El documento describe las características de los diodos ideales y reales, y sus aplicaciones. Un diodo ideal conduce corriente en una sola dirección y actúa como un interruptor, mientras que un diodo real tiene una caída de voltaje de aproximadamente 0.7V en la dirección de conducción. Los diodos se usan como reguladores de voltaje, protectores de descargas, conmutadores electrónicos de alta velocidad y para sintonizar radio y TV reemplazando condensadores variables.

1. DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL
INGENIERÍA MECÁNICA
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
Exposición:
DIODO IDEAL, REAL Y APLICACIONES
Nombre del Expositor:
MARTINEZ MAURICIO EDUARDO
28 de junio de 2016

2. INTRODUCCIÓN

3. DIODO IDEAL
El diodo ideal es un dispositivo de dos terminales que tiene el símbolo y
las características que se muestran en la figura 1.1a y b,
respectivamente.
Figura 1.1 Diodo ideal: (a) símbolo; (b) característica.
En forma ideal, un diodo conducirá corriente en la dirección definida por
la flecha en el símbolo y actuará como un circuito abierto para cualquier
intento de establecer corriente en la dirección opuesta.
Las características de un diodo ideal son las de un interruptor que
puede conducir corriente en una sola dirección.

4. Es relativamente sencillo determinar si un diodo se encuentra en la región
de conducción o en la de no conducción observando tan solo la dirección
de la corriente ID establecida por el voltaje aplicado. Para el flujo
convencional (opuesto al de los electrones), si la corriente resultante en el
diodo tiene la misma dirección que la de la flecha del mismo elemento,
éste opera en la región de conducción.Si la corriente resultante tiene la
dirección opuesta, como se muestra en la figura 1.3b, el circuito abierto
equivalente es el apropiado.
Figura 1.3 (a) Estado de conducción y (b) de no conducción del diodo ideal
determinados por la dirección de corriente de la red aplicada.

5. DIODO REAL
Un diodo cuando el esta conduciendo y su corriente es positiva circulando
del ánodo al cátodo el voltaje en la tensión eléctrica en el diodo es cero y
cuando el voltaje a través del diodo es negativo la corriente eléctrica es
cero. Lo que tenemos en realidad es un diodo que esta conduciendo y la
corriente es positiva el voltaje a través del diodo no es 0, aproximadante es
0.7v(para un diodo de silicio) o 0.3v(para un diodo de Germanio).
Si el voltaje inverso en el diodo se hace lo suficientemente grande no
refiriéndose a 1V sino decenas o centenas de voltios negativos entonces al
llegar a cierto valor llamado voltaje de ruptura del diodo, comienza a fluir
corrientes en el diodo al revés, el voltaje de ruptura es relativo puede a
50V,-100V,-500V y hasta -1000V.

6. Ahora que vamos a hacer con ese diodo real?, lo vamos a aproximar de
esta manera, vamos a decir que cuando la corriente es positiva que fluye
del ánodo al cátodo, el voltaje es 0.7V y que cuando el voltaje es menor
a 0.7V la corriente del diodo es 0, esa va a ser la primera aproximación
al diodo real. Lo vamos a representar de esta manera.
Si la corriente va del ánodo al cátodo, el diodo se comporta como una
fuente de Voltaje de 0.7V, si la corriente va en sentido contrario de
cátodo al ánodo el diodo se comporta como un circuito abierto y su
corriente es 0.

7. El diodo ideal: si esta polarizado directamente (+(ánodo) con + y -
(cátodo) con -) deja pasar la corriente y es como si fuera un interruptor
cerrado.
si esta polarizado inversamente no deja pasar la corriente y es como
si fuera un interruptor abierto.
El diodo real: (además de las características anteriores) tiene una
pequeña caída de voltaje en polarización directa, además de que
dependiendo de las características del diodo tiene ciertas limitantes
como la corriente máxima y el voltaje inverso máximo que de ser
mayores pueden dañar el componente entre otras características.

8. APLICACIONES
Diodo Zener.- Tipo de diodo semiconductor diseñado para trabajar en polarización
inversa y con corrientes más elevadas que las admitidas por los diodos comunes. Esa
característica evita que este diodo se destruya cuando alcanza el punto denominado
“tensión de ruptura”, cuestión que ocurriría si se empleara un diodo normal en
determinados circuitos. El diodo Zener posee un amplio uso como regulador de tensión
o voltaje, ya que permite mantener en todo momento los valores constantes de tensión
en los circuitos electrónicos donde se emplea.
Los diodos Schottky se emplean ampliamente en la protección de las descargas de las
celdas solares en instalaciones provistas de baterías de plomo-ácido, así como en
mezcladores de frecuencias entre 10 MHz y 1000 GHz instalados en equipos de
telecomunicaciones.

9. Diodo Túnel o Esaki.- aplicaciones de alta velocidad de conmutación. Se
emplean en osciladores de alta frecuencia, en circuitos amplificadores con bajo
nivel de ruido que operan a frecuencias por debajo de los mil megahertz y
como interruptores electrónicos.
Diodo Varicap o Varactor.- En general todos los diodos poseen cierta
capacitancia en el mismo punto de unión p-n. En el caso de los diodos varicap
estos permiten que su capacitancia varíe a medida que la tensión que se les
aplica en polarización inversa se incrementa. Esta característica se explota
para utilizarlos en sustitución de los tradicionales condensadores variables del
tipo mecánico (formado por chapas metálicas fijas y movibles, o por bobinas o
inductancias), para sintonizar las estaciones de radio y los canales de
televisión.

10. Diodo Túnel o Esaki.- aplicaciones de alta velocidad de conmutación. Se
emplean en osciladores de alta frecuencia, en circuitos amplificadores con bajo
nivel de ruido que operan a frecuencias por debajo de los mil megahertz y
como interruptores electrónicos.
Diodo Varicap o Varactor.- En general todos los diodos poseen cierta
capacitancia en el mismo punto de unión p-n. En el caso de los diodos varicap
estos permiten que su capacitancia varíe a medida que la tensión que se les
aplica en polarización inversa se incrementa. Esta característica se explota
para utilizarlos en sustitución de los tradicionales condensadores variables del
tipo mecánico (formado por chapas metálicas fijas y movibles, o por bobinas o
inductancias), para sintonizar las estaciones de radio y los canales de
televisión.