Conoce ¿Cuál es la función de un diodo?

En los circuitos eléctricos se presenta una alta importancia los componentes electrónicos, como lo es el diodo, presentando la función de permitir el flujo de electricidad que venga dado en un solo sentido permitirá que la acción del circuito se pueda llevar a cabo de la manera en que se desea, para ello, es necesario conocer los tipos de diodos que existen, las funciones, características y más información de importancia para un uso correcto. En este artículo se proporcionará información de utilidad sobre el diodo.

¿Qué es un diodo?

El diodo es un accesorio o componente electrónico, que presenta la funcionalidad del pase de flujo de la electricidad, esto solo se presenta en un solo sentido, por ello se presenta un proceso similar al abrir y cerrar circuitos. Se presenta conformado no solo por un material, sino dos tipos de materiales que son distintos, para ello se destacan los terminales, tanto el positivo como el negativo, denominados como ánodo y cátodo.

Además, los diodos también son conocidos como rectificadores, debido a que llevan a cabo un cambio de corriente alterna a una corriente continua, por ello, se presenta lo conocido como diodos rectificadores. Por lo tanto, para los diodos se considera la capacidad de corriente que poseen, voltaje, sus tipos y otros para su clasificación.

En la física también se presentan otros elementos capaces de conducir corrientes, destacando el caso de la conducción de corriente de tipo alterna en los cuales se requiere de cierta tensión, este proceso puede ser realizado por el dispositivo triac

Historia

Se destaca que tanto el diodo semiconductor de estado sólido y el diodo termoiónico, fueron desarrollados al mismo tiempo, presentando al ta relevancia, lo que conllevo a un desarrollo descriptivo de los mismos, presentándose durante años diversos descubrimientos y proyectos en el área.

En el año 1873, se presentó un descubrimiento por parte de Frederick Guthrie, el cual se basó en el principio de operación de los diodos térmicos, éste presento un  trabajo en el cual descubrió que un electroscopio que se presenta cargado de manera positiva, podía presentar una descarga en el momento en que se acercara a una pieza de metal, la cual se encontraba caliente, y este no era necesario que presentara algún contacto, de esta manera, se probó con alguno que estuviese cargado negativamente, en el cual no sucedía lo mismo, por lo tanto, se reflejó que el flujo de corriente se presentaba en una sola dirección.

En el año 1880, a mediados de febrero, se presenta un re descubrimiento de dicho principio realizado por Thomas Edison, en donde presentó una investigación que trataba de la explicación del proceso de quemado que presentaban los filamentos de carbón en las bombillas, dado en su terminal positivo.

Para ello llevó a cabo la construcción de una bombilla característica por poseer un filamento adicional, así como otra que presentaba una lámina metálica dentro de la lámpara que esta posee la cual se encontraba aislada del filamento en términos eléctricos, en el momento en que se hizo uso de ello se verificó el flujo de corriente del filamento de manera incandescente por medio del vacío que venía dado en la lámina metálica, sin embargo, esto solamente ocurría cuando dicha lamina presenta conexión positiva.

Además Thomas también llevo a cabo un diseño de un circuito donde hacía uso de un resistor en vez de una bombillo, en el cual se presentaba un voltímetro DC, a partir de ello pudo obtener una patente en el año 1884; al principio este caso no era usado de manera práctica, sin embargo, era muy resaltante y tomada en cuenta por lo que llegó a definirse como el Efecto Edison.

Años más adelante el científico John Ambrose Fleming descubrió el uso que se podía dar al Efecto Edison, este podía emplearse como un radio detector que presente alta precisión, por ello Fleming presentó el primer diodo termoiónico aproximadamente en el año 1904.

Luego a mediados de 1874, se descubrió la naturaleza de la conducción de los cristales semiconductores dada en una sola dirección, tal descubrimiento fue dado por Karl Ferdinand Braun, quién presento un trabajo de recticado de cristal aproximadamente en 1899, para ello, se explicó que los rectificadores de selenio y los de óxido de cobre los cuales presentaron un desarrollo de potencial hasta altos niveles, dado desde los inicios de 1930.

Se presentó el uso de un cristal semiconductor para poder llevar a cabo la detección de ondas en radio, tal suceso se dio en 1894 por el científico Jagdish Bose, su proyecto se presentó mediante un detector de cristal semiconductor que presentaba la particularidad de llevar a cabo la recepción de señales de tipo inalámbricas en el cual contribuyó Greenleaf Pickard, éste presentó un invento un diodo de silicio para un detector de cristal (1903)

Se presentaron otro tipo de investigaciones y experimentos que hacían uso de otros tipos de sustancias, para estos se destacó el uso de la galena, un mineral muy importante. Sin embargo, el empleo de otras sustancias generó un rendimiento más alto, pero la galena destacó dado a que su costo era muy bajo, lo cual era una ventaja destacable lo que permitía un proceso de obtención muy fácil, generalmente se presentaba en ellos un ajuste de cable el cual podía ser modificado generando movimiento a partir del uso del cristal, tal proceso permitía que la señal fuese la indicada. Sin embargo este tipo de diodos no fue muy resaltante, por lo que, los diodos termoiónicos fueron empleados para esa época de manera práctica.

Diodos termoiónicos y de estado gaseoso

Los diodos termoiónicos son dispositivos que se presentan como componentes del tubo de vacío, que es conocido como válvula termoiónica, en ello se presenta un proceso donde se presenta el arreglo de los electrodos, éstos se encuentran ordenados de manera empacada en un vidrio el cual se encuentra al vacío, para el principio que se presentaron este tipo de diodos se presentaron muy similar a lo que era una lámpara incandescente.

Para el caso de este tipo de diodos, se destacó la presencia de la corriente que pasaba por el filamento, este presentaba calentamiento, aumento de temperatura en el cátodo, y además se presentaba un electrodo de manera interna el cual  pasaba por un proceso de tratado a partir del uso de una mezcla de óxido de Estroncio y de Bario, siendo este tipo de sustancia óxidos alcalinotérreos de tal manera que presentan una función indicada, dado a que se presenta calentamiento se conlleva a generar una emisión termoiónica para los electrones que se encuentran al vació, destacando el termino de polarización directa, por lo tanto en el caso del ánodo este se presenta cargado de manera positiva, es decir, que este genera una atracción de los electrones, pero lo electrones no presentan facilidad de transporte ya que la superficie del ánodo no presenta alta temperatura cuando la válvula presenta una polarización de tipo inversa, por ello la corriente que pasa en este caso no es de relevancia.

Este tipo de válvulas generalmente fueron empleadas para llevar a cabo la aplicación de una señal análoga, en esta época que se presentó parte del siglo XX se llevó a cabo su aplicaciones en potencia y rectificación. Hoy en día, los tipos de diodos de válvula no son tan usados, estos se usan en ciertas ocasiones para acciones específicas, por lo tanto presentaban alta utilidad en diversos artefactos o instrumentos.

Diodo semiconductor

Actualmente se presenta que un diodo semiconductor se encuentra realizado por un cristal semiconductor, como por ejemplo se presenta el silicio, el cual presenta impurezas de tal manera que se genera un entorno que presenta electrones, es decir, que se generan cargas negativas, de esta manera se presenta los semiconductores de tipo n, también se presenta una entorno que presenta cargas positivas los cuales son conocidos como huevos, estos se consideran semiconductores de tipo p.

Cada entorno o región del diodo presentan unión con los terminales, ésta unión es conocida como la unión PN, en donde la parte relevante del diodo halla su ubicación exacta, de tal manera que, cuando el cristal permite el paso de corriente de electrones del cátodo o del lado n, sin embargo, este no llega a presentar una dirección opuesta, por lo tanto, se dice que cuando ocurre el flujo de corriente del ánodo este se lleva hacia al cátodo que es el lado opuesto del flujo de carga negativa.

En el momento en que se presenta la unión de los dos cristales, de presenta un pase de electrones, este proceso se da del cristal n hasta el cristal p, de tal manera, que cuando se lleva a cabo una corriente de difusión se comienzan a presentar zonas específicas, estas zonas se presentan en ambos lados, por lo tanto, son conocidas como zonas de agotamiento o región de agotamiento.

Mientras ocurre el proceso de difusión, se presenta que la zona de agotamiento comienza a aumentar en su ancho, lo cual permite que en los lados que se genera la unión se destaque una mayor profundidad,  pero para ello se destaca una mayor presencias de carga positiva en la zona n, mientas que en la zona p se destaca la presencia de carga negativa, por lo tanto, se presenta la aparición de un campo eléctrico el cual acciona de manera directa sobre los electrones que se encuentran libres en la región de tipo n destacando un desplazamiento que presenta una fuerza, la cual presentará oposición a los electrones que se presentan como corriente los cuales no presentarán paso ya que serán detenidos.

El campo eléctrico que se genera presenta una tensión con cierta diferencia en sus zonas, esto dependerá del material que se presente, como por ejemplo, se destaca que la diferencia de potencial que se presenta el silicio es de un valor de 0,7V, mientras que el germanio es de 0,3V. En el caso del ancho que presenta la zona o región de agotamiento, se presenta un valor de orden mayor en el caso en que los cristales presentan un mayor dopaje.

