Los diodos son dispositivos semiconductores que bloquean eficazmente la corriente en una dirección mientras permiten que la corriente fluya en la otra. Un diodo ideal, por lo tanto, actúa como un interruptor que está abierto en una dirección y cerrado en la otra. Los diodos están encerrados en estuches como vidrio o plástico que están marcados con una banda para indicar el lado del cátodo. El flujo de corriente desde el ánodo al cátodo significa que el diodo está polarizado hacia adelante, mientras que el flujo de corriente desde el cátodo al ánodo significa que el diodo está polarizado hacia atrás.
Construcción
Los diodos se forman a partir de semiconductores como el silicio o el germanio que están dopados para formar lo que se conoce como unión PN. Las uniones PN se crean a partir de una combinación de semiconductores tipo P y tipo N. P significa positivo y N negativo. Los semiconductores tienen huecos o cargas positivas y electrones libres o cargas negativas.
Tipos P y N
Un semiconductor que ha sido dopado para formar un tipo P tiene huecos como portadores mayoritarios y los electrones son portadores minoritarios. Un voltaje aplicado hace que los electrones se muevan hacia la izquierda y los huecos hacia la derecha, y los huecos se recombinan con electrones libres del circuito externo. Los electrones son tan pocos en número que su efecto es insignificante, por lo que solo se considera el movimiento de los huecos. Los tipos P tienen un exceso de carga positiva.
Un semiconductor que ha sido dopado para formar un tipo N tiene electrones libres como portadores mayoritarios y huecos como portadores minoritarios. Un voltaje aplicado hace que los electrones libres se muevan hacia la izquierda y los agujeros hacia la derecha. Estos huecos se rellenan con electrones de un circuito externo. Los huecos son tan pocos en número que su efecto es insignificante, por lo que solo se considera el flujo de electrones libres. Los tipos N tienen un exceso de carga negativa.
Características
Un diodo está simbolizado por una flecha que indica la dirección en la que se permite el flujo de corriente. Se llama polarización directa cuando la corriente fluye de esta manera. La flecha tiene una barra para indicar que la corriente está bloqueada cuando va en sentido contrario. Un diodo con flujo de corriente en la dirección incorrecta se llama polarización inversa. En la vida real, los diodos con polarización inversa bloquearán el flujo de corriente, pero finalmente lo permitirán cuando haya demasiada en la forma incorrecta. Cuando esto sucede, los diodos normales se autodestruirán.
Tipos especiales
Los LED son diodos emisores de luz construidos específicamente para emanar luz. Los diodos Zener están hechos para conducir cuando tienen polarización inversa, en lugar de destruirse. Los varistores se comportan como diodos Zener adosados y pueden manejar hasta 1000 voltios. Los varactores funcionan como condensadores de voltaje variable.
Usos
Los diodos se utilizan de numerosas formas. Algunos de ellos están cambiando la corriente CA a CC, eliminando parte de la señal. En esta capacidad, se les conoce como rectificadores. Funcionan como interruptores eléctricos y son útiles en protectores de sobretensión porque pueden prevenir picos de voltaje. Se utilizan para realizar lógica digital. También se utilizan para crear fuentes de alimentación y duplicadores de voltaje.
Los LED se utilizan como sensores, así como para la iluminación en dispositivos de iluminación y láseres. Los diodos Zener funcionan como reguladores de voltaje, los varactores se utilizan en la sintonización electrónica y los varistores se utilizan para suprimir los transitorios en las líneas de CA.
Los diodos son la base de los transistores y amplificadores operacionales.