CLACES DE DIODOS

INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA

FÍSICA ELECTRÓNICA

DIODO: CONCEPTO

• UN DIODO (DEL GRIEGO: DOS CAMINOS) ES UN DISPOSITIVOSEMICONDUCTOR QUE PERMITE EL PASO DE LA CORRIENTEELÉCTRICA EN UNA ÚNICA DIRECCIÓN CON CARACTERÍSTICASSIMILARES A UN INTERRUPTOR.

• DE FORMA SIMPLIFICADA, LA CURVA CARACTERÍSTICA DE UNDIODO (I-V) CONSTA DE DOS REGIONES: POR DEBAJO DECIERTA DIFERENCIA DE POTENCIAL, SE COMPORTA COMO UNCIRCUITO ABIERTO (NO CONDUCE), Y POR ENCIMA DE ELLACOMO UN CIRCUITO CERRADO CON UNA RESISTENCIAELÉCTRICA MUY PEQUEÑA

• LOS DIODOS SON COMPONENTES ESENCIALES PARA TODOTIPO DE INDUSTRIAS INCLUYENDO INFORMÁTICA,AUTOMOCIÓN, EL GRAN CONSUMO, LOS SISTEMAS, LASTELECOMUNICACIONES, LA PRODUCCIÓN INDUSTRIAL, ELMERCADO MILITAR, AEROESPACIAL Y MÉDICO.

DIODO LASER

• EL DIODO LASER ES UN DISPOSITIVO SEMICONDUCTORES SIMILAR

A LOS DIODO LED PERO QUE BAJO LAS CONDICIONES

ADECUADAS EMITE LUZ LÁSER. A VECES SE LOS DENOMINA

DIODOS LÁSER DE INYECCIÓN, O POR SUS SIGLAS INGLESAS LD O

ILD.

• APLICACIONES: COMUNICACIONES DE DATOS POR FIBRA

ÓPTICA, LECTORES DE CD, DVD, BLU-RAY, HD-DVDS, ENTRE

OTROS, INTERCONEXIONES ÓPTICAS ENTRE CIRCUITOS

INTEGRADOS, IMPRESORAS LÁSER, ESCÁNERES O

DIGITALIZADORES, SENSORES, ARMAS LÁSER, SE USAN EN

PRODUCTOS DE CONSUMO Y COMUNICACIONES DE BANDA

ANCHA.

DIODO EMISOR DE LUZ LED

• CUANDO UN DIODO SEMICONDUCTOR SE POLARIZA DE

MANERA DIRECTA, LOS ELECTRONES PASAN DE LA SECCIÓN N

DEL MISMO, ATRAVIESAN LA UNIÓN Y SALEN A LA SECCIÓN P.

EN LA UNIÓN SE EFECTÚA LA RECOMBINACIÓN ELECTRÓNICA,

EN DONDE LOS ELECTRONES SE UNEN A LOS HUECOS.

• AL UNIRSE, SE LIBERA ENERGÍA MEDIANTE LA EMISIÓN DE UN

FOTÓN (ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA). ESTA EMISIÓN DE

ENERGÍA, QUE EN UN DIODO NORMAL ES PEQUEÑA, PUEDE

AUMENTAR MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE MATERIALES COMO

EL GALIO, EL ARSÉNICO Y EL FÓSFORO EN LUGAR DEL SILICIO O

EL GERMANIO.

DIODO BASTIDORES

• UNO DE LOS DISPOSITIVOS EMPLEADOS PARA

ESTABILIZAR LA LÍNEA, ES EL VARISTOR; TAMBIÉN ES

CONOCIDO COMO SUPRESOR DE TRANSITORIOS.

ESTE DISPOSITIVO EQUIVALE A DOS DIODOS ZÉNER

CONECTADOS EN PARALELO, PERO CON SUS

POLARIDADES INVERTIDAS Y CON UN VALOR DE

TENSIÓN DE RUPTURA MUY ALTO.

