Diodo

El diodo (generalizado de diodo semiconductor) es un elemento electrónico formado por dos terminales (ánodo y cátodo) que tan sólo permite el paso de corriente en un sentido, siendo éste de ánodo a cátodo. En la siguiente imagen podéis ver cómo reconocer ambos terminales tanto en su simbología como en un diodo real:

Imagen 1. Ánodo y Cátodo del diodo

Para que el diodo deje pasar la corriente, éste tendrá que tener mayor tensión en el ánodo que en el cátodo. Cuando esto ocurre se dice que el diodo está polarizado directamente, mientras que si fuera al contrario (más tensión en cátodo que en el ánodo) diríamos que el diodo está polarizado indirectamente. Idealmente si el diodo está polarizado de manera inversa, no conducirá (se comportará como un circuito abierto), mientras que polarizado directamente, se comportará como un cortocircuito: 

Imagen 2. Ejemplo polarización inversa y directa en simulador ARES Proteus

Ha de ser tenido en cuenta que los diodos no son ideales. Como cualquier otro componente tienen ciertas características de funcionamiento (las cuales podemos encontrar en su hoja de características -spreadsheet en inglés-) y sólo si estas se cumplen, se garantiza un comportamiento como el descrito anteriormente. 

Mediante la curva característica del diodo, analizaremos sus modos de funcionamiento: rutpura, on/direct, off/reverse:

Imagen 3. Curva característica de un diodo.

• Modo ON/Direct: Cuando el diodo está polarizado directamente vemos que a partir de cierta tensión, pequeñas variaciones de tensión generarán grandes variaciones de corriente. Esta tensión es conocida como tensión umbral, de codo o barrera (Vb). A partir de esta tensión en el diodo habrá una caida prácticamente constante de Vb (valor según sus materiales). Hay que tener en cuenta que el diodo soportará una corriente máxima especificada en el datasheet, corriendo el riesgo de dañar el diodo permanentemente si sobrepasamos la misma. En este caso, el diodo actuará como un cortocircuito.
• Modo OFF/Reverse: Cuando el diodo está polarizado inversamente, actuará como un circuito abierto: no dejará pasar prácticamente la corriente. Tendremos una corriente llamada corriente de saturación, Is, despreciable para la mayoría de aplicaciones puesto que será del orden de uA. Esto se cumplirá siempre y cuando la tensión aplicada al diodo esté comprendida entre 0 y la tensión de ruputra Vr.
• Modo Ruptura: Cuando la tensión inversamente aplicada al diodo es mayor que la de ruptura, Vr, se produce el fenómeno de avalancha. Principalmente consiste en la imposibilidad del diodo de bloquear el flujo de corriente. De nuevo, se puede dañar el diodo irreparablemente si no se respetan los valores máximos establecidos por el fabricante.

Nota: Cuando el diodo esté polarizado directa / inversamente en condiciones óptimas, trabajaremos con Vb / Vr respectivamente. No obstante, cuando queramos escoger un diodo adecuado para nuestro montaje, tendremos que tener en cuenta las tensiones, corrientes y demás caracterísitcas de nuestro montaje y escoger un diodo que pueda trabajar en las mismas.

Hasta aquí la introucción a los diodos, hacer servir el material que os dejo a continuación para afianzar conceptos:

1. Test diodos : Realizadlo tantas veces como queráis para ver si habéis afianzado los conceptos básicos del funcionamiento de un diodo.
2. Ejercicios numéricos diodos.

Para información extra sobre qué pasa realmente en un diodo, os dejo la siguiente presentación de la universidad de Oviedo: