Un diodo es un dispositivo de diminuto tamaño, que tiene la capacidad de transmitir corriente a través de una sola dirección. Tiene un cátodo caldeado y un ánodo frió, con el objetivo de la rectificación de la corriente eléctrica.
Al ser un semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica, el diodo funciona igual que cualquier interruptor, pero es el más sencillo. Están compuestos por la unión de dos tipos de material, uno de tipo P y otro de tipo N.
El funcionamiento del diodo es gracias a Lee De Forest, pero fue John Fleming quien lo creo a partir de los análisis de su funcionamiento ya explicado. Los primeros diodos eran válvulas o tubos llamados válvulas termoiónicas, estos estaban construidos por dos electrodos rodeados de vació en un tubo de cristal, muy parecidos a las lámparas incandescentes.
Características de los diodos
Los diodos pueden funcionar de dos maneras diferentes:
- Polarización directa: Es cuando la corriente se mueve en sentido directo, es decir circula del ánodo al cátodo, siguiendo la ruta de la flecha. En este caso, la corriente pasa por el diodo sin problemas actuando como un corto circuito. Aquí el diodo conduce.
- Polarización inversa: Cuando una tensión negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente en sentido inverso, opuesto a la flecha, o sea del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no pasa por el diodo, y actúa como un circuito abierto. Aquí el diodo está bloqueado.
Tipos de diodos
Diodos láser
Los diodos láser son la continuación de los diodos de LED. Los diodos láser son los que logran una luz coherente. Esta luz no sólo es monocromática, es decir de un sólo color, sino que es monofásica (están en fase), dando como resultado un rayo de luz muy preciso.
Poseen una gran cantidad de aplicaciones, de escritura y de lectura en los discos ópticos, donde sólo un rayo de luz con gran ancho puede ver una área microscópica en la superficie de un disco. Estos tipos de diodos necesitan un circuito que genere pulsos de alta potencia, para poder entregar cantidades altas de voltaje y corriente en pequeños momentos de tiempo.
Diodos de varactores
Los diodos varactores también llamados varicap, han sido hechos de manera que su funcionamiento sea igual al de un capacitador y tengan una característica capacitancia-tensión dentro de los límites razonables.
Estos utilizan una unión p-n con polarizacion inversa, y poseen una estructura tal que la capacidad del diodo cambia con el voltaje inverso.
Diodos zener
El Diodo Zener es uno de los componentes más comunes en los circuitos eléctricos. Esto se debe a que es muy versátil, ya que son muy variados los usos que se les pueden dar, también es un elemento fácil de utilizar y de bajo costo.
Un diodo Zener en inversa es marcado como una fuente de corriente continua (CC) que indica el valor del voltaje Zener (Vz) que posee el dispositivo.
Diodos tunnel
El diodo Tunnel funciona de una manera muy interesante cuando se le va aumentando una tensión aplicada en el sentido directo.
Los diodos tunnel tienen la característica de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rápidamente, estos pueden cambiar de estado de conducción al de no conducción, de hecho más rápido que los diodos schottky.
Este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador, porque tiene una corriente de fuga de gran tamaño cuando están polarizados en inversa. Así estos diodos sólo encuentran usos reducidos como en los circuitos oscilaciones de alta frecuencia.
Diodos backward
Son diodos de germanio que están en polarización inversa en una zona de resistencia negativa parecida a las de los diodos tunnel.
Están fabricados de silicio y se caracterizan por tener una caída de voltaje directa muy pequeña, del orden de 0.25 V o menos, y por tener gran velocidad. Se utilizan en sistemas digitales, equipos de alta frecuencia y fuentes de potencia .
Diodos emisor de luz
Este es un LED especial de diodo, que trabaja en función de un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, produce luz. Existen diodos LED de varios colores, estos dependen del material con el cual fueron hechos. Hay de color verde, amarillo, rojo, ámbar, infrarrojo, entre otros.
Diodos PIN
Los diodos PIN se utilizan principalmente como resistencias variables por voltaje. Estos son dispositivos desarrollados para trabajar a frecuencias muy altas, donde la capacidad de respuesta de los diodos comunes está limitada por su tiempo de tránsito, en otras palabras, el tiempo que tardan los portadores de carga en atravesar la unión PIN.
Diodos rectificadores
Los diodos rectificadores son los dispositivos semiconductores que sólo conducen en polarización directa (arriba de 0.7 V) y en polarización inversa no conducen. Estas características son las que permite a este tipo de diodo rectificar una señal. Los hay de varias capacidades en cuanto al manejo de corriente y el voltaje en inverso que pueden soportar.
Diodos Schottky
Al contrario del diodo semiconductor normal que tiene una unión P–N, el diodo Schottky tiene una unión Metal-N. Estos diodos se conocen por su velocidad de conmutación, una baja caída de voltaje cuando están polarizados en directo.