• LOS VARISTORES SON CONSTRUIDOS PARA

DIFERENTES VALORES DE TENSIÓN DE RUPTURA; POR

EJEMPLO, UN VARISTOR CON UN VOLTAJE DE

RUPTURA DE 150V CONECTADO A LA LÍNEA

COMERCIAL DE 110V, SE MANTENDRÁ COMO UN

DISPOSITIVO INACTIVO HASTA QUE EN SUS

DIODO VARICAP

• ESTE DIODO, TAMBIÉN SE CONOCE COMO DIODO VARACTOR, Y

DEBE ESTE NOMBRE A QUE EL COMPORTAMIENTO DE LA ZONA DE

VACIAMIENTO ES BASTANTE SIMILAR AL QUE OCURRE EN EL

AISLANTE DE UN CONDENSADOR. LA TENSIÓN QUE SE ALMACENA

EN ESTE DIODO, SE ENCUENTRA ENTRE LA ZONA DE

AGOTAMIENTO, Y ENTRE MAYOR SEA ESA DIFERENCIA DE

POTENCIAL, LA DISTANCIA ENTRE LOS MATERIALES TIPO P Y N

AUMENTA Y ADEMÁS DISMINUYE LA CAPACITANCIA DE JUNTURA

DEL DIODO

• 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. DIODO

VARICAP

DIODO RECTIFICADOR

• ES UNO DE LOS DISPOSITIVOS DE LA FAMILIA DE LOS DIODOS MÁS

SENCILLOS. EL NOMBRE DIODO RECTIFICADOR” PROCEDE DE SU

APLICACIÓN, LA CUAL CONSISTE EN SEPARAR LOS CICLOS

POSITIVOS DE UNA SEÑAL DE CORRIENTE ALTERNA.

• SI SE APLICA AL DIODO UNA TENSIÓN DE CORRIENTE ALTERNA

DURANTE LOS MEDIOS CICLOS POSITIVOS, SE POLARIZA EN

FORMA DIRECTA; DE ESTA MANERA, PERMITE EL PASO DE LA

CORRIENTE ELÉCTRICA.

• PERO DURANTE LOS MEDIOS CICLOS NEGATIVOS, EL DIODO SE

POLARIZA DE MANERA INVERSA; CON ELLO, EVITA EL PASO DE LA

CORRIENTE EN TAL SENTIDO. DIODOS RECTIFICADORES

• EL DIODO RECTIFICADOR PERTENECE A LA FAMILIA MÁS SIMPLE

DE DIODOS, POR LO QUE SON CONOCIDOS COMO DIODOS DE

PROPÓSITO GENERAL.

• CUANDO ESTÁN POLARIZADOS EN DIRECTO, SE COMPORTAN

COMO UNA FUENTE DC CON VALORES ENTRE 0.5 Y 0.7 V

(VOLTAJE UMBRAL). POSEEN UN TIEMPO DE RECUPERACIÓN EN

INVERSO TÍPICO DE 2ΜS, POR LO CUAL SOLO FUNCIONAN BIEN

EN BAJAS FRECUENCIAS, SU CONSUMO DE POTENCIA ES

RELATIVAMENTE BAJO.

• SU PRINCIPAL APLICACIÓN SON LAS FUENTES DE ALIMENTACIÓN

DC, QUE TOMAN UNA SEÑAL SINUSOIDAL DE LA RED ELÉCTRICA,

LA RECTIFICAN USANDO UN ARREGLO DE DIODOS (PUENTE O

TAP CENTRAL TÍPICAMENTE), PARA LUEGO SUAVIZAR Y

FINALMENTE ENTREGAR UNA SALIDA PURAMENTE DC.

