Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que conduce electricidad en una sola dirección, y solo cuando se aplica una determinada diferencia mínima de potencial, o voltaje, a sus dos terminales. Los primeros diodos se usaban para convertir CA a CC y filtrar la señal en radios. Los diodos se han vuelto omnipresentes, se usan para proteger los componentes electrónicos, iluminar nuestras casas y enviar señales de control remoto.

La Estructura Básica

Para entender la base del uso de un diodo, ayuda a mirar una estructura de diodo estándar. El diodo p-n estándar tiene dos semiconductores que hacen contacto, formando una interfaz. Los semiconductores puros no conducen, por lo que se agregan impurezas de metal. En un semiconductor del diodo p-n, el metal contaminante cede fácilmente un electrón; el otro también está dopado (impurificado) con un metal que acepta un electrón fácilmente. En la interfaz, los electrones se mueven de un lado a otro, haciendo que los átomos que los electrones dejan cargados positivamente y los átomos receptores sean negativos. Esta desviación de la neutralidad ocurre solo en la interfaz. Crea un campo eléctrico para que los electrones que fluyen desde una corriente externa vayan principalmente del lado aceptor de electrones al lado donador de electrones.

Diodos tempranos: Radios

Esta propiedad unidireccional fue la primera explotado en radios AM. La señal de radio oscila hacia adelante y hacia atrás, creando una corriente alterna en la antena. Antes de la amplificación, la señal debe hacerse unidireccional. Por lo tanto, el diodo de una radio deja pasar la mitad de la señal moviendo los electrones en una dirección, pero no en la otra mitad. En resumen, el AC se convierte en DC. Los condensadores luego filtran la alta frecuencia, dejando solo la señal de audio, lista para la amplificación.

LED

Si aplica una tensión a través de un diodo, los electrones de la corriente eléctrica se mueven alrededor del circuito eléctrico emitirá una longitud de onda de luz específica cuando se una a la impureza que acepta un electrón. Así es como los diodos emisores de luz (LED) producen luz. Luego, los electrones se mueven a través de la interfaz semiconductora debido al campo eléctrico que se encuentra entre ellos, cruzan el semiconductor que dona electrones y continúan hasta la parte posterior de la fuente de voltaje para completar el circuito.

Fotodiodos y sensibles a la luz Diodos

Así como los diodos pueden producir luz, también pueden crear corriente cuando la reciben. Los dos tipos funcionan juntos en un dispositivo de control remoto, por ejemplo, para su televisor. El último es cómo funcionan los paneles fotovoltaicos. Dos diodos emiten luz desde su control remoto: uno emite luz visible para hacerle saber que la señal está siendo enviada; el otro emite una señal binaria a una longitud de onda invisible (por lo tanto, la necesidad del fotodiodo visible). Los fotones golpean al semiconductor donador de electrones, liberando electrones y dándoles energía cinética. La energía cinética se puede traducir en una sola dirección, ya que solo se permite una dirección de corriente eléctrica. Esta es la misma manera que los paneles solares funcionan, convirtiendo los fotones del sol en corriente eléctrica en una sola dirección.

Circuit Protection

Un diodo puede proteger la circuitería de las baterías insertadas incorrectamente. La polaridad será incorrecta, pero no dañará la circuitería más allá del diodo, que solo permite el paso de una débil corriente. Los diodos también juegan un papel en los protectores contra sobretensiones. Los llamados diodos de "avalancha" conducen a un cable de tierra, pero no permiten la corriente regular debido a su orientación unidireccional. A una tensión lo suficientemente alta, un diodo dejará pasar la tensión. Cuando la tensión sobrepasa los niveles operacionales, el diodo de avalancha se abre y deja salir el voltaje adicional a través del cable de tierra.