Los diodos son componentes electrónicos que funcionan como una válvula unidireccional, lo que significa que permiten que la corriente fluya en una dirección. Estos diodos son fabricados por los materiales semiconductores germanio, silicio y selenio. En España son complicados de encontrar todos, buscar siempre una empresa distribuidora de componentes electrónicos online.
1. Diodo de señal pequeña
Se trata de un pequeño dispositivo con características desproporcionadas y cuyas aplicaciones están principalmente relacionadas con dispositivos de alta frecuencia y muy baja corriente como radios, televisores, etc. Para proteger el diodo de la contaminación se envuelve con un vidrio, por lo que también se le llama Glass Passivated Diode (diodo pasivado de vidrio), que se utiliza ampliamente como 1N4148.
La apariencia del diodo de señal es muy pequeña en comparación con el diodo de potencia.
Con respecto a las frecuencias funcionales del diodo de señal, la capacidad de carga de la corriente y la potencia son muy bajas, que son como máximo de casi 150mA y 500mW.
El diodo de señal es un diodo semiconductor con silicio o un diodo con germanio, pero dependiendo del material dopante, las características del diodo varían. En el diodo de señal, las características del diodo dopado con silicio son aproximadamente opuestas a las del diodo dopado con germanio.
El diodo de señal de silicio tiene una caída de tensión alta en el acoplamiento de unos 0,6 a 0,7 voltios, por lo que tiene una resistencia muy alta pero baja resistencia de avance. Por otro lado, el diodo de señal de germanio tiene baja resistencia debido a la baja caída de voltaje de casi 0,2 a 0,3 voltios y alta resistencia de avance. Debido a la señal pequeña, el punto funcional no se interrumpe en el diodo de señal pequeña.
2. Diodo de señal grande
Estos diodos tienen una gran capa de unión PN. Por lo tanto, la transformación de voltajes de CA a CC es ilimitada. Esto también aumenta la capacidad actual de avance y la tensión de bloqueo inversa. Estas grandes señales también interrumpirán el punto funcional. Debido a esto, no es adecuado para aplicaciones de alta frecuencia.
Las principales aplicaciones de estos diodos se encuentran en dispositivos de carga de baterías como los inversores. En estos diodos el rango de resistencia hacia adelante es en ohmios y la resistencia de bloqueo hacia atrás es en mega ohmios. Debido a que tiene un alto rendimiento de corriente y voltaje, estos pueden ser utilizados en dispositivos eléctricos que se utilizan para suprimir altos picos de voltaje.
3. Diodo Zener
Es un elemento pasivo que funciona bajo el principio de la descomposición zener. Producido por primera vez por Clarence zener en 1934, es similar al diodo normal en dirección delantera, también permite la corriente en dirección inversa cuando el voltaje aplicado alcanza la tensión de ruptura. Está diseñado para evitar que los otros dispositivos semiconductores sufran pulsos de tensión momentáneos. Actúa como regulador de tensión. Clica aquí si buscas distribuidor de diodos zener al por mayor.
4. Diodo emisor de luz (LED)
Estos diodos convierten la energía eléctrica en energía luminosa. La primera producción comenzó en 1968. Se somete a un proceso de electroluminiscencia en el que se recombinan los agujeros y los electrones para producir energía en forma de luz en condición de polarización hacia delante.
Anteriormente se utilizaban en lámparas inductoras, pero ahora en aplicaciones recientes se utilizan en el manejo ambiental y de tareas. Utilizado principalmente en aplicaciones como iluminación de aviación, señales de tráfico, flashes de cámara.
5. Diodos de corriente constante
También se conoce como diodo regulador de corriente, diodo de corriente constante, diodo limitador de corriente o transistor conectado por diodo. La función del diodo es regular la tensión a una corriente determinada.
Funciona como un limitador de corriente de dos terminales. En este caso, JFET actúa como limitador de corriente para conseguir una alta impedancia de salida. A continuación se muestra el símbolo de diodo de corriente constante.
