Este documento trata sobre diferentes tipos de diodos y sus características. Explica que los diodos son componentes electrónicos semiconductores que cumplen una función importante en los circuitos electrónicos. Describe los diodos rectificadores, LED, zener y varicap, explicando sus características y símbolos. También incluye información sobre el diodo Schottky y el fotodiodo.

1. Curso : Física Electrónica
Ciclo : Cuarto
Carrera : Ingeniería de Sistemas
Alumno : Jorge Ulises Condor Aguilar
Profesor: Jose Carmona Espinoza
2015
TEMA: DIODOS

2. DIODOS
Los diodos son componentes electrónicos
semiconductores que cumplen una función
importante en los circuitos electrónicos.
Existen varios tipos de diodos que asimismo,
cumplen una variedad de funciones, en esta
ocasión hablaremos los más comúnmente
utilizados en los circuitos electrónicos y
eléctricos son.

3. 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.
Símbolo del diodo
rectificador

4. Características del diodo rectificador
 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, por
ello cuando se diseña un circuito siempre se utiliza un factor de seguridad que no está determinado, sino que
depende del diseñador, así por ejemplo, si la hoja de características de un diodo expresa un valor para la
tensión inversa de ruptura de 80 V, un diseñador muy conservador puede utilizar un factor de seguridad de 2.
El diodo no soportará, en ningún caso, tensiones inversas superiores a 40 V.
 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. Este valor
está expresado en la hoja de características del diodo referido a alimentación monofásica, carga resistiva, 50
o 60 Hz y a 75 ºC de temperatura.
 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. Características técnicas
Ficha técnica de un tipo de diodo rectificador de alta tension desarrollada
por la corporación privada Bourns, Inc.

6. DIODOS
RECTIFICADORES
*
*

7. DIODOS RECTIFICADORES
SIMBOLO:
•Diodo rectificador de 1 Amper, 1000 V, de
propósito general

8. Diodo LED
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
diferentes. La forma de operar de un led se basa en la
recombinación de portadores mayoritarios en la capa de
barrera cuando se polariza una unión Pn en sentido directo. En
cada recombinación de un electrón con un hueco se libera
cierta energía. Esta energía, en el caso de determinados
semiconductores, se irradia en forma de luz, en otros se hace
de forma térmica.
Dichas radiaciones son básicamente monocromáticas (sin
color). Por un método de "dopado" del material semiconductor
se puede afectar la energía de radiación del diodo.
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
Introducción

9. Características del diodo LED
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.

10. Características del diodo LED

11. DIODOS LED(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.
Los LEDS se pueden sin problemas conectar a
cualquier voltaje, únicamente se les tiene que agregar
un resistor limitador, en caso de corriente alterna es
necesario agregar un diodo rectificador además del
resistor. Para calcular el resistor debes de dividir el
voltaje dentro de 0.02.

12. DIODOS LED(diodo emisor de luz)
SIMBOLO:
producto 5W power LED
Parte NO BL-HP12E
Dimensión 12 x 12MM
clases
DIODO LEDs ->LED de
alimentación

13. Introducción
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.

14. Curva Característica de diodo zener
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.
Por tanto el Zener es un diodo que al polarizarlo inversamente
mantiene constante la tensión en sus bornas a un valor llamado
tensión de Zener, pudiendo variar la corriente que lo atraviesa
entre el margen de valores comprendidos entre el valor mínimo
de funcionamiento y el correspondiente a la potencia de zener
máxima que puede disipar. Si superamos el valor de esta corriente
el zener se destruye.

15. Características técnicas
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.

16. DIODOS ZENER
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.
Se dice también que los diodos zener disipan
corriente en forma de calor, tomando en cuenta que
oponen cierta resistencia al paso de la corriente.

17. DIODOS ZENER
SIMBOLO:
Caracterización del Zener
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.

18. Modelo: Z5.1V 1W
Diodo Zener de 5,1 Volts a 1 Watt, con
tolerancia del 5%.
DIODOS ZENER

19. Diodo Varicap
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.
Introducción

20. 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
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 deparados
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

21. DIODOS VARICAP
Diodo de capacidad variable, 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.

22. DIODOS VARICAP
SIMBOLO:
BB505G
DIODO VARICAP DOBLE
CAPACITANCIA VARIABLE
UHF 17pF
20mA 2

23. FOTO DIODO

24. FOTODIODO
SIMBOLO:
FOTODIODO, RECEPTOR IR, VERTICAL
Longitud de onda, tipo: 940nm
Carrier Frequency: 38kHz
Transmission Range: 16m
Tiempo de subida: 800µs
Fall Time tf: 800µs
Directividad: 50°
Tj Min: -25°C
Operating Frequency: 38kHz
Peak Spectral Response Wavelength: 940nm
Peak Wavelength: 940nm
Supply Current Max: 3mA
Tensión Vcc: 5VCC
Tensión VCC máx.: 5,5V
Voltage Vcc Min: 4,5 V

25. 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.

26. Características del diodo Schottky
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.

27. 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.
Cuando la resistencia es negativa, la corriente disminuye al
aumentar el voltaje. En consecuencia, el diodo túnel puede
funcionar como amplificador, como oscilador o como biestable.
Esencialmente, este diodo es un dispositivo de baja potencia para
aplicaciones que involucran microondas y que están
relativamente libres de los efectos de la radiación.
Introducción

28. Curva características del diodo túnel
 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.
• Vv: Tensión de valle
• Vp: Tensión pico
• Ip: Corriente pico
• Iv: Corriente de valle
La región en el gráfico en que la corriente disminuye cuando la tensión aumenta (entre Vp yVv) se llama "zona
de resistencia negativa "Los diodos tunnel 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.

29. Diodo. Enciclopedia Libre Wikipedia.
http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo.
Amplificador Operacional. Enciclopedia Libre
Wikipedia.
http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_operaci
onal.
Amplificador Operacional.
http://fisica.udea.edu.co/~gicm/lab_electronica/f
otodiodo%20y%20fototransistor.pdf
Amplificador para Fotodiodos.
http://www.forosdeelectronica.com/about11743.h
tm
Bibliografia