El documento define un diodo como un componente electrónico que permite la circulación de corriente eléctrica en un solo sentido. Describe la curva característica de un diodo y cómo funcionan los diodos de vacío, de silicio y zener. También presenta ejemplos de circuitos con diodos y cómo calcular las corrientes y tensiones en dichos circuitos.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MATURÍN, ESTADO MONAGAS
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
¨SANTIAGO MARIÑO¨
EXTENSIÓN MATURÍN
ELECTRÓNICA I
DIODOS
AUTORES:
JULIO REYES (43) / C.I: 21.347.733.
MANUEL NUÑEZ (43) / C.I: 22.719.307.
JUNIO DE 2015

2. DEFINICIÓN DE DIODO:
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.
Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas
termoiónicas constituidas por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal,
con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en
1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en
observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.
Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento
(el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El
filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al
vacío circundante los cuales son conducidos electro estáticamente hacia una placa,
curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la
conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por
esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que
las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con
mucha facilidad.
Otro concepto de diodo es donde se caracteriza como una sustancia cuya
conductividad es menor que la de un conductor y mayor que la de un aislante. El grado
de conducción de cualquier sustancia depende, en gran parte, del número de electrones
libres que contenga. En un conductor este número es grande y en un semiconductor
pequeño es insignificante. El número de electrones libres de un semiconductor depende
de los siguientes factores: calor, luz, campos eléctricos y magnéticos aplicados y
cantidad de impurezas presentes en la sustancia.
La sociedad actual ha experimentado cambios nunca antes vistos. Somos testigos
de la influencia de la electrónica en todos los aspectos de la tecnología. Es inconcebible
la vida moderna sin los medios de comunicación (radio, televisión, telefonía), sin los
sistemas de manejo de información (computación), sin la electrónica de consumo en el
hogar, sin los avances de la medicina auxiliados por la técnica. Todo ha sido posible
gracias a los trabajos de investigación y desarrollo tecnológico, los cuales se han visto
acelerados a partir de la invención de los diodos y transistores. Estos dispositivos

3. basados en materiales semiconductores, a partir de los cuales se fabrican prácticamente
todos los sistemas electrónicos actuales. La tecnología de los semiconductores es un
factor básico en las economías de los países desarrollados.
De acuerdo con la facilidad con que se mueven los electrones por el interior de
las sustancias se establecen tres tipos de éstas: conductores, aislantes y
semiconductores. La facilidad del movimiento depende de la estructura atómica de la
sustancia.
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS:
La forma de funcionamiento de un diodo común de silicio se puede apreciar
observando la curva característica que se crea cuando se polariza, bien de forma directa,
o bien de forma inversa. En ambos casos la curva gráfica (representada en color verde
en el siguiente gráfico) muestra la relación existente entre la corriente y la tensión o
voltaje que se aplica a los terminales del diodo.
En este gráfico correspondiente a la curva característica de un diodo de silicio,
se puede observar un eje horizontal “x” y otro vertical “y” que se interceptan en el
centro. En ese punto el valor del voltaje y de la intensidad de la corriente es igual a 0
voltios. El eje vertical “y” muestra hacia arriba su parte positiva (+y) correspondiente al
valor que puede alcanzar la intensidad de la corriente (Id) que atraviesa al diodo cuando
se polariza directamente, mientras que hacia abajo su parte negativa (-y) muestra cuál
será su comportamiento cuando se polariza de forma inversa (Ii). El eje horizontal “x”
muestra hacia la derecha, en su parte positiva (+x), el incremento del valor de la tensión
o voltaje que se aplicada al diodo en polarización directa (Vd). Hacia la izquierda del
propio eje se encuentra la parte negativa (–x), correspondiente al incremento también
del valor de la tensión o voltaje, pero en polarización inversa (Vi).
Si a un diodo común de silicio le aplicamos una tensión o voltaje (Vd) para
polarizarlo directamente, partiendo de 0 voltios (punto de intercepción de los ejes de las
coordenadas), se puede observar en el gráfico que hasta tanto no se alcanzan los 0,7
voltios sobre el eje “+x”, el valor de la corriente (Id) no indica ninguna variación debido

4. a la resistencia que, por debajo de ese voltaje, ofrece la barrera de potencial al flujo de
los electrones en el punto de unión "p-n". Sin embargo, a partir de los 0,7 voltios un
pequeño incremento en el valor de la tensión, originará un enorme flujo de intensidad de
corriente, tal como se puede apreciar en el gráfico, representado por la curva de color
verde (paralela al eje “+y”), en la parte correspondiente a la “región de polarización
directa” del diodo. (Como ya se mencionó anteriormente, a diferencia del diodo de
silicio (Si), un diodo de germanio (Ge) sólo requiere 0,3 voltios de polarización directa
para que comience a conducir la corriente).
Ahora bien, si el diodo se polariza de forma inversa aplicándole una tensión o
voltaje inverso a partir de 0 voltios y siguiendo el eje –x, vemos que aunque
incrementemos el valor de esa tensión, la corriente (Ii) no muestra variación alguna,
excepto en un punto donde se produce una pequeñísima corriente de fuga de unos pocos
microamperios. A partir de ese momento si continuamos incrementando el valor de la
tensión se llega al punto de ruptura inversa, (codo de la curva de color verde), donde el
aislamiento de la unión "p-n" se rompe originándose un flujo de corriente, de valor tan
alto, que destruye el diodo y lo hace inservible.
No obstante, existe un diodo de silicio, denominado “zener”, que,
contrariamente a lo ya explicado, emplea para su funcionamiento la polarización
inversa. Debido a su construcción especial tiene la propiedad de estabilizar la tensión o
voltaje inverso cuando llega al punto de ruptura y alcanza la región de avalancha
(denominada también región zener). De esa forma el alto valor del flujo de corriente que
se origina a partir de ese punto lo aprovecha este diodo para reducir el valor de la
tensión sin que llegue a destruirse como ocurriría con otro diodo común. Por tanto,
mientras otros tipos de diodos de silicio o de germanio tienen que operar
necesariamente por debajo de la tensión de ruptura inversa, el diodo zener puede
soportar esa tensión de operación. Debido a esa característica este diodo se emplea,
comúnmente, como regulador de tensión o voltaje en los circuitos electrónicos.
Otro diodo que funciona en polarización inversa es el denominado “varicap” o
“varistor”, que se emplea para sintonizar las emisiones de radio y de televisión en los
radiorreceptores y los televisores domésticos en sustitución del antiguo capacitor
variable mecánico.
En dependencia de la tensión o voltaje que soportan, la intensidad de la corriente
de trabajo, la función específica que tendrán asignada dentro de un circuito electrónico y
la potencia que disipan en watt, los diodos se comercializan con diferentes tipos de
encapsulados. Además, un diodo específico puede tener tamaño y características de
trabajo diferentes, así como diferente forma de encapsulado.

5. En esta ilustración aparecen varios diodos de características y usos diferentes con
encapsulados también diferentes.
El tipo de encapsulado de estos diodos se identifica con las siguientes siglas:
1.- DO35, 2.- DO-41, 3.- SOD-57, 4.- TO-3, 5.- TO-48, 6.- SOD-23, 7.- KBL, 8.-
WOW. Además de estos ejemplos existen muchos tipos más de encapsulados.
CIRCUITOS CON DIODOS:
En este punto, calcularemos las corrientes y las tensiones de un circuito con diodos y
resistencias. Se debe tener un mínimo de conocimientos sobre la teoría de mallas de
Kirchhoff, la ley de Ohm y fundamentos de electrónica.
Supongamos el siguiente enunciado:
1) En el siguiente circuito, utilizando el modelo de diodo con caída de voltaje
constante (VƔ = 0,7V):
a) Encontrar los valores de Vo para Vi variando entre -5 y +5 Voltios.
b) Encontrar la VTC del circuito (gráfica Vo de frente a Vi) en el rango anterior.
VƔ = 0,7V es la tensión de codo del diodo, es el voltaje que habrá en sus extremos
cuando el diodo está conduciendo.

6. Aclarado esto, comencemos con el análisis:
a)
Marcaremos en el circuito las corrientes:
Por la ley de Ohm, deducimos que:
Caso 1
Supongamos que el diodo conduce.
Entonces: VD = 0,7V = VƔ
Se debe cumplir: ID > 0
Por tanto la salida sustituyendo en (3)
es:
Vo = Vi – 0,7
La salida Vo dependerá de la tensión de entrada ya que nos piden para un rango de
valores de entrada Vi.
Comprobación:

7. Vi > 1,4V
La entrada Vi del circuito debe ser mayor a 1,4V para que el diodo conduzca.
Caso 2
Supongamos que el diodo NO conduce.
Entonces: ID = 0
Se debe cumplir: VD = VƔ < 0,7V
Vo = 0,5·Vi
Comprobación:
Vi < 1,4V
La entrada Vi del circuito debe ser menor de 1,4V para que el diodo NO conduzca.
b)
Una vez obtenidas las formulas de la tensión de salida Vo podemos dibujar la grafica de
estos valores dependientes de la tensión de entrada Vi.

8. Veamos un segundo ejercicio.
2) En el siguiente circuito, utilizando el modelo de diodo con caída de voltaje constante
(VƔ = 0,7V):
a)
Encontrar los valores de la corriente Io en función de Vi, para Vi variando entre -20 y 20
voltios.
b) Encontrar la VTC del circuito (gráfica Vo de frente a Vi) en el rango anterior.

9. a)
Marcaremos en el circuito las tensiones y corrientes:
Por la
ley de
Ohm y la teoría de mallas de Kirchhoff, deducimos que:
Como los dos diodos están en serie, estarán simultáneamente en ON (ID > 0) u OFF (ID
= 0).
Caso 1
Supongamos que los diodos conducen.
Entonces: VD1 = VD2 = 0,7V = VƔ
Se debe cumplir: ID > 0
Io = 0,28·10-3
A = 0,28mA

10. Comprobación:
Vi > 2,8V
La entrada Vi del circuito debe ser mayor de 2,8V para que los diodos conduzcan.
Caso 2
Supongamos que los diodos NO conducen.
Entonces: ID = 0
Se debe cumplir: VD1 < 0,7V; VD2 < 0,7V; VD = VD1 + VD2 < 1,4V
La corriente Io del circuito dependerá de la tensión de entrada Vi.
Comprobación:
Vi < 2,8V
La entrada Vi del circuito debe ser menor de 2,8V para que los diodos NO conduzcan.
b)
Una vez obtenidas las formulas de la tensión de salida Vo podemos dibujar la grafica de
estos valores dependientes de la tensión de entrada Vi.