En el caso en que el diodo sea sometido de manera externa alguna diferencia de tensión, se denominada que el diodo se encuentra polarizado, lo cual destaca que esta polarización puede ser inversa o también directa.

Polarización Directa

La polarización directa presenta una conexión del ánodo con el polo positivo que presenta la fuente, la cual produce un voltaje, por lo tanto, al establecerse dicha condición se presenta un comportamiento por parte del diodo al de un interruptor cerrado, el diodo presenta un papel importante en este tipo de caso, ya que es el que genera la caída de voltaje, la cual normalmente no es de alta magnitud.

La batería presenta una disminución en lo que respecta a la barrera de potencial, esto se presenta en la zona de carga especial, lo cual conlleva a que pueda ocurrir el flujo de corriente de los electrones lo cual viene dado luego de la unión, por lo tanto, se dice que un diodo que se encuentra polarizado puede conducir la electricidad de manera directa.

Un diodo polarizado de manera directa presenta la condición de que debe encontrarse conectado en el terminal positivo de la fuente o batería hacia el ánodo que presenta el diodo, y el cátodo debe establecer una conexión con el polo negativo, por lo tanto, para este caso se presentan los siguientes puntos:

• El cristal n presenta electrones libres, los cuales al ir en dirección del polo negativo de la batería son repelidos, por lo tanto, los otros electrones presentan una dirección a la unión p-n.
• El polo positivo de la batería presenta un proceso de atracción de los electrones de valencia que vienen dados del cristal p, es decir, que se presenta un empuje a los huecos en dirección la unión p-n.
• Al presentarse una diferencia de potencial de manera directa entre los bornes de la batería, se conlleva a que sea mayor que la diferencia de potencial que viene dada en la zona de carga espacial, es decir, los electrones libres que presenta el cristal n, recibe mayor cantidad de energía la cual es suficiente para generar un salto a los huecos que se presentan por parte del cristal p, estos son sufren un desplazamiento directamente hacia la unión p-n.
• Cuando un electrón presenta un pase de la zona n a la zona p, en ello se presenta que atraviesa la zona de carga espacial, es decir, que presenta contacto con los huecos que presenta la zona p lo que lo convierte en lo que se conoce a un electrón de valencia, luego de que ocurre este proceso, un electrón presenta atracción por el polo positivo que viene por parte de la batería, de tal manera que se desplaza constantemente entre los átomos, todo este recorrido ocurre hasta alcanzar el final del cristal p, en esta zona se introduce en el conductor que es un hilo, hasta que llegue a la batería.

De esta manera, dado a que la batería cede electrones libres de manera directa a la zona n, presenta la atracción de electrones de valencia que se encuentran en la zona p, lo cual se observa por el diodo la presencia de una corriente eléctrica, esta corriente se mantiene siempre constante hasta el punto final.

En un circuito eléctrico es necesaria la producción de voltajes y resistencias, las cuales en muchas ocasiones son necesarias de modificar o de variar de manera manual, estableciendo ángulos correctos, esta acción se puede realizar a partir del uso del potenciometro.

Polarización Inversa

En este tipo de polarización, se presenta el caso en el que el ánodo presenta una conexión al polo  negativo de la fuente de voltaje, mientras que  el cátodo se conecta al positivo, en estas condiciones se presenta que la resistencia del diodo aumenta relativamente, en muy altas cantidades, lo que genera una situación como la de un interruptor abierto.

Dado a que el polo negativo de la batería presenta una conexión directa con  la zona p y el polo positivo a la zona n, como se discutió anteriormente, esto presenta el aumento de la zona de carga espacial, por lo tanto, la tensión que se presenta en esa región conlleva a que se alcance la tensión de la batería, dado por las siguientes situaciones:

• El puerto positivo que presenta la batería genera una atracción de los electrones libres que se encuentran en la zona n, estos actúan saliendo del cristal n y van transferidos e introducidos en el conductor, de tal manera que son desplazados de tal manera que puedan llegar hacia la batería. Mientras ocurre el desalojo de los electrones de la zona n, se presenta que los átomos que primeramente se presentan neutros se comienzan a presentar pentavalentes, dado por el proceso de desprendimiento que sufren del electrón encontrado en el orbital de conducción, por lo tanto, estos comienzan a ser estables, es decir, que se presentan ocho electrones en su capa de valencia y además la carga neta que presentan es de +1, por lo tanto, se presentan ahora como iones que son positivos.
• Por otra parte, el polo negativo de la batería comienza a ceder electrones libres a los átomos que son trivalentes y se presentan de la zona p. Los átomos trivalentes indican que presentan 3 electrones de valencia, los cuales comienzan a formar enlaces covalentes con los átomos de silicio que se encuentran en la zona, en este caso estos presenta siete electrones de valencia, destacando que se destaca que falta un electrón, el cual se denomina como hueco. En el momento en que los electrones libres que han sido cedidos se introducen por la batería en la zona p, se presenta estabilidad de los átomos trivalentes ya que tienen contacto con los huevos, presentan una carga neta de -1, es decir, que los iones serán negativos.
• Es constante este proceso, presenta repeticiones continuas hasta que llegue el momento en que la zona de carga espacial presenta el mismo potencial eléctrico que la batería presenta.

