Diodo

2. Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que
permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un
solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse
al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de
una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales
eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se
usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de
vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V)
consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de
potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por
encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia
eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele
denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de
suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para
convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de
funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.

3. DIODO VARICAP
Todos los diodos cuando están polarizados en sentido opuesto tienen una
capacitancia que aparece entre sus terminales.
Los diodos varactores o varicap han sido diseñados de manera que su
funcionamiento sea similar al de un capacitador y tengan una característica
capacitancia-tensión dentro de límites razonables.
Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zona de
agotamiento se forma en la juntura.
Esta zona de agotamiento actúa como un dieléctrico (aislante), ya que no hay
ninguna carga y flujo de corriente.
Las áreas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores de carga
(área semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la formación de un
capacitor en el diodo (dos materiales semiconductores separados por un
aislante).
La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar incrementando la
tensión inversa aplicada al diodo con una fuente externa.
Esto causa que se aumente la separación (aislante) y separa más las áreas
semiconductoras. Este último disminuye la capacitancia.
Entonces la capacitancia es función de la tensión aplicada al diodo.
Si la tensión aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye.
Si la tensión disminuye la capacitancia aumenta.

5. DIODO RECTIFICADOR
Un 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.
Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores:
la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función, la corriente
máxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e
inversa máximas que soportarán.
Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes
de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra de
corriente directa.

7. DIODO SCHOTTKY
El diodo Schottky tiene una unión Metal-N. Estos diodos se caracterizan por su
velocidad de conmutación, una baja caída de Voltaje cuando están polarizados
en directo (típicamente de 0.25 a 0.4 voltios).
El diodo Schottky está más cerca del diodo ideal que el diodo semiconductor
común pero tiene algunas características que hacen imposible su utilización en
aplicaciones de potencia.
El diodo Schottky tiene poca capacidad de conducción de corriente en
directo. Esta característica no permiten que sea utilizado como diodo
rectificador. Hay procesos de rectificación (por ejemplo fuentes de
alimentación) en que la cantidad de corriente que tienen que conducir en
sentido directo es bastante grande.
El diodo Schottky no acepta grandes voltajes que lo polaricen inversamente
(VCRR). El proceso de rectificación antes mencionado también requiere que la
tensión inversa que tiene que soportar el diodo sea grande.
Sin embargo el diodo Schottky encuentra gran cantidad de aplicaciones en
circuitos de alta velocidad como en computadoras, donde se necesitan grandes
velocidades de conmutación y su poca caída de voltaje en directo acusa poco
gasto de energía.

9. DIODO TÚNEL
El diodo Túnel se comporta de una manera muy interesante conforme se le va
aumentando una tensión aplicada en sentido directo.
Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo Túnel empieza a conducir (la
corriente empieza a fluir).
Si se sigue aumentando esta tensión, la corriente aumentará hasta llegar a un
punto después del cual la corriente disminuye.
La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle“
y después volverá a incrementarse. En esta ocasión la corriente continuará
aumentando conforme aumenta la tensión.

10. Este comportamiento de la corriente en función de la tensión en el diodo Túnel
se puede ver en el gráfico, siendo:
Vp:
Vv:
Ip:
Iv:
Tensión pico.
Tensión de valle.
Corriente pico.
Corriente de valle.
La región en el gráfico en que la corriente disminuye cuando la tensión
aumenta (entre Vp y Vv) se llama "zona de resistencia negativa“.
Los diodos Túnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e
Iv muy rápidamente, cambiando de estado de conducción al de no conducción
incluso más rápido que los diodos Schottky.
Desgraciadamente, este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador
debido a que tiene una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados
en reversa.
Así estos diodos sólo encuentran aplicaciones reducidas como en circuitos
osciladores de alta frecuencia.

12. DIODO ZENER
El diodo Zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado
inversamente.
Recordar que los diodos comunes, como el diodo Zener (en donde se
aprovechan sus características de polarización directa y polarización
inversa), conducen siempre en sentido directo.
El diodo Zener es un diodo de cromo que se ha construido para que funcione
en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence
Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de
tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes
variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.
Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan
comportamientos similares a estos, pero los mecanismos involucrados son
diferentes. Además si el voltaje de la fuente es inferior a la del diodo éste no
puede hacer su regulación característica.

15. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Como todos los componentes electrónicos, los diodos poseen propiedades que los
diferencia de los demás semiconductores.
Valores nominales de tensión:
VF
Tensión directa en los extremos del diodo en conducción.
VR
Tensión inversa en los extremos del diodo en polarización inversa.
VRSM
Tensión inversa de pico no repetitiva.
VRRM
Tensión inversa de pico repetitiva.
VRWM Tensión inversa de cresta de funcionamiento.
Valores nominales de corriente:
IF
Corriente directa.
IR
Corriente inversa.
IFAV
Valor medio de la forma de onda de la corriente durante un periodo.
IFRMS Corriente eficaz en estado de conducción. Es la máxima corriente eficaz que
el diodo es capaz de soportar.
IFSM
Corriente directa de pico (inicial) no repetitiva.
AV
Average (promedio)
RMS
Root Mean Square (raíz de la media cuadrática)
Valores nominales de temperatura:
Tstg
Indica los valores máximos y mínimos de la temperatura de almacenamiento.
Tj
Valor máximo de la temperatura que soporta la unión de los semiconductores