3.- LOS DIODOS

El primer componente de estado sólido que vamos a estudiar es el diodo. Un diodo se consigue cuando sobre una misma oblea de silicio se dopan una de las zonas como tipo p y otra como tipo n. Es lógico pensar que los huecos tienden a unirse con los electrones y generan en la zona de unión pn una zona de recombinación, un movimiento de cargas ( y por lo tanto una intensidad) y un potencial asociado a dicho movimiento de carga. Sus valores sólo dependen de las condiciones de fabricación del diodo. Pero la forma de dicha cantidad de cargas en movimiento y de la tensión asociada a ellas siempre es la misma y se ha mostrado en la siguiente imagen.

En dicha curva características se distinguen dos zonas. Una en la que el diodo se conecta en polarización directa (p al polo positivo y n al polo negativo). En estas condiciones si aplicamos la ley de Ohm podremos obtener la denominada recta de trabajo, del diodo

Si representamos dicha recta de trabajo sobre la característica del diodo da lugar a un punto denominado punto de trabajo. Generalmente dicho punto de trabajo suele corresponder a una tensión de saturación del diodo de 0,7 V

Si conectamos el diodo en polarización inversa, el área de recombinación se opone al la corriente, por lo que hasta que no se supera dicha barrera no se produce la conducción.

La mayoría de los diodos se conectan en polarización directa a excepción de los diodos denominados zener que se utilizan como estabilizadores de tensión.

          La principal aplicación de los diodos es como rectificadores. Cuando conectamos un diodo a una corriente alterna conduce sólo cuando la conexión es en polarización directa. Cuando la polarización es inversa no conduce la corriente eléctrica. El resultado es el que se presenta en la figura.

        Si al efecto del diodo se le añade un temporizador formado por un condensador, se consigue que la corriente alterna se asemeje mucho a la corriente continua. Diferenciándose sólo por un pequeño rizado que se puede eliminar añadiendo un rectificador. Es decir, un diodo zener, que según la característica del diodo debe conectarse en polarización inversa y comienza a conducir sobrepasada cierta tensión con una intensidad constante que dependerá del diodo utilizado.
       El conjunto anteriormente descrito es una fuente de alimentación. Las fuentes de alimentación transforman la corriente alterna en continua y son utilizadas para alimentar de energía a casi todos los aparatos electrónicos, como ordenadores, móviles, portatiles, tablets, etc..-

         El primer elemento de la fuente es un transformador que consiste en dos bobinas, que utilizan la variación del flujo magnético con el tiempo para modificar los valores de la corriente alterna (tensión e intensidad).

ACTIVIDADES

1.- Calcular la intensidad que circula por un circuito formado por un diodo y una resistencia de 2 K sabiendo que la alimentación son 5V.
2.- ¿Cómo puede explicar las diferencias entre un diodo LED verde, rojo y amarillo?
3.- Utilizando cualquier programa de simulación de componentes electrónicos haga la simulación de una fuente de alimentación y obtenga el gráfico de la salida en cada una de las etapas de rectificación.