EL DIODO.

El diodo es un elemento semiconductor muy utilizado en

electricidad-electrónica, para entender su funcionamiento interno

deberíamos hablar de la teoría de las bandas de energía, la unión

PN, enlace covalente, etc., pero si acaso lo haré en otro momento

de mayor lucidez intelectual y pasaremos al diodo, características y

utilización.

Un diodo es un elemento que si le aplicamos corriente continua

solamente deja circular la corriente en un sentido, por tanto y

haciendo un clásico símil hidráulico un diodo se comporta de forma

parecida a como lo hace una válvula de retención que deja pasar el

agua o un fluido en una sola dirección, si le aplicásemos corriente

alterna solamente dejaría “pasar” los semi ciclos positivos.

En el siguiente dibujo podemos ver el símbolo del diodo, y la

curva ideal de funcionamiento; como se puede apreciar cuando

la tensión es cero o inferior no circula intensidad y, por tanto, el

diodo no conduce, cuando la tensión es mayor que cero empieza

a circular corriente y el diodo conduce, pero siempre si está

polarizado como indica el dibujo al Ánodo debe conectarse el

positivo y al Cátodo el negativo

Curva ideal de funcionamiento de un diodo.

En el siguiente esquema podemos apreciar las

polarizaciones de un diodo.

Todo esto es la forma ideal del diodo, pero en esta vida ideal no

hay nada, por tanto, vamos a ver cómo se comporta de forma real

el diodo semiconductor.

Los diodos se pueden construir de silicio o germanio, para que

puedan conducir se debe superar un potencial denominado

tensión umbral cuyo valor es 0,7 voltios en los diodos de silicio y

0,3 en los de germanio, una vez se ha pasado el umbral a

pequeños incrementos de tensión corresponden grandes

incrementos de intensidad, a esta zona se le suele llamar zona de

conducción.

En polarización inversa del diodo se distingue la zona de

corriente de fugas o corriente inversa, en la cual la corriente es

muy pequeña independientemente del voltaje aplicado, y la

tensión de avalancha, que es a partir de esta tensión que se

destruye el diodo, la curva real nos aclarará lo explicado.

Parámetros más importantes de un diodo.

En la curva real del diodo anteriormente mostrada aparecen cuatro

valores fundamentales a conocer:

1. La tensión directa umbral (VF), 0,7 V en los diodos de Silicio.

2. La corriente inversa (IR), tiene un valor prácticamente despreciable a

temperaturas normales.

3. La corriente directa (IF) es la que circula cuando el diodo conduce, es

muy importante conocer su valor máximo.

4. Tensión inversa máxima (VR), que también es interesante conocer para

saber a qué tensión se destruye el diodo por avalancha.

Tipos de diodos.

Diodo LED del inglés Light- emitting diode, utilizado como indicador

luminoso en aparatos electrónicos, semáforos y poco a poco se van

incorporando a la iluminación de ciertos espacios en la vivienda, etc.

Diodos varicap, utilizados principalmente como sintonizadores de

frecuencia por tensión en circuitos resonantes LC.

Diodo Schottky, su aplicación es en aquellos circuitos que deban

trabajar a altas frecuencias, especialmente en electrónica digital,

ordenadores, que se necesiten activar y desactivar sus

semiconductores a gran velocidad.

Diodo túnel, se utiliza como conmutador de alta velocidad otra

utilización es como oscilador de frecuencia.

Fotodiodo, muy utilizado en optoacopladores.

Diodos IRED (diodo emisor de infrarrojos), utilizados sobre todo en

mandos a distancia.

Diodos rectificadores, son utilizados para rectificar la corriente

alterna a corriente continua.

Diodo Zener, diodo utilizado como limitador o recortador de

tensiones.

Con la polarización directa los electrones portadores

aumentan su velocidad y al chocar con los átomos generan

calor que hará amentar la temperatura del semiconductor. Este

aumento activa la conducción en el diodo.

DIODO TUNEL

Las curvas características de los diodos semiconductores

vienen dadas por el fabricante en su hoja de características

técnicas.

Para el diseño de circuitos electrónicos es de vital importancia

el tener la curva característica del diodo semiconductor a

utilizar y este dato se puede obtener en las hojas de

características técnicas que nos ofrecen los fabricantes. Ahora

bien, cuando no tenemos esta curva y queremos diseñar un

sencillo circuito experimental con un diodo semiconductor que

ya disponemos, existe una forma muy fácil de dibujar dicha

curva a partir de unos valores que podemos obtener de nuestro

diodo.

Cómo dibujar la curva característica de un diodo semiconductor

Muchos aficionados y estudiantes lo denominan electrónica fácil

y aparte de como dice su propio nombre que es fácil, es

entretenida y ayuda a entender mejor el funcionamiento de los

diodos semiconductores.

Cuando no disponemos de la curva característica de cualquier

diodo semiconductor se puede dibujar en un gráfico de

coordenadas cartesianas los valores que adquiere la corriente que

atraviesa un diodo con las diferentes tensiones que se le aplican

entre sus extremos. Se obtendrá en una parte del gráfico la curva

característica directa y en otra la inversa, según la polaridad que

se aplique en los extremos del diodo semiconductor.

Materiales necesarios para obtener la curva característica de un

diodo semiconductor

El método más sencillo para dibujar estas curvas es el

denominado punto a punto, en el que se van anotando

sucesivamente los valores de las intensidades correspondientes a

las respectivas tensiones aplicadas.

Para poder empezar a obtener los valores es necesario el montaje

de un sencillo circuito electrónico, para lo que se necesitan los

siguientes componentes electrónicos:

•Un diodo de germanio de baja potencia, como puede serlo el AA

115, AA 119, OA 85, OA 91, etc. Todos estos diodos semiconductores

son muy fáciles de encontrar en cualquier tienda de venta de

componentes electrónicos y son muy baratos.

•Un potenciómetro lineal de 10.000 ohmios.

•Una resistencia de 100.000 ohmios y medio vatio de potencia.

•Una fuente de alimentación o una pila de unos 9 voltios.

•Como equipos de medición dos polímetros o tester de 20.000

ohmios por voltio cuando menos.

Aunque el circuito necesario para llevar a cabo nuestra gráfica de la

curva característica del diodo semiconductor es muy sencillo, e

incluso se puede montar al aire sin ningún soporte, siempre que se

utilicen semiconductores se deben utilizar circuitos impresos, caso

en el cual se puede fabricar un sencillo circuito impreso a propósito

del fin que se persigue o utilizar uno general con pistas y orificios

que se distribuyen de acuerdo con las necesidades de cada caso

práctico.