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Tipos de diodos: diferentes tipos de diodos

Tipos de diodos: diferentes tipos de diodos

El diodo semiconductor es un componente electrónico ampliamente utilizado que se encuentra en muchos diseños de circuitos electrónicos en la actualidad.

Aunque hay muchos tipos diferentes de diodos que usan la misma estructura básica de un área de material de tipo p que se encuentra con un área de material de tipo n, los diferentes tipos están optimizados para proporcionar diferentes características que se pueden usar de diversas maneras en muchos diseños de circuitos electrónicos.

Cualquiera que sea el tipo de diodo, la idea básica del diodo es importante en la industria electrónica actual, ya sea que se utilice para la producción de equipos comerciales o industriales, o para que lo utilice el aficionado o cualquier persona que estudie electrónica.

Los diodos se utilizan en una variedad de áreas diferentes. Pueden ser para la simple rectificación de una señal; Pueden usarse como diodos de potencia para rectificación de potencia, detección de señales, diversas formas de diseño de RF, generación de luz, generación de luz láser, detección de luz y mucho más.

Los diodos también pueden tener una variedad de paquetes diferentes: diodos de montaje en superficie, diodos con cables normales y algunos diodos de potencia pueden incluso tener la capacidad de atornillarse a un disipador de calor. Los diodos vienen en todas las formas y tamaños.

Historia del diodo semiconductor

Los primeros diodos que se utilizaron se descubrieron a principios del siglo XX, cuando la tecnología inalámbrica estaba en su infancia. El Cat's Whisker fue uno de los primeros tipos de diodos que se utilizaron. Consistía en un trozo de alambre muy delgado (el bigote del gato) que se podía colocar sobre un trozo de material de tipo semiconductor (típicamente un cristal mineral) para hacer un diodo de contacto puntual. Esto fue ampliamente utilizado hasta mediados y finales de la década de 1920, cuando la tecnología termoiónica o de válvulas se volvió lo suficientemente barata como para ser ampliamente utilizada en aparatos de radio.

Alrededor de la época de la Segunda Guerra Mundial, se necesitaban nuevos diodos para los equipos de radar que se estaban desarrollando. Los diodos semiconductores proporcionaron una opción, ya que su tamaño significaba que podían operar mejor en las frecuencias requeridas para el radar.

Símbolo del circuito de diodos

Como todos los componentes electrónicos, los diodos tienen un símbolo de circuito que se utiliza dentro de los diagramas de circuitos electrónicos. El símbolo de circuito básico para el diodo consiste en un triángulo con su punta tocando una línea corta perpendicular al cable en el diagrama del circuito.

A veces, el triángulo e incluso la línea se muestran simplemente en contorno, mientras que en otras ocasiones se muestran como formas negras rellenas.

A veces, el símbolo del circuito de diodo se muestra solo como un contorno y sin las formas rellenas. La forma del contorno es igualmente aceptable.

Hay muchos tipos diferentes de diodos y algunos usan símbolos de circuito que se modifican ligeramente del símbolo de diodo básico para indicar su función: diodo Schottky, diodo varactor y varios otros entran en esta categoría.

Dispositivos de montaje en superficie o con plomo

Los diodos vienen en todas las formas y tamaños. Tradicionalmente, muchos de estos componentes electrónicos estaban contenidos en un pequeño tubo de vidrio para encapsular el diodo semiconductor real. Ahora los diodos están contenidos en una gran variedad de paquetes diferentes.

Todavía hay paquetes con plomo y todavía existen diodos encapsulados en vidrio, pero también hay muchos paquetes de plástico. Estos pueden variar en tamaño según la disipación de energía requerida.

Con mucho ensamblaje de PCB en estos días utilizando tecnología de montaje en superficie, hay una gran cantidad de diodos disponibles como componentes de montaje en superficie, diodos SMD. Hay muchos paquetes estándar para diodos SMD, incluido el paquete SOT-23, que se usa para muchos diodos discretos pequeños. Solo se utilizan dos de los tres pines disponibles y esto permite orientar correctamente el diodo.

Como estos diodos SMD son pequeños, no hay espacio para incluir el número de pieza completo en el diodo y se utilizan números abreviados para poder distinguirlos.

Si bien muchos conjuntos de PCB utilizan tecnología de montaje en superficie, hay otras áreas de la industria de fabricación de productos electrónicos que necesitan diodos con una capacidad de corriente mucho mayor. Estos diodos pueden estar contenidos en paquetes que se atornillan en los disipadores de calor.

