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Diodos

El diodo combina polos positivos y negativos, es decir, elementos de tipo n con los de tipo p, es decir, con abundancia o carencia de electrones libres. Su función es facilitar el paso de corriente en una sola dirección, o funcionando como rectificador. En el mundo de los materiales electricos es fundamental entender como funciona un diodo para poder acceder a las esferas mas complejas del conocimiento en electronica.

Tipos de diodos

 Existen diferentes diodos segun sus formas de polarizarse. Como ejemplos veremos los de tipo condensador, el tipo rectificador de mercurio, de alto vacio o el diodo de gas. Ultimamente han ganado terreno los diodos emisores de luz. Existen los diodos laser de inyeccion, que se clasifican entre los diodos LED, del ingles Light Emitting Diode. Estos, mediante la polarizacion directa, liberan energia termica, liberan un foton con radiacion ultravioleta o infrarroja -ver mas adelante en funcionamiento. Por ultimo, los diodos pueden ser de juntura de silicio o de juntura de germanio.

Diodos de potencia

Para los circuitos de potencia el diodo es un elemento fundamental, a pesar de contar con restricciones, por tratarse de artefactos unidireccionales: la corriente no circula en sentido inverso de la conducción. El proceso de control consistira entonces en invertir el voltaje entre ánodo y cátodo. Este tipo de diodo tiene que tolerar una tensión alta con una caída muy baja en intensidad.

Funcionamiento de los diodos

Como cualquier otro componente electrónico. también los diodos deben ser comprobados, en cuanto a su estado se refiere. Para poder entender mejor como deben realizarse las pruebas y mediciones y establecer cuáles son las características que más interesan estudiar, debemos realizar, previamente, un pequeño resumen de la teoría del funcionamiento de los diodos.

1) Para que la corriente circule (minima resistencia), el polo positivo de la fuente debe estar aplicado al electrodo denominado anodo, y el negativo denominado catodo; a este sistema de polarizacion se lo llama polarizacion directa.

2) Para que la corriente encuentre el maximo de resistencia a su paso, habra que aplicar una polarizacion opuesta a la indicada en el punto anterior, o sea el positivo al catodo y el negativo al anodo. Este tipo de polarizacion recibe el nombre de polarizacion inversa.

La condicion ideal de resistencia infinita en un sentido y cero en el otro no se cumple jamas y en la practica siempre existe alguna circulacion de corriente en el sentido directo (es decir que nunca es cero), alcanzando un determinado valor que siempre es menor que la resistencia inversa, por supuesto.

En lo que se refiere a la intensidad de la corriente circulante en cada uno de los diodos virtuales que conforman un transistor, sabemos que debería ser muy grande en el -diodo emisor-base, que se está polarizando directamente, en tanto que la intensidad debería ser casi nula en el diodo colec­tor-base, polarizado en forma inversa. Sin embargo, en el transistor no sucede tal cosa, puesto que el hecho de que ambos diodos operen conjuntamente, teniendo un electrodo común (la base), hace que se produzca una situación muy curiosa (fundamento de la acción transistora).

1) Cuando se aplica polarización directa al diodo emisor-base y se deja sin polarizar al diodo colector-base, la intensidad de la corriente en el diodo polarizado será muy alta. Esta corriente emisor-base con colector abierto se representa con (Ieo).

2) Cuando se aplica polarización inversa al diodo colector-base y se deja sin polarizar el diodo emisor base, la intensidad de la corriente en el diodo polarizado será casi nula. Esta corriente colector-base, con el emisor abierto, se simboliza con (Ieo) y representa la corriente de  fuga, del diodo colector-base del transistor.

3) Cuando se aplican las polarizaciones correspondientes a ambos diodo s, la inten­sidad de la corriente del diodo colector-base, que antes era casi nula, aumenta a grandes valores. Todo sucede tal como si el hecho de haberse acoplado el diodo emisor-base, produjese una reducción de la resistencia del diodo colector-base.

Esto se explica en la siguiente forma elemental:

1) Cuando el diodo colector-base no esta polarizado (circuito abierto) la cantidad de lagunas inyectadas por el emisor a la base (en el caso de un transistor PNP o los electrones (en el caso de un tránsistor NPN) será muy grande: la corriente de la base será exactamente igual a la corriente del emisor, puesto que la base atrae todas las portadoras (lagunas o electrones según el caso);

2) Cuando el diodo colector-base está polarizado (circuito cerrado) las lagunas se dividen en dos caminos, una muy pequeña cantidad hacia la base y el resto (la mayor parte) hacia el colector. Corno vemos la corriente del emisor (le) es igual a la suma de las corrientes de la base (lb) y del colector (le).

Estos conceptos son fundamentales para la reparacion en electronica, pero recomendamos siempre profundizar en otros medios antes de que los principiantes se arrojen sobre los artefactos, ya que existe siempre el riesgo que envuelve la electricidad.

 Los Transistores

Por otro lado, los Transistores de Efecto de Campo (FET) tienen también 3 terminales, que son Puerta (Gate), Drenador (Drain) y Sumidero (Sink), que igualmentedependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas.

Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control.

Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color... Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas, debido al gran consumo que tenían.

Los transistores tienen multitud de aplicaciones, entre las que se encuentran:

• Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación)
• Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión de radiofrecuencia)
• Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulsos PWM)
• Detección de radiación luminosa (fototransistores)

Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminales llamados Base, Colector y Emisor, que dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas.