UN DIODO es un dispositivo semiconductor quepermite el paso de la corriente eléctrica en una únicadirección con características similares a uninterruptor. De forma simplificada, la curvacaracterística de un diodo (I-V), consta de dosregiones: por debajo de cierta diferencia depotencial, se comporta como un circuito abierto (noconduce), y por encima de ella como un circuitocerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.

El diodo ideal es un componente discreto que permitela circulación de corriente entre sus terminales en undeterminado sentido, mientras que la bloquea en elsentido contrario.

En la Figura se muestran el símbolo y la curvacaracterística tensión-intensidad del funcionamientodel diodo ideal.

El sentido permitido para la corriente es de A a K.

A continuación detallaremos cincodiodos diferentes:

Diodo Rectificador

Diodo Led

Diodo Zener

Diodo Varicap

FotoDiodo

Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodosmás sencillos. El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, lacual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corrientealterna. Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante losmedios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera,permite el paso de la corriente eléctrica. Pero durante los medios ciclosnegativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso dela corriente en tal sentido.

Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tresfactores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función,la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo y lastensiones directa e inversa máximas que soportarán. Una de lasaplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes dealimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra decorriente directa.

El diodo rectificador es uno de los mecanismos de la familia de losdiodos más sencillos. El nombre diodo rectificador deriva de suaplicación, la cual reside en separar los ciclos positivos de una señalde corriente alterna. Si se aplica al diodo una tensión de corrientealterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en formadirecta; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza demanera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se considerantres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente sufunción, la corriente máxima en que pueden conducir en sentidodirecto y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán.

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodocomún, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica,emite luz.

Existen diodos LED de varios colores que dependen del materialcon el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo,ámbar, infrarrojo, entre otros.

Eléctricamente el diodo LED se comporta igual que un diodo desilicio o germanio.

Si se pasa una corriente a través del diodo semiconductor, seinyectan electrones y huecos en las regiones P y N,respectivamente.

Dimensiones y color del diodo

Actualmente los LED tienen diferentes tamaños, formas y colores.Tenemos LED redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y condiversas 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 son3mm, 5mm, 10mm y uno gigante de20mm. Los de formas poliédricas suelentener unas dimensiones aproximadas de5x5mm.

El diodo Zener es un diodo de cromo 1 que se ha construido paraque funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por suinventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo zener es la parteesencial de los reguladores de tensión casi constantes conindependencia de que se presenten grandes variaciones de latensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentancomportamientos similares a estos, pero los mecanismosinvolucrados son diferentes.

Si a un diodo Zener es aplicado a una corriente eléctrica de Ánodoal Cátodo(polarización directa) toma las características de undiodo rectificador básico.

Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica de Ánodo alCátodo(polarización directa) toma las características de un diodorectificador básico. Pero si se le suministra corriente eléctrica deCátodo a Ánodo (polarización inversa), el diodo solo dejara pasar unvoltaje constante.

En conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado al revés para queadopte su característica de regulador de tensión.

Su simbolo es como el de un diodo normal pero tiene 2 terminales alos lados. Este diodo se comporta como un diodo convencional encondiciones de alta corriente, porque cuando recibe demasiadacorriente se quema.

El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo dediodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace quela anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe enfunción de la tensión inversa aplicada entre sus extremos.

El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo dediodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace quela anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe enfunción de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Alaumentar dicha tensión, aumenta la anchura de esabarrera, disminuyendo así la capacidad del diodo. De este modose obtiene un condensado variable controlado por tensión. Losvalores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensióninversa mínima tiene que ser de 1 V.

Los diodos varicap cuando están polarizados en sentido opuestotienen una capacitancia que aparece entre sus terminales.

Los diodos varactores o varicap han sido diseñados de manera quesu funcionamiento sea similar al de un capacitor y tengan unacaracterística capacitancia-tensión dentro de límites razonables.Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zonade agotamiento se forma en la juntura.

En el gráfico inferior se muestran las similitudes entre un diodo y uncapacitor.

Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN,sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que sufuncionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que seproducirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por laluz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan comocélulas fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan unatensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en elcátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre decorriente de oscuridad.

Un fotodiodo es una unión PN o estructura P-I-N. Cuando un haz de luzde suficiente energía incide en el diodo, excita un electrón dándolemovimiento y crea un hueco con carga positiva. Si la absorción ocurreen la zona de agotamiento de la unión, o a una distancia de difusión deél, estos portadores son retirados de la unión por el campo de la zonade agotamiento, produciendo una fotocorriente.

Los fotodiodos están diseñados para detección de radiacióninfrarroja en sistemas que manejan altas frecuencias. Su tiempo derespuesta típico es de 1.5 nseg y presentan su mejor linealidadcuando se operan con un amplificador de corriente de buenacalidad.

El costo de estos dispositivos es casi proporcional a su eficiencia. Losmateriales para construir los fotodiodos son por lo general el silicio oel selenio. Con menor frecuencia se emplean otros materiales, comoarseniuro de galio, sulfuro de cadmio y arseniuro de indio. Allipodemos apreciar la estructura física de un fotodiodo de usogeneral.