Tipos de diodo

Existe una gran cantidad de diferentes tipos de diodos que se fabrican y utilizan en una variedad de diseños de circuitos electrónicos, diseños de RF y, a menudo, también diseños digitales. Cada tipo tiene propiedades diferentes y esto los hace adecuados para los diferentes circuitos.

  • Diodo hacia atrás: Este tipo de diodo a veces también se llama diodo trasero. Aunque no se utiliza mucho, es una forma de diodo de unión PN que es muy similar al diodo de túnel en su funcionamiento. Encuentra algunas aplicaciones especializadas en las que se pueden utilizar sus propiedades particulares, normalmente en frecuencias de microondas.

    Un diodo inverso es esencialmente una forma de diodo túnel donde un lado de la unión está menos dopado que el otro.


  • Diodo BARITT: Esta forma de diodo recibe su nombre de las palabras diodo de tiempo de tránsito de inyección de barrera. Se utiliza en aplicaciones de microondas y tiene muchas similitudes con el diodo IMPATT más utilizado.


  • Diodo Gunn: Aunque no es un diodo en forma de unión PN, este tipo de diodo es un dispositivo semiconductor que tiene dos terminales. Generalmente se utiliza para generar señales de microondas y se ha utilizado en muchos diseños de RF como una forma simple y eficaz de generador de microondas.

    Los diodos Gunn también se conocen como dispositivos de electrones transferidos o TED. Aunque se conoce como diodo, este componente electrónico no posee una unión PN y técnicamente no es un diodo en el sentido normal de la forma en que se utiliza en la tecnología de semiconductores. En cambio, el dispositivo utiliza un efecto conocido como efecto Gunn (llamado así por el descubridor, J B Gunn).

    Aunque el diodo Gunn se usa normalmente para generar señales de RF de microondas, este componente electrónico también se puede usar para un amplificador en lo que a veces se denomina amplificador de electrones transferidos o TEA.


  • Bigote de gato: Como ya se mencionó, este tipo de diodo fue el primer tipo en obtener una amplia aceptación. Consistía en un pequeño alambre colocado sobre una pieza de cristal mineral. Esto creó un pequeño diodo de contacto puntual que, aunque no era confiable, era lo suficientemente bueno como para permitir que se escucharan las transmisiones de radio cuando se usaba en un "conjunto de cristal".

    Aunque los detectores Cat's Whisker no eran particularmente confiables, fueron la primera forma de diodo semiconductor y señalaron el camino hacia diodos posteriores. y el principio LED incluso fue observado por H J Round en 1908 en uno de ellos.

  • Diodo IMPATT: El diodo IMPATT o diodo de microondas de tiempo de tránsito de ionización de avalancha IMPact se utiliza en algunos diseños de RF donde se requiere un generador simple para señales de microondas.

    La tecnología de diodo IMPATT no se usa tan ampliamente en estos días, pero este componente electrónico es capaz de generar señales típicamente de aproximadamente 3 y 100 GHz o más. Una de las principales ventajas de este diodo de microondas es la capacidad de potencia relativamente alta (a menudo de diez vatios y más) que es mucho más alta que muchas otras formas de diodo de microondas. Tiene una salida mucho más alta que un diodo Gunn.


  • Diodo láser: Este tipo de diodo es diferente al diodo emisor de luz ordinario en que produce luz láser (coherente). Estos componentes electrónicos se utilizan en muchas aplicaciones, incluidas unidades de CD y DVD. Aunque son mucho más baratos que otras formas de generadores láser, estos diodos son más caros que los LED normales.
  • La luz emite diodos: El diodo emisor de luz o LED es uno de los tipos de diodo más populares. Cuando se polariza hacia adelante con la corriente que fluye a través de la unión, se produce luz. El color original de estos diodos era rojo, pero actualmente la mayoría de los colores están disponibles. Esto se logra utilizando diferentes mezclas de semiconductores a ambos lados de la unión PN.


  • Fotodiodo: Cuando la luz incide en una unión PN, puede crear electrones y agujeros, lo que hace que fluya una corriente. Como resultado, es posible utilizar semiconductores para detectar la luz. Estos tipos de diodos también se pueden utilizar para generar electricidad. Para algunas aplicaciones, los diodos PIN funcionan muy bien como fotodetectores.


