Tipos De Diodos

INTRODUCCIÓN

Un diodo es 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 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.

TIPOS DE DIODOS

1. DIODO DE CAPACIDAD VARIABLE (VARICAP-VARACTOR)

Este diodo, también llamado diodo de capacidad variable, es, en esencia, un diodo semiconductor cuya característica principal es la de obtener una capacidad que depende de la tensión inversa a él aplicada.

Símbolo

Son diodos de silicio perfeccionados para operar con capacitancia variable, que se utilizan como sintonizadores en sistemas de comunicaciones, especialmente en FM.

A máxima capacitancia del varactor se presenta con voltajes de polarización cero, cuando la capa de agotamiento es más delgada. Cuanto más alto es el voltaje inverso aplicado, más estrecha es la capa de agotamiento y por lo tanto, la capacitancia disminuye. Estos diodos también reciben el nombre de diodos Varicap.

Cuando un voltaje inverso es aplicado a la junción PN, los agujeros en la región P se atraen a la terminal del ánodo y los electrones en la región N se atraen a la terminal del cátodo, creando una región de poca corriente. Esta es la región de agotamiento, son esencialmente desprovistos de portadores y se comportan como el dieléctrico de un condensador.

La región de agotamiento aumenta mientras que el voltaje inverso aplicado a él aumenta; y puesto que la capacitancia varía inversamente con el espesor dieléctrico, la capacitancia de la juntura disminuirá cuando el voltaje aplicado a la juntura PN aumenta. En la gráfica, se observa la variación de la capacidad con respecto al voltaje.

En la gráfica se puede observar el aumento no lineal en la capacitancia cuando se disminuye el voltaje inverso. Esta no linealidad, permite que el varactor sea utilizado también como generador armónico.

Estructura interna:

Curva característica

Las consideraciones importantes del varactor son:

• Valor de la capacitancia.

• Voltaje.

• Variación en capacitancia con voltaje.

• Voltaje de funcionamiento máximo.

• Corriente de la salida.

Aplicaciones: La aplicación de estos diodos se encuentra, sobre todo, en la sintonía de TV, modulación de frecuencia en transmisiones de FM y radio y en los osciladores controlados por voltaje (oscilador controlado por tensión). En tecnología de microondas se pueden utilizar como limitadores: al aumentar la tensión en el diodo, su capacidad varía, modificando la impedancia que presenta y desadaptando el circuito, de modo que refleja la potencia incidente.

2. DIODO TUNEL

Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto rápidamente al observar su curva característica, la cual se ve en el gráfico. En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes según la tensión que se le somete. La intensidad de la corriente crece con rapidez al principio con muy poco valor de tensión hasta llegar a la cresta (C) desde donde, al recibir mayor tensión, se produce una pérdida de intensidad hasta D que vuelve a elevarse cuado se sobrepasa toda esta zona del valor de la tensión.

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.

Este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador debido a que tiene una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados en reversa.

Símbolo

Curva característica

Aplicaciones: 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, estos diodos sólo encuentran aplicaciones reducidas como en circuitos osciladores de alta frecuencia.

3. FOTODIODO

Es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz.

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