Diodos

Diodo [electrónica].

ð Diode.

& Un diodo es un elemento de dos terminales cuya característica tensión-corriente no es lineal. Está formado por un cristal semiconductor dopado de tal manera que una mitad es tipo "p" y la otra "n", constituyendo una unión pn. El terminal que se corresponde con la parte "p" se llama ánodo y el que coincide con la "n" cátodo.

Diodo rectificador.

El diodomás antiguo y utilizado es el diodo rectificador que conduce en un sentido, pero se opone a la circulación de corriente en el sentido opuesto. La figura número 1 muestra el símbolo de este elemento.

Las características de su funcionamiento están definidas por una curva denominada curva característica del diodo rectificador, representada en la figura número 2.

- Polarización inversa de undiodo. Se conecta una batería a los extremos del diodo, de manera que el termina negativo se una al ánodo y el positivo al cátodo. Se observa que a través del diodo fluye una pequeña corriente, denominada de fugas o corriente inversa de saturación del diodo. Esta corriente es muy pequeña, pero aumenta con la temperatura, por lo tanto la resistencia inversa del diodo disminuye con la temperatura. Estacorriente es independiente de la tensión aplicada, siempre que está sea menor a una valor denominado tensión de ruptura. A partir de esta tensión la corriente aumenta rápidamente con pequeños incrementos de tensión.

- Polarización directa de un diodo. Si se conecta la fuente de tensión al diodo de forma que el potencial negativo este unido al cátodo y el positivo al ánodo se dice que el diodoestá en polarización directa. Al aplicar está tensión el diodo conduce.

- Tensión de codo, de partida o umbral. Es la tensión, en polarización directa, por debajo de la cual la corriente es muy pequeña (menos del 1% del máximo valor nominal). Por encima de esta tensión la corriente sube rápidamente. Esta tensión es de 0,2-0,3 V en los diodos de germanio y de 0,6-0,7 V en los de silicio.

-Resistencia interna. Cuando el diodo trabaja en la zona de polarización directa, con pequeñas variaciones de tensión la corriente aumenta rápidamente, lo único que se opone al paso de la corriente es la resistencia de las zonas "p" y "n". A la suma de estas resistencias se le llama resistencia interna del diodo, rB = rp + rn. El valor de esta resistencia depende del nivel de dopado y del tamaño delas zonas "p" y "n". Normalmente la resistencia de los diodos rectificadores es menor de 1 ohmio.

Aproximaciones del diodo rectificador.

- Primera aproximación: el diodo ideal.

Es la aproximación más simple. Se utiliza para obtener respuestas rápidas y es muy útil para la detección de averías. Su curva característica esta representada en la figura número 3. Esta aproximación consiste ensuponer que en la zona directa el diodo se comporta como un conductor perfecto, resistencia nula y en la zona inversa como un aislante perfecto, resistencia infinita. Cuando la tensión es muy elevada y la corriente muy pequeña el diodo real se comporta como un diodo ideal.

- Segunda aproximación.

En esta aproximación se tiene en cuenta la tensión de codo. Su curva característica viene dada porla figura número 4. Cuando menor es la tensión aplicada mayor es el error que se introduce con el modelo ideal, por lo cual este puede ser útil.

- Tercera aproximación.

Se tiene en cuenta la resistencia interna del diodo, rB, además de la tensión de codo.

Una vez que el diodo entra en conducción se considera que la tensión aumenta linealmente con la corriente.

Especificaciones de undiodo rectificador.

- 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...