1) Un diodo es un componente electrónico que permite el paso de corriente eléctrica en un solo sentido. Los diodos más comunes son los diodos semiconductores y de vacío. 2) Los diodos rectificadores separan los ciclos positivos y negativos de una señal de corriente alterna, permitiendo el paso de corriente solo durante los ciclos positivos. 3) Existen varios tipos de diodos como los diodos zener, LED, Schottky y túnel, cada uno con características especiales

1. Felipe R. Auccaille M
Física electrónica

2. Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la
circulación de la corriente eléctrica a través de él en un 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.

3. 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.
Símbolo del diodo
rectificador

4.  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.
 Corriente máxima de polarización directa: es el valor medio de corriente para
el cual el diodo se quema debido a una excesiva disipación de potencia. Este valor
nunca se debe alcanzar, por ello, al igual que en el caso de la tensión inversa de
ruptura se utiliza en diseño un factor de seguridad que suele ser 2.
 Caída de tensión con polarización directa: esta medida se realiza con una
señal alterna y se obtiene la caída de tensión con polarización directa, para un
valor determinado de corriente y una temperatura de 25 ºC.
 Corriente inversa máxima: es la corriente con polarización inversa para una
tensión continua determinada que viene indicada en la hoja de características del
diodo. El valor de la corriente inversa se da para diferentes temperatura.

5. Ficha técnica de un tipo de diodo rectificador de alta tension desarrollada
por la corporación privada Bourns, Inc.

6. 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. Este tipo de diodos es muy popular, sino, veamos cualquier equipo
electrónico y veremos por lo menos 1 ó más diodos led. Podemos
encontrarlos en diferentes formas, tamaños y colores
El nombre de LED se debe a su abreviatura en ingles (Light Emmiting
Diode) Además de los diodos led existen otros diodos con diferente
emisión, como la infrarroja, y que responden a la denominación IRED
(Diodo emisor de infra-rojos).
Símbolo del diodo LED

10. Dimensiones y color del diodo
Actualmente los LED tienen diferentes tamaños, formas y colores. Tenemos LED
redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas 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 son 3mm,
5mm, 10mm y uno gigante de 20mm
Ángulo de vista
Esta característica es importante, pues de ella depende el modo de observación del
Led, es decir, el empleo práctico de aparato realizado.
Luminosidad
La intensidad luminosa en el eje y el brillo están intensamente relacionados. Tanto si
el Led es puntual o difusor, el brillo es proporcional a la superficie de emisión. Si el
Led es puntual, el punto será más brillante, al ser una superficie demasiado
pequeña. En uno difusor la intensidad en el eje es superior al modelo puntual.
Consumo
El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15.  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.

16. Diodo de capacidad variable, esto es el diodo varicap, también llamado Varactor.
Este diodo forma una capacidad en los extremos de la union 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.

17. Los diodos varactores o varicap han sido diseñados de manera que su funcionamiento
sea similar al de un capacitador y tengan una característica capacitancia-tension 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.