  • Diodo PIN: Este tipo de diodo tiene áreas de silicio de tipo P y tipo N, pero entre ellas hay un área de semiconductor intrínseco (es decir, sin dopaje). Esto aumenta el tamaño de lo que se denomina región de agotamiento. Este tipo de diodo se utiliza en una serie de aplicaciones, incluidos interruptores de radiofrecuencia y como fotodiodos.


  • Diodo de contacto puntual: Este tipo de diodo funciona de la misma manera que un diodo de unión PN simple, pero la construcción es mucho más fácil. Consisten en una pieza de semiconductor de tipo n, sobre la cual se coloca una punta afilada de un tipo específico de alambre metálico (metal del grupo III para químicos). Parte del metal migra hacia el semiconductor y produce una unión PN.

    Estos diodos tienen un nivel muy bajo de capacitancia y son ideales para muchas aplicaciones de radiofrecuencia (RF). También tienen la ventaja de que son muy económicos de fabricar, aunque su rendimiento no es particularmente repetible.

  • Unión PN: La unión PN estándar puede considerarse como el tipo de diodo normal o estándar que se usa en la actualidad. Este componente electrónico está incorporado en muchos diseños de circuitos electrónicos y también se utiliza en muchos diseños de circuitos de RF. Estos diodos pueden presentarse como tipos de señales pequeñas para su uso en radiofrecuencia u otras aplicaciones de baja corriente, u otros tipos pueden ser de alta corriente y alto voltaje que se pueden usar para aplicaciones de energía.


  • Diodos Schottky: Este tipo de diodo tiene una caída de tensión directa más baja que los diodos de unión PN de silicio ordinarios. A bajas corrientes, la caída puede estar entre 0,15 y 0,4 voltios en contraposición a los 0,6 voltios de un diodo de silicio.

    Para lograr este rendimiento, se construyen de una manera diferente a los diodos normales que tienen un contacto de metal a semiconductor. Se utilizan ampliamente como diodos de sujeción y en diseños de RF, a menudo como detectores de señales. También se utilizan como diodos de potencia para la rectificación de alimentación de CA en fuentes de alimentación y similares. Las pérdidas más bajas causadas por la caída más pequeña son significativas para mejorar la eficiencia.


  • Diodo de recuperación escalonada: Una forma de diodo de microondas que se utiliza para generar y dar forma a pulsos a frecuencias muy altas. Estos diodos se basan en una característica de apagado muy rápido del diodo para su funcionamiento.


  • Diodo TRAPATT: Este tipo de diodo tiene muchas similitudes con el IMPATT y de hecho pertenece a la misma familia. Ofrece menos ruido, pero no alcanza frecuencias tan altas.


  • Diodo de túnel: Aunque no se utiliza mucho en la actualidad, el diodo de túnel se utilizó para aplicaciones de microondas en las que su rendimiento superó al de otros dispositivos de la época.
  • Diodos varicap o varactor: Este tipo de diodo se utiliza en aplicaciones de radiofrecuencia (RF). El diodo tiene una polarización inversa colocada sobre él y de esta manera no fluye corriente a través de la unión. Sin embargo, el ancho de la capa de agotamiento varía según la cantidad de sesgo que se le aplique.

    Se puede pensar en el diodo como dos placas de un condensador, con la capa de agotamiento entre ellas. Como la capacitancia varía según el ancho de la capa de agotamiento y esto se puede variar cambiando la polarización inversa en el diodo, es posible controlar la capacitancia del diodo.


  • Diodo Zener / diodo de referencia de voltaje: El diodo Zener es un tipo de diodo muy útil. Se ejecuta con polarización inversa y cuando se alcanza un cierto voltaje, se rompe. Si la corriente se limita a través de una resistencia, permite producir un voltaje estable. Por lo tanto, este tipo de diodo se usa ampliamente para proporcionar un voltaje de referencia en fuentes de alimentación reguladas.


Hay muchos tipos diferentes de diodos, cada uno adecuado para su propia aplicación. La tecnología no solo difiere entre varios tipos de diodos, sino que también pueden estar contenidos en diferentes paquetes: algunos pueden tener plomo y otros pueden atornillarse en disipadores de calor y con la cantidad de ensamblaje de PCB que utiliza técnicas de fabricación automatizadas, los diodos de montaje en superficie son ahora se utiliza en grandes cantidades.

Ver el vídeo: COMO MEDIR DIODOS SMD (Octubre 2020).