Diodo real y diodo ideal

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DIODO:componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.

Funcionamiento: está hecho de cristal semiconductor como el silicio con impurezas en él para crear una regíón que contenga portadores de carga negativa (electrones), llamada semiconductor de tipo n, y una regíón en el otro lado que contenga portadores de carga positiva (huecos), llamada semiconductor tipo p. El límite dentro del cristal de estas dos regiones, llamado una uníón PN. El cristal conduce una corriente de electrones del cátodo, pero no en la dirección opuesta

Al unir ambos cristales, se manifiesta una difusión de electrones del cristal n al p .Al establecerse una corriente de difusión, aparecen cargas fijas en una zona a ambos lados de la uníón, zona que recibe el nombre de regíón de agotamiento.

A medida que progresa el proceso de difusión, la regíón de agotamiento va incrementando su anchura profundizando en los cristales a ambos lados de la uníón. Sin embargo, la acumulación de iones positivos en la zona n y de iones negativos en la zona p, crea un campo eléctrico (E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n con una determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y terminará deteniéndolos.

Este campo eléctrico es equivalente a decir que aparece una diferencia de tensión entre las zonas p y n. 0.7 SI. 0.3 GE

COMO POLARIZAR EL DIODO. Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se dice que el diodo está polarizado, pudiendo ser la polarización directa o inversa.

En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal y como se explica a continuación:

  • El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen del cristal n y se introducen en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A medida que los electrones libres abandonan la zona n, los átomos pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrón en el orbital de conducción, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de Valencia, ver semiconductor y átomo) y una carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten en iones positivos.
  • El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos trivalentes de la zona p. Recordemos que estos átomos sólo tienen 3 electrones de Valencia, con lo que una vez que han formado los enlaces covalentes con los átomos de silicio, tienen solamente 7 electrones de Valencia, siendo el electrón que falta el denominado hueco
    . El caso es que cuando los electrones libres cedidos por la batería entran en la zona p, caen dentro de estos huecos con lo que los átomos trivalentes adquieren estabilidad (8 electrones en su orbital de Valencia) y una carga eléctrica neta de -1, convirtiéndose así en iones negativos.
  • Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el mismo potencial eléctrico que la batería.

En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrón-hueco (ver semiconductor) a ambos lados de la uníón produciendo una pequeña corriente (del orden de 1 μA) denominada corriente inversa de saturación.
Además, existe también una denominada corriente superficial de fugas 


Corriente inversa de saturación


 :Es la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por la formación de pares electrón-hueco debidO a la temperatura

Corriente superficial de fugas


: es la pequeña corriente que circula por la superficie del diodo

Tensión de ruptura:


Es la tensión inversa máxima que el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalancha.

Polarización directa de un diodo[editar]

el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo positivo de la batería al ánodo del diodo y el polo negativo al cátodo. En estas condiciones podemos observar que:

El polo negativo de la batería repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos electrones se dirigen hacia la uníón p-n.

El polo positivo de la batería atrae a los electrones de Valencia del cristal p, esto es equivalente a decir que empuja a los huecos hacia la uníón p-n.

Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batería es mayor que la diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal n, adquieren la energía suficiente para saltar a los huecos del cristal p, los cuales previamente se han desplazado hacia la uníón p-n.

Una vez que un electrón libre de la zona n salta a la zona p atravesando la zona de carga espacial, cae en uno de los múltiples huecos de la zona p convirtiéndose en electrón de Valencia. Una vez ocurrido esto el electrón es atraído por el polo positivo de la batería y se desplaza de átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p, desde el cual se introduce en el hilo conductor y llega hasta la batería.De este modo, con la batería cediendo electrones libres a la zona n y atrayendo electrones de Valencia de la zona p, aparece a través del diodo una corriente eléctrica constante hasta el final.


Diodo Zener


: Al diodo Zener, también llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo como un elemento semiconductor de silicio que tiene la carácterística de un diodo normal cuando trabaja en sentido directo, es decir, en sentido de paso; pero en sentido inverso, y para una corriente inversa superior a un determinado valor, presenta una tensión de valor constante. Este fenómeno de tensión constante en el sentido inverso convierte a los diodos de Zener en dispositivos reguladores de tensión.

Diodo Varactor (Varicap):


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

Se usa especialmente en los circuitos sintonizadores de televisión y los de receptores de radio en FM.


diodo led: Es un diodo que entrega luz al aplicársele un determinado voltaje. Cuando esto sucede,

ocurre una recombinación de huecos y electrones cerca de la uníón NP; si este se ha polarizado

directamente la luz que emiten puede ser roja, ámbar, amarilla, verde o azul dependiendo de su

composición.

Diodo SCHOTTKY: diodo de alta velocidad, se utiliza  a frecuencias elevadas

Usos:lógica ttl schottky

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