#ación retorne a su #ona de traba)o normal. En res5men, el diodo #ener se comporta como un diodo normal, a no ser que alcance la tensión #ener para la que ha sido fabricado, momento en que de)ará pasar a trav%s de %l una cantidad
determinada de corriente.
Este efecto se produce en todo tipo de circuitos reguladores, limitadores y recortadores de tensión.
FOTODIODOS#0lgo que se ha utili#ado en favor de la t%cnica electrónica moderna es la in6uencia de la energ!a luminosa en la ruptura de los enlaces de electrones situados en el seno constitutivo de un diodo. Los fotodiodos no son diodos en los cuales se ha optimi#ado el proceso de componentes y forma de fabricación de modo que la in6uencia luminosa sobre su conducción sea la máxima posible. Esto se obtiene, por e)emplo, con fotodiodos de silicio en el %mbito de la lu# incandescente y con fotodiodos de germanio en #onas de in6uencia de lu# infrarro)a.
DIODOS LED( LUMINISCENTES )# Este tipo de diodos es muy popular, sino, veamos cualquier equipo electrónico y veremos por lo menos 7 ó más diodos led. odemos encontrarlos en direfentes formas, tama&os y colores
diferentes. La forma de operar de un led se basa en la recombinación de portadores mayoritarios en la capa de barrera cuando se polari#a una unión n en sentido directo. En cada recombinación de un electrón con un hueco se libera cierta energ!a. Esta energ!a, en el caso de determinados semiconductores, se irradia en forma de lu#, en otros
se hace de forma t%rmica.
8ichas radiaciones son básicamente monocromáticas "sin color$. or un m%todo de 9dopado9 del material semiconductor se puede afectar la eneg!a de radiación del diodo.
El nombre de LE8 se debe a su abreviatura en ingles " LightEmmitingDiode $ 0demás de los diodos led existen otros diodos con diferente emisión, como la infrarro)a, y que responden a la denominación *E8 "Dio$o %&i'o! $% in!a!o*o'$.