Destacando que para este caso el diodo no presenta la acción de conducir corriente, sin embargo, debido a efectos externos, como lo puede ser la variación de temperatura, puede generar que se formen pares del electrón con respecto al hueco, esto ocurre en los lados que se presenta la unión, lo cual puede generar una corriente muy pequeña en dicha zona, la cual es conocida como la corriente inversa de saturación.

También se presenta la corriente superficial de fugas, la cual se encarga de la conducción de una corriente muy pequeña presentada en la superficie del diodo, debido a que los átomos de silicio no presentan una alta cantidad de átomos a su alrededor por lo tanto no son capaces de generar enlaces covalentes necesarios para poder llegar a ser estables, por ello se da en la superficie, generando que los átomos que se presentan en la superficie del diodo, de ambas zonas, presenten huecos directamente en su orbital de valencia, por lo tanto, los electrones no podrán presentar movimiento ligeros, sino con una mayor dificultad. De igual manera, tanto la corriente superficial de fuga como la corriente inversa de saturación, no presentan alta relevancia por ello son despreciadas en este proceso.

Curva característica del diodo

La curva característica de un diodo se representa a partir de ciertas informaciones necesarias de su proceso de funcionamiento y parámetros presentes.

Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ )

La tensión umbral también es conocida como barrera de potencial. En ella se presenta una polarización directa la cual presenta el mismo valor con respecto a la tensión de la zona de carga espacial del diodo el cual se presenta como no polarizado. En el momento en que se desea polarizar el diodo de manera directa, conlleva a que se presenta una reducción de la barrera de potencial inicial lo que genera un incremento de la corriente de manera muy leve, este incremento generalmente es de solo 1%.

Además también se considera que en el momento en que la tensión externa se presenta mayor a la tensión umbral entonces se elimina la barrare de potencial, es decir, que al desaparecer esta barrera entonces se comienzan a formar incrementos muy pequeños de la tensión, lo que conlleva a que se presenten constante variaciones de la corriente.

Corriente máxima (Imax)

La corriente máxima se presenta como la intensidad máxima que viene por la corriente, este permite la conducción del diodo de tal manera que no sea fundida, por lo tanto, logra cumplirse el efecto Joule, a partir del conocimiento de la función que presenta la alta temperatura, el calor, entonces se podrá disipar el diodo dependiendo de las condiciones y diseño que éste presente.

Corriente inversa de saturación (Is)

La corriente inversa de saturación se presenta como una corriente mínima, es muy pequeña, por lo tanto es establecida en el momento en que el diodo es polarizado de manera inversa, esto ocurriendo por la formación que se presenta de electrón-hueco como pares por influencia de la temperatuva, por lo tanto, se podrá presentar un aumento de tal formación a medida en que la temperatura aumenta de manera constante.

Corriente superficial de fugas

Se presenta como una corriente pequeña que se encuentra circulando en la polarización del diodo, exactamente en su superficie, presentándose una tensión sobre el diodo se presenta la corriente superficial de fugas, por lo tanto en el momento en que ocurre el aumento de la tensión es proporcional a la misma, ocurre un aumento de la corriente superficial de fugas.

Tensión de ruptura (Vr )

El diodo presenta un límite de soporte de una tensión, la tensión de ruptura es la máxima tensión de tipo inversa que este podrá soportar, este proceso se presenta antes de que comience a ocurrir lo conocido como efecto avalancha.

Por lo tanto, se conoce que en el momento en que ocurre la polarización de manera inversa de un diodo, éste comenzará a presentar conducción de un corriente de igual manera inversa que se presenta saturada, es decir, al conocer un valor de la tensión entonces puede conocerse teóricamente la unión que ocurre para la ruptura, que es consecuencia al efecto avalancha, por lo tanto, existen otros diodos como por ejemplo se conoce lo que es un diodo zener, para este tipo de diodos se presenta la acción de un ruptura dada por dos efectos:

• Efecto avalancha: Este tipo de efecto abarca aquellos diodos que se encuentran un mínimo dopados, por lo tanto, dada la polarización inversa se comienzan a formar los pares de electrón-hueco los que presentan la acción de que se presente la corriente inversa saturada, en el caso en que tensión inversa sea mayor entonces los electrones serán acelerados, lo que conlleva a que su energía cinética aumente, de tal manera que cuando se produzcan los choques con otros electrones de valencia serán liberados de manera inmediata. Por lo tanto, se comenzara a presentar la avalancha de electrones, dicho suceso presenta una corriente de alta magnitud, generalmente por ello los valores de tensión se presentan mayores a 6 V.
• Efecto Zener: En el caso del efecto Zener, este abarca los diodos que se encuentran muy dopados, considerando que mientras más dopados se encuentren, entonces zona de carga presentará un ancho menor, al presentar la acción de un campo eléctrico el cual presenta relación con respecto a la tensión y las distancias presentes; en el momento en que el diodo se presenta altamente dopado, entonces la distancia será muy pequeña, de tal manera que se presenta un campo eléctrico muy grande, por lo tanto, a partir de estas condiciones, se dice que el campo eléctrico tiene la capacidad de tomar electrones de valencia a medida que se aumenta la corriente, este efecto es producido generalmente a tensiones que son menores de 4V.

En el caso intermedio de tensiones, es decir entre un rango de 4 – 6V entonces se podrá presentar la acción de ruptura de los diodos dados por ambos efectos. Por lo tanto el valor de tensión es de alta relevancia para este proceso.

Modelos matemáticos

Se presentan modelos matemáticos de tal manera que se presenten aproximaciones para el comportamiento de los diodos, el modelo más empleada para este caso es el Shockley, de tal manera que pueda ser empleado en diversas aplicaciones, la ecuación que presentó el científico William Shockley establece la relación de la intensidad de corriente con la diferencia de potencial:

Se presenta la “I” como la intensidad de la corriente el que diodo atraviesa, el Vd es denominado como la diferencia de tensión que se presenta entre los extremos, e Is es la corriente de saturación, para el caso de la “n” es conocido como el coeficiente de emisión. Estos factores pueden depender del proceso que presenta un diodo en su fabricación, de tal manera que se presenta adaptaciones según el material que presenta como puede ser el silicio o el germanio.

Para el vaso del Voltaje térmico, se presenta generalmente valores cercanos a 25,85mV, esto se presenta a temperaturas muy cercanas a la ambiental, la cual siempre es empleada para las simulaciones de circuitos, por lo tanto, considerando las temperaturas se presenta una constante para cada una de ellas dada por la relación entre la constante de Boltzmann y la carga del electrón, considerando la temperatura.

Se presenta un ecuación del diodo por Shockley, conocida como la ley de diodo de tal manera que se toman en cuenta la corriente que se presenta al diodo, lo cual viene dado por el campo eléctrico presenta, considerando la difusión generada así como la recombinación térmica del mismo. Por lo tanto, al presentarse una recombinación de corriente se presenta un región agotada, sin embargo, ésta es mínima, esto destaca que la ecuación de Shockley no toma en cuenta cada uno de los procesos que se relacionan a la zona que ocurre la ruptura, así como la inducción que se presenta por parte de los fotos. Se presenta una cierta estabilización en relación a la corriente y el voltaje dado por el caso de polarización de tipo activa, en el momento en se presenta la resistencia de manera interna.

Para el caso de voltajes negativos, que son muy bajos, se presenta un diodo que no es de alta relevancia, dado a que la corriente generada es también negativa, entonces la zona de ruptura presenta no es considerada para el caso de esta ecuación.  Para el caso de voltajes que son muy altos, entonces se presenta la formación de una zona que presenta directamente un polarización, para ello se presentan zonas donde el diodo funciona correctamente considerando únicamente un diodo ideal.

Tipos

Son muchos los tipos de diodos que exiten, estos pueden variar dependiendo de las características que presenten, entre ellas se considerando como se presentan físicamente, la cantidad de impurezas presentes, parámetros eléctricos, aplicaciones especiales, uso de electrodos, y más. Además se toman en cuenta distintas bases teóricas para conocer realmente el funcionamiento de estos diversos tipos de diodo como lo puede ser la teoría de bandas y la mecánica cuántica.

Para el caso de un diodo normal, que presenta un funcionamiento haciendo uso de materiales como el germanio y el silicio, se presenta que anteriormente podían ser usados haciendo uso del selenio o de óxido cuproso, esto no fue empleado por mayor tiempo dado a que generaba una eficiencia muy baja lo que conllevaba a la tensión sufriera caídas muy notables, por lo tanto para los diodos pn se presentan por funciones de circuitos CMOS los cuales integran otro tipos de diodos, como pueden ser diodos por pin, los diodos que se encuentran internamente, por lo tanto, considerando las características del diodo se encuentran:

Diodo Avalancha

Estos diodos son los encargadas de conducir en una dirección inversa o contraria en el momento en que el voltaje que es inverso logra ser mayor al voltaje de la ruptura, se manera eléctrica se considera este tipo de diodos muy parecidos a los diodos Zener, sin embargo, se diferencia por la presencia de otro fenómeno para este caso, se considera el efecto avalancha que fue descrita anteriormente.

