Diodos são dispositivos semicondutores que bloqueiam efetivamente a corrente em uma direção, enquanto permitem o fluxo de corrente na outra. Um diodo ideal, portanto, atua como uma chave que está aberta em uma direção e fechada na outra. Os diodos são colocados em caixas de vidro ou plástico marcadas com uma faixa para indicar o lado do cátodo. O fluxo de corrente do ânodo para o cátodo significa que o diodo é polarizado para frente, enquanto o fluxo de corrente do cátodo para o ânodo significa que o diodo é polarizado reversamente.
Construção
Os diodos são formados a partir de semicondutores, como silício ou germânio, que são dopados para formar o que é conhecido como junção PN. As junções PN são criadas a partir de uma combinação de semicondutores do tipo P e do tipo N. P significa positivo e N significa negativo. Os semicondutores têm buracos ou cargas positivas e elétrons livres ou cargas negativas.
Tipos P e N
Um semicondutor que foi dopado para formar um tipo P tem buracos como portadores majoritários e os elétrons são portadores minoritários. Uma voltagem aplicada faz com que os elétrons se movam para a esquerda e os buracos para a direita, e os buracos se recombinam com os elétrons livres do circuito externo. Os elétrons são tão poucos em número que seu efeito é desprezível e, portanto, apenas o movimento dos buracos é considerado. Os tipos P têm carga positiva em excesso.
Um semicondutor que foi dopado para formar um tipo N tem elétrons livres como portadores majoritários e lacunas como portadores minoritários. Uma voltagem aplicada faz com que os elétrons livres se movam para a esquerda e os buracos para a direita. Esses buracos são preenchidos por elétrons de um circuito externo. Os buracos são tão poucos em número que seu efeito é desprezível e, portanto, apenas o fluxo dos elétrons livres é considerado. Os tipos N têm carga negativa em excesso.
Características
Um diodo é simbolizado por uma seta que indica a direção do fluxo de corrente permitido. É chamado de polarização direta quando a corrente está fluindo dessa forma. A seta possui uma barra para indicar que a corrente está bloqueada ao ir na direção oposta. Um diodo com fluxo de corrente na direção errada é chamado de polarização reversa. Na vida real, diodos com polarização reversa bloquearão o fluxo de corrente, mas finalmente permitirão alguns quando houver muita coisa no caminho errado. Quando isso acontecer, os diodos normais se autodestruirão.
Tipos Especiais
LEDs são diodos emissores de luz especificamente construídos para emanar luz. Os diodos Zener são feitos para conduzir quando são polarizados reversamente, em vez de serem destruídos. Os varistores se comportam como diodos zener consecutivos e podem lidar com até 1.000 volts. Os varactores funcionam como capacitores com variação de voltagem.
Usos
Os diodos são usados de várias maneiras. Alguns deles estão mudando a corrente AC para DC, removendo parte do sinal. Nessa função, eles são conhecidos como retificadores. Eles funcionam como interruptores elétricos e são úteis em protetores de sobretensão porque podem evitar picos de tensão. Eles são usados na execução de lógica digital. Eles também são usados para criar fontes de alimentação e dobradores de tensão.
LEDS são usados como sensores, bem como para iluminação em dispositivos de iluminação e lasers. Os diodos Zener funcionam como reguladores de tensão, os varactores são usados na sintonia eletrônica e os varistores são usados para suprimir os transientes em linhas CA.
Os diodos são a base dos transistores e amplificadores operacionais.