•

DIODO SCHOTTKY

• EL DIODO SCHOTTKY ES UN DISPOSITIVO SEMICONDUCTOR,

QUE POSEE UNA UNIÓN DIFERENTE A LA DE LOS DEMÁS

DIODOS, YA QUE SU JUNTURA ESTA CONSTITUIDA POR UN

METAL Y UN SEMICONDUCTOR, QUE PUEDE ESTAR DOPADO

CON UN MATERIAL TIPO P O UN TIPO N.

• DE IGUAL MANERA, ES UN DIODO QUE REALIZA

CONMUTACIONES MUY RÁPIDAS AL PASAR DE POLARIZACIÓN

DIRECTA A INVERSA. LA GRAN VENTAJA QUE POSEE SOBRE

LOS DEMÁS DIODOS, ES QUE EL DISMINUIR DE MANERA

ABRUPTA EL TIEMPO DE CONMUTACIÓN, SE OBLIGA AL

DISPOSITIVO A TRABAJAR A MAYORES FRECUENCIAS,

ARRIESGANDO DE ESTA FORMA EL FUNCIONAMIENTO DEL

DIODO, ESTE EFECTO ES MENOR EN LOS DIODOS SCHOTTKY.

DIODO PIN

• EL DIODO PIN POSEE UN MATERIAL

INTRÍNSECO ENTRE EL MATERIAL TIPO P Y EL

TIPO N, DE AHÍ SU DENOMINACIÓN P-I-N.

EL MATERIAL INTRÍNSECO ES UN MATERIAL

SEMICONDUCTOR, QUE NO ES UN PERFECTO

CONDUCTOR, PERO TAMPOCO UN

AISLANTE, POR LO CUAL PRESENTA UN

COMPORTAMIENTO DE REJILLA.

DIODO ZÉNER

• ES BÁSICAMENTE UN DIODO DE UNIÓN, PERO CONSTRUIDOESPECIALMENTE PARA TRABAJAR EN LA ZONA DE RUPTURA DELA TENSIÓN DE POLARIZACIÓN INVERSA; POR ESO ALGUNASVECES SE LE CONOCE CON EL NOMBRE DE DIODO DEAVALANCHA.

• SU PRINCIPAL APLICACIÓN ES COMO REGULADOR DE TENSIÓN;ES DECIR, COMO CIRCUITO QUE MANTIENE LA TENSIÓN DESALIDA CASI CONSTANTE, INDEPENDIENTEMENTE DE LASVARIACIONES QUE SE PRESENTEN EN LA LÍNEA DE ENTRADA ODEL CONSUMO DE CORRIENTE DE LAS CARGAS CONECTADASEN LA SALIDA DEL CIRCUITO.

• EL DIODO ZÉNER TIENE LA PROPIEDAD DE MANTENERCONSTANTE LA TENSIÓN APLICADA, AUN CUANDO LA

CORRIENTE SUFRA CAMBIOS. PARA QUE EL DIODO ZENERPUEDA REALIZAR ESTA FUNCIÓN, DEBE POLARIZARSE DE MANERAINVERSA. DIODOS ZENER

• ESTA TENSIÓN SE COMPARA MEDIANTE UN CIRCUITO

AMPLIFICADOR A TRANSISTORES O CON CIRCUITO INTEGRADOS

CON UNA TENSIÓN DE SALIDA.

• EL RESULTADO DE LA COMPARACIÓN PERMITE DEFINIR LA ACCIÓN

A EFECTUAR: AUMENTAR O DISMINUIR LA CORRIENTE DE SALIDA, A

FIN DE MANTENER CONSTANTE LA TENSIÓN DE SALIDA.

• ES IMPORTANTE HACER NOTAR QUE LOS DIODOS ZÉNER SE

CONSTRUYEN ESPECIALMENTE PARA QUE CONTROLEN SÓLO UN

VALOR DE TENSIÓN DE SALIDA; POR ESO ES QUE SE COMPRAN EN

TÉRMINOS DE LA TENSIÓN DE REGULACIÓN. DIODOS ZENER