Cuando se presenta un campo electrico de tipo inverso entonces se presenta una unión pn que participa en dicho proceso, a partir de ella se genera la aparición de una onda de ionización lo que conlleva a que la corriente sea producida. Este tipo de diodos se presentan diseñados especialmente para la operación del tipo de voltaje inverso, para esto se requiere que no pueda ser destruido, la diferencia de mayor relevancia con respecto al diodo zener es el ancho que presenta la zona de los electrones, en el caso del diodo avalancha, presenta un ancho mayor, por ello, as colisiones se presentan constantemente.

Los coeficientes de temperatura que se presenta para el diodo avalancha son el opuesto al diodo zener, por lo tanto se hacen uso de circuitos que permitan la regulación de la tensión, para ello los procesos generados conllevan a que el voltaje sea eliminado y de la misma manera para las corrientes de tal manera que el funcionamiento puede llegar a ser erróneo.

Diodo de Silicio

Este tipo de diodos presenta un tamaño que se da en unidades milimétricas, estos se presentan ordenados de manera lineal, de tal manera que puedan funcionar como detectores de todos los canales presentes, llevando a cabo su funcionamiento de permitir la obtención de los espectros producidos, para ello, se consideran como diodos que son muy sensibles, tomando en cuenta que son diodos semiconductores con huecos, los cuales presentan contacto con algún semiconductor como los electrones. Por lo tanto, la radiación que se genera permite la conexión de la energía que se requiere para la liberación de los electrones los cuales se presenta en movimiento hacia los huecos, lo que genera que la corriente eléctrica producida sea proporcional a potencia de radiación presente.

Diodo de cristal

Es un diodo con funcionamiento de contacto, el diodo de cristal se caracteriza por estas constituido por un cable de metal el cual se encuentra afilado en contacto con un cristal semiconductor por presiones generadas, por lo tanto, generalmente se hace uso para ello de la galena o el carbón. Para el caso de presenta que el cable es tomado en cuenta como el ánodo y el cristal forma lo que es el cátodo, por lo tanto, se presenta que este tipo de diodos son descontinuados por lo que no se usan hoy en día, muy pocos son los que lo emplean.

Diodo de Corriente Constante

Se presenta una conexión de la fuente el cual actúa como un limitador de corriente, considerando ambos terminales como en el caso de un diodo Zener, este presenta limitaciones del voltaje, por lo tanto permite que la corriente alcance un valor correcto para permitir la estabilización, por lo tanto, su principal característica es la regulación de corriente.

Diodo Túnel

Para el caso de un diodo túnel se destaca por poseer una zona donde se produce un resistencia de manera negativa, esto viene dado por la acción el efecto túner, el cual permite que las señales sean aumentadas y se presenten circuitos sin complejidad, de tal manera que puedan presentar ambos estados, al presentarse una carga con alta concentración, entonces se destaca una mayor velocidad para este tipo de diodo, los cuales son eficaces a temperaturas bajas, a partir de ello se presentan campos magnéticos que se destacan en magnitud debido a la radiación de mayor alcance que se presenta en sus entornos, por ello se hace uso de los mismos en casos especiales.

Diodo Gunn

Es un tipo de diodo que se presenta muy similar al diodo túnel, estos presentan la generación de resistencias de tipo negativa, de tal manera que según las condiciones correctas que se presenta se da la formación de un dipolo, el cual puede ser transferido por los diodos, esto permite las ondas de oscilación sean dadas a frecuencias muy altas.

Diodo LED

También conocido como el diodo emisor de luz, el diodo led se encuentra formado por semiconductores con huecos en sus extremos, se presentan las uniones de los fotos de tal manera que se presenta un cruce de los portadores en esa zona, en el momento en que ocurre la recombinación entonces los portadores se presentaran en mayoría en el lado contrario. El material que se presente es relevante para el proceso ya que las longitudes de onda actúan relevantemente; además también el potencial que los diodos presentaran dependerá de esta longitud de onda.

Diodo Láser

Para un diodo láser se presenta una estructura destaca por poseer un cavidad resonante que se lograr crear cuando las caras que se presentan en los extremos, de tal manera que al ser pulidas se puede obtener la forma de un láser, para el caso de estos diodos se presenta un uso constante para aquellos dispositivos que presentan funcionamientos ópticos, que dependen de la velocidad, para llevar a cabo tales almacenamientos.

Diodo térmico

Son usados para el control de la temperatura con respecto a las variaciones que presenta el voltaje, para ello se presentan actividades termoeléctricas que permiten por ejemplo la refrigeración, para ello se presenta un carácter semiconductor, que al no presentar uniones de rectificación toman en consideración el carácter del portador de carga, de tal manera que los semiconductor de tipo n como los de tipo p funcionan para el transporte de calor.

Fotodiodos

Basados por los portadores de carga ópticos, este tipo de casos no siempre es lo buscado, por lo tanto es necesario que los semiconductores sean empleados por materiales que permiten que la luz sea bloqueada, al presentar tal funcionamiento, entonces, podrán presentarse la función del fotodiodo los cuales presentan una alta sensibilidad a la luz, por lo tanto para este caso presentan uso de materiales que permiten el paso de luz, son considerados los más sensibles a la luz. Por ello este tipo de diodo puede ser usador para aplicaciones ópticas, así como arreglos de dimensiones, o de tipo lineal.

Diodo con Puntas de contacto

Son diodos formados sin complejidad, presentan un funcionamiento como los diodos semiconductores; se destaca que su fabricación viene dada a cabo en las zona de semiconductor de tipo n, para ello es necesario que el conductor que presenta un punta muy aguda tenga un contacto con el semiconductor, a partir de un metal, de tal manera que se permita la migración, lo que permitiera la aparición e una zona de tipo p muy cercana.

Diodo PIN

Este tipo de diodo presenta una zona que no es dopada, para ello se presenta un capa que forma una estructura tanto de tipo p como de tipo n, generalmente son usados como interruptores que requieren de frecuencia altas, además también presentan la función de detección de radiación que es de alta magnitud, para el caso de los diodos PIN se presentan en dispositivos con potencias altas, y otros.

Diodo Schottky

Se presentan formados por metales que están en contacto con el semiconductor, para ello se presenta una tensión de ruptura muy baja en comparación a los diodos pn, para ello se presenta muy útil su proceso para la fijación de un transistor que prevenga la saturación del mismo. Son empleados para la realización de rectificadores que presentan mínimas perdidas, para ello la corriente de fuga es mayor, por lo tanto esta situación es ideal ya que no se generan errores o problemas para el almacenamiento de los portadores que presentan una menor magnitud, por lo tanto, este proceso disminuye la velocidad del resto de los diodos.

Se destaca que para este tipo de diodo la capacitancia es muy baja, por lo tanto se presenta el uso de interruptores con una velocidad muy alta como es el caso de las fuentes, para circuitos también con altas velocidades.

Stabistor

Un diodo stabistor es destacado por la presencia de silicio el cual caracteriza un tensión estable que se presenta de manera directa, para ello, este tipo de diodos se emplean para aplicaciones de lograr estabilizar las tensiones bajas, para ellos se requiere que la tensión sea estable de tal manera que sea muy amplio el rango que se presente para la temperatura y para la corriente.

Varicap

Es un diodo que presenta variaciones de capacidad, este toma en cuenta los parámetros constructivos para su funcionamiento, de tl manera que la tensión que se aplica al presentar variación viene dado el condensador con una variación, de tal manera que se destaca una polarización de tipo inversa, por lo cual se considera un dispositivo que requiere de cambios de capacidad.

Funcionamiento

Para un diodo rectificador presentándose como un dispositivo semiconductor que se encarga de permitir que la corriente eléctrica pueda pasar en una dirección, la cual es características al interruptor, de tal manera la que las diferencias de potenciales indiquen el comportamiento del circuito, ya sea abierto o cerrado, de lo cual dependería la resistencia.

Dependiendo de dicho comportamiento se conoce como símbolo del diodo rectificador estos son conocidos por ser di positivos con la capacidad de eliminar la parte negativa que presenta una señal, de tal manera que pueda ser convertida una corriente alterna para la obtención de una corriente continua, su funcionamiento se presenta basada en los proyectos y estudios realizados por Lee De Forest, del que se destacó que se llega a poseer una polarización directa cuando ingresa en el terminal positivo, es decir, el cátodo, y es indirecta la polarización cuando ingresa por el terminal negativo, el ánodo.

En los circuitos eléctricos se requieren de la acción de un dispositivo que actué como un interruptor, permitiendo el paso de corriente eléctrica, entre este tipo de dispositivos también se presenta el conocido como rele

Aplicaciones

Los diodos son empleados para distintas aplicaciones, dado a que abarcan diversos términos y so considerados muchos participantes en su proceso, entre las aplicaciones más destacadas se presentan:

Rectificador de media onda

El rectificador de media onda es una de las aplicaciones más relevantes, siendo un circuito con la función de eliminar la parte negativa o positiva de una señal lo cual conlleva a que se puedan  polarizar de manera inversa, en este tipo de proceso se destaca un voltaje positivo.

Rectificador de onda completa

Un rectificador de onda completa es un circuito que presenta el funcionamiento de conversión de una señal que debe ser de corriente alterna, siendo una señal de entrada se obtiene un señal de salida de corriente pulsante, a diferencia del caso anterior, en el rectificador de onda completa la parte negativa que presenta la señal es convertida a positiva o viceversa, este proceso se puede llevar a cabo a conveniencia a lo que se desea obtener.

Duplicador de tensión

Un duplicador de tensión es un circuito electrónico que presenta condensadores los cuales se caracterizan por poseer una tensión de entrada así como una tensión alterna, de tal manera que para condiciones normales, siendo un caso ideal, se lleva a que la tensión que es obtenida sea mayor, sea al doble a lo que inicialmente se poseía.

Este tipo de circuitos son fácilmente empleados por rectificadores, los cuales al considerar la corriente de tipo alterna como de entrada, por lo tanto, se produce un voltaje aun mayor, su magnitud será aproximadamente el doble a la que se presentó de entrada. Por lo tanto se presenta las características que los diodos presentan al causar conmutación de tal manera que podrán recibir la tensión alterna que se presenta de entrada.

Para los duplicadores de tensión de tipo CD no presentan este tipo de procesos, por lo tanto, para este tipo de casos es necesario hacer uso de un circuito que pueda tener control de la conmutación, para ello se requiere de elementos relacionado con tal acción así como por ejemplo un transistor, el cual podrá ser controlado de manera directa.

Los duplicadores de tensión se presentan como constituyentes de los circuitos que presentan variaciones, como de tipo multiplicador, se presenta que para este tipo de circuitos se presentan distintas etapas, sin embargo, para este caso será una etapa de orden mayor, lo cual puede conllevar a que se obtenga una tensión de salida de mayor valor, su magnitud será considerablemente mayor.

Limitador

Para un limitador también conocido como recortador, se presenta como un circuito que hace uso tanto de diodos como de resistencias, por lo tanto, presenta la función de eliminar las tensiones que no son necesarias en su proceso de funcionamiento, al hacer uso de un limitador se podrá llevar a cabo un proceso que permita que un circuito especifico presente tensiones que sean únicamente positivas, o por otro lados que sean únicamente negativas, para ello se puede llevar a cabo s proceso mediante un solo diodo el cual pueda formar un rectificador de media onda, para ello se usa un limitador centrado que no permitirá que se presentan tensiones peligrosas para el circuito que puedan dañarlo.

Circuito fijador

Los diodos semiconductores son muy aplicados para los circuidos fijadores o conocidos como fijadores de nivel, los cuales se presentan por restauración de componentes continuos, para este tipo de circuito se presenta una base de función que va de la mano con el diodo de tal manera que no pueden modificar la forma que presenta la onda que es de entrada, por lo tanto el voltaje no podrá ser modificado, sino que se añadido cierta cantidad de corriente continua hasta que se requiera. Para ello se puede necesitar de variación de la corriente alterna, la cual podrá producirse con respecto a la corriente continua.

Multiplicador de tensión

Para un multiplicador de tensión se  presenta la relevancia que es un circuito eléctrico que lleva a cabo la conversión de la tensión desde una fuente de corriente alterna a fuente que presenta una corriente de tipo continua, la cual presentará un voltaje mucho mayor, el cual se presentará en distintas etapas, tanto para el caso de los diodos como para los condensadores.

En el caso de que se presente un multiplicador de tensión sin cargar, y que se presenta la acción de una impedancia la cual se caracteriza por actuar como un condensador, se puede presentar acciones de trasferencia y proporciones de corrientes muy elevadas, lo cual hace un caso riesgos para cuando se presenta un tensión alta; por lo tanto para este se requiere adicionar una resistencia que se encuentre en seria con la que se presenta de salida, para llevar a cabo un limitación de tal aumento de corriente, transitorio, hasta alcanzar valores razonables y correctos para el funcionamiento para evitar errores.

Divisor de tensión

La división de tensión es de las aplicaciones más resaltantes para un diodo semiconductor, esta presenta una configuración del circuito de tal manera que lleva a cabo su función de repartición de la tensión que viene dada por una fuente, este será distribuido por cada una de las impedancias que se presentan conectadas en serie. Por lo tanto el número de impedancia presentes es de alta relevancia, para su estudio es necesario hacer uso de la ley de ohm.

Siendo el diodo un componente de alta importancia que abarca tanta cantidad de información, puede ser complejo entender de manera rápida sobre ello, por esa razón, para conocer de manera rápida y sencilla lo que es un diodo, se recomienda visualizar el siguiente vídeo.