Este documento describe diferentes tipos de diodos, incluyendo diodos rectificadores, LED, zener, varicap, Schottky, túnel y foto. Explica sus características y usos principales, como la rectificación de señales, emisión de luz, estabilización de voltaje, variación de capacitancia y detección de luz. El documento fue presentado como parte de un curso de Física Electrónica.

1. DIODOS
Curso: Física Electrónica
Profesor del curso: Roberto Rodríguez Cahuana
Presentado por: Rolando Villanueva Pariona
Carrera: Ingeniería de Sistemas e Informática
Ciclo : IV
Año : 2014

2. DIODO RECTIFICADOR
 Este diodo, como el de tubo es un rectificador, tiene una
amplia cobertura de usos, aunque con diferentes tamaños y
características, dependiendo de la sección y función que
vaya a llevar a cabo, en esencia es, rectificar señales, ya sea
eliminando el componente de radiofrecuencia, en este caso
usado como detector, o en las salidas de audio; también los
vemos en las fuentes de alimentación encargados de
rectificar la corriente alterna, ya se que provenga de un
transformador o directamente de la red eléctrica.

3. DIODO LED
 Light Emitting Diode, diodo emisor de luz, que al ser
polarizado directamente emite luz, llamada incoherente en un
espectro reducido, están clasificados dentro de los
semiconductores y están formados por una juntura PN.
Existen en color rojo, verde, amarillo e infrarrojos; para que
un led funcione necesita apenas unos 20 mA., noes el caso
de las lámparas incandescentes y las neón, que se usan
como pilotos en equipos variados. Los leds de alguna forma
están desplazando en uso de estas lámparas, gracias a su
consumo mínimo.

5. DIODO ZENER
Si aplicamos voltajes bajos a un zener,
se comportará como cualquier diodo
rectificador, toda vez que el voltaje
supere cierto nivel, el diodo entra en
avalancha (conducción de corriente en
sentido inverso) y conduce en ambas
direcciones.
Voltaje de ruptura o zener es el nombre
dado al voltaje en el cual el diodo entra
en avalancha. Estos diodos son
utilizados en el diseño de fuentes de
alimentación para, fijar un voltaje, es
decir, si necesitamos en una fuente 5
voltios, colocamos un zener con este
voltaje y siempre se mantendrá, para
esto también se necesita un resistor que
limite la corriente al diodo; también
pueden usarse en el diseño de
osciladores por relajación. SÍMBOLO

6. Diodo Zener
Hemos visto que un diodo semiconductor normal puede estar polarizado tanto
en directa como inversamente.
 En directa se comporta como una pequeña resistencia.
 En inversa se comporta como una gran resistencia.
Veremos ahora un diodo de especiales características que recibe el nombre
de diodo zener
El diodo zener trabaja exclusivamente en la zona de característica inversa y,
en particular, en la zona del punto de ruptura de su característica inversa.
Esta tensión de ruptura depende de las características de construcción del
diodo, se fabrican desde 2 a 200 voltios. Polarizado en directa actúa como un
diodo normal y por tanto no se utiliza en dicho estado.

7. Tres son las características que diferencian a los diversos diodos Zener entre
si:
 Tensiones de polarización inversa. conocida como tensión zener, Es la
tensión que el zener va a mantener constante.
 Corriente mínima de funcionamiento. Si la corriente a través del zener es
menor, no hay seguridad en que el Zener mantenga constante la tensión en
sus bornas.
 Potencia máxima de disipación. Puesto que la tensión es constante, nos
indica el máximo valor de la corriente que puede soportar el Zener.

8. El diodo zener viene caracterizado por:
1. Tensión Zener Vz.
2. Rango de tolerancia de Vz. (Tolerancia: C: ±5%)
3. Máxima corriente Zener en polarización inversa Iz.
4. Máxima potencia disipada.
5. Máxima temperatura de operación del zener.
Ficha técnica de un tipo de
diodo zener desarrollada por
la corporación privada
Bourns, Inc.

9. DIODO VARICAP
Diodo de capacidad variable, esto es el diodo varicap, también
llamado Varactor. Este diodo forma una capacidad en los extremos de la
unión PN, que resulta de utilidad, cuando se busca utilizar esa
capacidad en provecho del circuito en el cual debe de funcionar el diodo.
Cuando polarizamos un varicap de forma directa, observamos que
además de las zonas constitutivas de la capacidad que buscamos, en
paralelo con ellas aparece una resistencia de muy bajo valor óhmico,
conformando con esto un capacitor de pérdidas muy elevadas. En
cambio si lo polarizamos en sentido inverso, la resistencia en paralelo
mencionada, es de un valor relativamente alto, dando como resultado
que el diodo se comporte como un capacitor de pérdidas bajas.
SIMBOLO

10. 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.
En el gráfico a la derecha se muestran las similitudes entre un diodo y un
capacitor.
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.

11. DIODO SCHOTTKY
El diodo Schottky o diodo de barrera Schottky, llamado así en honor del
físico alemán Walter H. Schottky, es un dispositivo semiconductor que
proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción
directa e inversa (menos de 1ns en dispositivos pequeños de 5 mm de
diámetro) y muy bajas tensiones umbral (también conocidas como tensiones de
codo, aunque en inglés se refieren a ella como "knee", o sea, de rodilla). La
tensión de codo es la diferencia de potencial mínima necesaria para que el
diodo actúe como conductor en lugar de circuito abierto; esto, claro, dejando de
lado la región Zener, que es cuando más bien existe una diferencia de potencial
lo suficientemente negativa para que a pesar de estar polarizado en contra del
flujo de corriente- éste opere de igual forma como lo haría regularmente.

12. La alta velocidad de conmutación permite rectificar señales de muy altas frecuencias y
eliminar excesos de corriente en circuitos de alta intensidad. A diferencia de los diodos
convencionales de silicio, que tienen una tensión umbral —valor de la tensión en directa
a partir de la cual el diodo conduce— de0,7 V, los diodos Schottky tienen una tensión
umbral de aproximadamente 0,2V a 0,4 V empleándose, por ejemplo, como protección
de descarga de células solares con baterías de plomo ácido.
La limitación más evidente del diodo de Schottky es la dificultad de conseguir
resistencias inversas relativamente elevadas cuando se trabaja con altos voltajes
inversos pero el diodo Schottky encuentra una gran variedad de aplicaciones en
circuitos de alta velocidad para computadoras donde se necesiten grandes velocidades
de conmutación y mediante su poca caída de voltaje en directo permite poco gasto de
energía.

13. DIODO TÚNEL
El Diodo túnel es un diodo semiconductor que tiene una unión pn, en la cual
se produce el efecto túnel que da origen a una conductancia diferencial
negativa en un cierto intervalo de la característica corriente-tensión. La
presencia del tramo de resistencia negativa permite su utilización como
componente activo (amplificador/oscilador).
También se conocen como diodos Esaki, en honor del hombre que
descubrió que una fuerte contaminación con impurezas podía causar un
efecto de tunelización de los portadores de carga a lo largo de la zona de
agotamiento en la unión. Una característica importante del diodo túnel es su
resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarización
directa.

14.  Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo tunnel empieza a conducir
(la corriente empieza a fluir).
Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar 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.
Este comportamiento de la corriente en función de la tensión en el
diodo tunnel se puede ver en el siguiente gráfico.

15. FOTO DIODO
 Un Foto Diodo hace lo inverso a un diodo led, para funcionar
necesita luz, es parecido a una fotocelda o fotoresistor, que
funciona en relación a la cantidad de luz que recibe; a
diferencia que el foto diodo, responde a mayor velocidad con
respecto a la oscuridad y luz. Se utilizan en el desarrollo de
alarmas, juguetes, etc.

16. ESQUEMA BÁSICO DEL
FUNCIONAMIENTO DE UN
FOTODIODO PN

17. REFERENCIAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo
http://www.electronica2000.com/temas/diodostipos.htm
http://www.unicrom.com/tut_como_probar_diodo_transistor.asp
http://www.uma.es/investigadores/grupos/electronica_potencia/index.p
hp?option=com_content&view=article&id=27&Itemid=54