6. Diodo Schottky
En este tipo de diodo la unión se forma por contacto del material semiconductor con el metal. Debido a esto, la caída de tensión hacia adelante se reduce a un mínimo. El material semiconductor es el silicio tipo N que actúa como ánodo y el metal actúa como cátodo cuyos materiales son cromo, platino, tungsteno, etc.
Debido a la unión metálica, estos diodos tienen una alta capacidad de conducción de corriente, por lo que el tiempo de conmutación se reduce. Por lo tanto, Schottky tiene un mayor uso en la conmutación de aplicaciones. Principalmente debido a la unión metal-semiconductor, la caída de tensión es baja, lo que a su vez aumenta el rendimiento del diodo y reduce la pérdida de potencia. Por lo tanto, estos se utilizan en aplicaciones de rectificadores de alta frecuencia. El símbolo del diodo Schottky es el que se muestra a continuación.
7. Diodo Shockley
Fue la invención de los primeros dispositivos semiconductores, tiene cuatro capas. También se le llama diodo PNPN. Es igual a un tiristor sin terminal de puerta, lo que significa que el terminal de puerta está desconectado. Como no hay entradas de disparo, la única forma en que el diodo puede conducir es proporcionando voltaje hacia adelante.
Permanece en el propio encendido y se apaga en el propio apagado. El diodo tiene dos estados de funcionamiento: conductor y no conductor. En estado no conductor el diodo conduce con menos voltaje.
Aplicaciones del diodo Shockley
Interruptores de disparo para SCR.
Actúa como oscilador de relajación.
8. Diodos de Recuperación rápida
También se denomina diodo de desconexión o diodo de almacenamiento de carga. Estos son el tipo especial de diodos que almacenan la carga del pulso positivo y la utilizan en el pulso negativo de las señales sinusoidales. El tiempo de subida del impulso de corriente es igual al tiempo de instantánea. Debido a este fenómeno tiene pulsos de recuperación rápida. Aquí puedes ver un catálogo distribuidor de diodos de recuperación rápida.
Las aplicaciones de estos diodos son en multiplicadores de alto orden y en circuitos de formación de impulsos. La frecuencia de corte de estos diodos es muy alta, que están casi en el orden de Giga hertz.
Como multiplicador, este diodo tiene un rango de frecuencia de corte de 200 a 300 GHz. En las operaciones que se realizan en la gama de 10 GHz, estos diodos desempeñan un papel vital. La eficiencia es alta para multiplicadores de bajo orden. El símbolo de este diodo es el que se muestra a continuación.
Diodo Túnel
Se utiliza como interruptor de alta velocidad, de orden nano-segundos. Debido al efecto túnel tiene un funcionamiento muy rápido en la región de frecuencia de microondas. Es un dispositivo de dos terminales en el que la concentración de dopantes es demasiado alta.
La respuesta transitoria está siendo limitada por la capacitancia de la unión más la capacitancia del cableado perdido. Se utiliza principalmente en osciladores de microondas y amplificadores. Actúa como el dispositivo de conductancia más negativo. Los diodos del túnel se pueden sintonizar tanto mecánica como eléctricamente. El símbolo del diodo del túnel es el que se muestra a continuación.
Aplicaciones de diodos para túneles
Circuitos oscilatorios.
Circuitos de microondas.
Resistente a la radiación nuclear.
10. Diodo Varactor
Estos también se conocen como diodos Varicap. Actúa como el condensador variable. Las operaciones se realizan principalmente en estado de polarización inversa solamente. Estos diodos son muy famosos debido a su capacidad de cambiar los rangos de capacitancia dentro del circuito en presencia de un flujo de voltaje constante.
Pueden variar la capacitancia hasta valores altos. En el diodo varactor, cambiando el voltaje de polarización inversa, podemos disminuir o aumentar la capa de agotamiento. Estos diodos tienen muchas aplicaciones como osciladores controlados por voltaje para teléfonos celulares, pre-filtros de satélite, etc. A continuación se muestra el símbolo del diodo varactor.
Aplicaciones del diodo varactor
Condensadores de tensión controlada.
Osciladores controlados por tensión.
Amplificadores paramétricos.
Multiplicadores de frecuencia.
Transmisores FM y bucles de bloqueo de fase en radio, televisión y teléfono celular.
Tipos de diodos láser:
Láser de doble heteroestructura: Electrones libres y agujeros disponibles simultáneamente en la región.
Láseres cuánticos para pozos: los láseres que tienen más de un pozo cuántico se denominan láseres multicuánticos para pozos.
Láseres de cascada cuántica: Se trata de láseres de heterounión que permiten la acción del láser en longitudes de onda relativamente largas.
Láseres de heteroestructura de confinamiento separados: Para compensar el problema de la capa fina en los láseres cuánticos, utilizamos láseres de heterostructura de confinamiento separados.
Láseres de reflector Bragg distribuidos: Pueden ser láseres emisores de bordes o VCSELS.
El símbolo del diodo láser es el que se muestra en la figura:
12. Diodo de supresión de tensión transitoria
En dispositivos semiconductores, debido al cambio repentino de la tensión de estado, se producirán transitorios. Dañarán la respuesta de salida del dispositivo. Para superar este problema se utilizan diodos de diodos de supresión de tensión. El funcionamiento del diodo de supresión de tensión es similar al del diodo Zener.
El funcionamiento de estos diodos es normal como diodos de unión p-n, pero en el momento de la tensión transitoria su funcionamiento cambia. En condiciones normales la impedancia del diodo es alta. Cuando ocurre cualquier voltaje transitorio en el circuito, el diodo entra en la región de ruptura por avalancha en la que se suministra la baja impedancia.
Es espontáneamente muy rápido porque la duración de la ruptura de la avalancha varía en segundos de Pico. El diodo de supresión de tensión transitoria bloquea la tensión a los niveles fijos, la mayoría de las veces su tensión de bloqueo se encuentra en un rango mínimo.
Estas tienen aplicaciones en los campos de las telecomunicaciones, la medicina, los microprocesadores y el procesamiento de señales. Responde a sobretensiones más rápidamente que los varistores o los tubos de descarga de gas.
El símbolo del diodo de supresión de tensión transitoria se muestra a continuación.
13. Diodos Dopados en Oro
En estos diodos se utiliza oro como dopante. Estos diodos son más rápidos que otros diodos. En estos diodos la corriente de fuga en condición de polarización inversa también es menor. Incluso en la caída de tensión más alta, permite que el diodo opere en frecuencias de señal. En estos diodos el oro ayuda a la recombinación más rápida de los portadores minoritarios.
14. Diodos de Super Barrera o Diodos Rectificadores
Es un diodo rectificador con baja caída de voltaje hacia adelante como diodo schottky con capacidad de manejo de sobretensión y baja corriente de fuga inversa como diodo de unión p-n. Fue diseñado para aplicaciones de alta potencia, conmutación rápida y baja pérdida. Los rectificadores de súper barrera son la nueva generación de rectificadores con bajo voltaje de avance que los diodos schottky. Puedes ver más claro que es un diodo rectificador en https://www.dachs.es/semiconductores/semiconductores-discretos/diodos-y-rectificadores.
Hay varios tipos como el diodo rectificador puente.
También diodos TVS.
Existen arrays de diodos.
15. Diodo Peltier
En este tipo de diodo, en la unión de dos materiales de un semiconductor genera un calor que fluye de un terminal a otro. Este flujo se realiza en una sola dirección que es igual a la dirección del flujo de corriente.
Este calor se produce debido a la carga eléctrica producida por la recombinación de los portadores de carga minoritarios. Se utiliza principalmente en aplicaciones de refrigeración y calefacción. Este tipo de diodos se utilizan como sensor y motor térmico para la refrigeración termoeléctrica.
16. Diodo de Cristal
Esto también se conoce como bigote de gato, que es un tipo de diodo de contacto puntual. Su funcionamiento depende de la presión de contacto entre el cristal semiconductor y el punto.
En esto está presente un alambre de metal que se presiona contra el cristal del semiconductor. En este caso, el cristal semiconductor actúa como cátodo y el alambre metálico como ánodo. Estos diodos son de naturaleza obsoleta. Se utiliza principalmente en receptores y detectores de microondas.
Aplicaciones del diodo de cristal
Rectificador de diodos de cristal
Detector de diodos de cristal
Receptor de radio de cristal
17. Diodo de avalancha
Este es un elemento pasivo que funciona bajo el principio de avería por avalancha. Funciona en condición de sesgo inverso. Produce grandes corrientes debido a la ionización producida por la unión p-n durante la condición de polarización inversa.
Estos diodos están especialmente diseñados para sufrir averías a una tensión inversa específica para evitar los daños. El símbolo del diodo de avalancha es el que se muestra a continuación:
Usos del diodo de avalancha
Generación de Ruido RF: Actúa como fuente de RF para los puentes de los analizadores de antena y también como generadores de ruido blanco. Utilizado en equipos de radio y también en generadores de números aleatorios de hardware.
Generación de frecuencia de microondas: En este caso, el diodo actúa como dispositivo de resistencia negativa.
Detector de avalanchas monofotón: Estos son detectores de fotones de alta ganancia usados en aplicaciones de nivel de luz.
18. Rectificador controlado por silicona
Consta de tres terminales que son ánodo, cátodo y una puerta. Es casi igual al diodo Shockley. Como su nombre lo indica, se utiliza principalmente con fines de control cuando se aplican pequeñas tensiones en el circuito. El símbolo del rectificador controlado por silicona se muestra a continuación:
19. Diodos de vacío
Los diodos de vacío constan de dos electrodos que actúan como ánodo y como cátodo. El cátodo está compuesto de tungsteno que emite los electrones en la dirección del ánodo. El flujo de electrones siempre será de cátodo a ánodo solamente. Así que, actúa como un interruptor.
20. Diodo PIN
La versión mejorada del diodo de unión P-N normal proporciona el diodo PIN. En el diodo PIN no es necesario el dopaje. El material intrínseco significa que el material que no tiene portadores de carga se inserta entre las regiones P y N que aumentan el área de la capa de agotamiento.
Aplicaciones del diodo PIN:
Interruptores Rf: El diodo de pines se utiliza tanto para la selección de señales como para la selección de componentes. Por ejemplo, los diodos de clavija actúan como inductores de conmutación de rango en osciladores de bajo ruido de fase.
Atenuadores: se utiliza como resistencia de puente y shunt en atenuadores puente-T.
Fotodetectores: detecta fotones de rayos X y rayos gamma.
21. Dispositivos de contacto
Un alambre de oro o de tungsteno se utiliza para actuar como punto de contacto para producir una región de unión PN al pasar una alta corriente eléctrica a través de ella. Se produce una pequeña región de unión PN alrededor del borde del cable que se conecta a la placa de metal que se muestra en la figura.
22. Diodo Gunn
El diodo Gunn se fabrica únicamente con material semiconductor de tipo n. La región de agotamiento de dos materiales tipo N es muy delgada. Cuando la tensión aumenta en el circuito, la corriente también aumenta. Después de cierto nivel de voltaje, la corriente disminuirá exponencialmente, por lo tanto, esto muestra la resistencia diferencial negativa.
Tiene dos electrodos con Arseniuro de Galio y Fosfuro de Indio, debido a esto tiene resistencia diferencial negativa. También se denomina dispositivo de electrones transferidos. Produce señales de RF de microondas, por lo que se utiliza principalmente en dispositivos de RF de microondas. También se puede utilizar como amplificador. El símbolo del diodo Gunn se muestra a continuación:
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