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Diodo

 

O diodo convencional é composto por dois blocos de material semicondutor um do tipo N outro do tipo P. 
A sua sua representação esquemática é a seguinte: 
Diodo junção NP

Características de um Díodo

O díodo é um componente electrónico fundamental que tem como característica mais importante, permitir que a corrente circule apenas num sentido.

Quando o díodo está polarizado directamente, conduz e permite circular a corrente.

Se está polarizado inversamente não permite circular corrente.
Diodo polarizado inversamente
Polarizacão inversa 
A lâmpada não acende
Diodo Polarizado Directamente
Polarização directa 
A lâmpada acende

Podemos comparar um díodo a uma válvula hidráulica que possibilite passar a água num sentido e impedindo no sentido contrário.
analogia Polarização Directa

Barreira de Potencial

A região próxima da superfície de separação torna-se deficiente de lacunas do lado P da junção, e deficiente de electrões do lado N. O resultado final é uma acumulação de cargas positivas do lado N da junção,e de cargas negativas do lado P. Estas cargas são constituídas por iões positivos e negativos. Quando o dipolo formado por estas duas cargas atinge alguns décimos de volt., os electrões do lado N não conseguem passar para o lado P por serem repelidos pela barreira de iões negativos. Do mesmo modo as lacunas do lado P não conseguem passar para o lado N por serem repelidas pelos iões positivos. A barreira que ocupa o espaço contíguo junção e se opõe aos deslocamentos das cargas de um e para o outro lado da junção é designada por barreira de potencial, a zona onde surge esta barreira denomina-se zona de depleção.

Barreira de potencial diodo

Para saber a polaridade do díodo, no díodo tem uma marca de uma flecha que indica a extremidade correspondente ao cátodo.

Simbolo Diodo
 

Simbologia Díodos 

Díodo Rectificador Simbolo Díodo Rectificador Diodo Zener Simbolo Diodo Zener
Diodo varicap simbolo Diodo Varicap Diodo túnel Simbolo Diodo túnel
Diodo Schottky Simbolo Diodo Schottky Diodo com característica dependente da temperatura Simbolo díodo dependente da temperatura
Fotodíodo Simbolo Fotodíodo Diodo emissor de luz (LED) Simbolo LED
Diodos Gunn Simbolo diodo gunn Diodo PIN Simbolo diodo PIN

 

Principio de funcionamento - Características de um díodo

Um díodo é um dispositivo constituído por uma junção de dois materiais semicondutores (em geral silício ou germânio dopados), um do tipo n e o outro do tipo p, ou de um material semicondutor e de um metal, sendo usualmente representado pelo símbolo da Figura 1. Aos terminais A e K dão-se respectivamente os nomes de Ânodo e Cátodo.

simbolo díodo

Figura 1: Símbolo do díodo.

Este dispositivo permite a passagem de corrente, com facilidade, num sentido, e oferece uma grande resistência à sua passagem no sentido contrário.

Assim, quando o Ânodo (A) estiver a um potencial positivo em relação ao Cátodo (K), o díodo conduz e a corrente terá o sentido (convencional) indicado pela seta. Nestas condições diz-se que

o díodo está directamente polarizado. Quando o Ânodo estiver a um potencial negativo em relação ao Cátodo, o díodo não conduz e a corrente, que teria o sentido contrário ao da seta, não é autorizada a passar. Nestas condições diz-se que o díodo está inversamente polarizado.

 

 

 

Diodo Zener - Efeito Avalanche

A tensão inversa aplicada às extremidades de uma junção PN não pode ser aumentada indefinidamente. Com efeito, o aumento da d.d.p.(diferença de potencial) no sentido inverso provoca uma aceleração dos portadores minoritários. A partir de uma certa tensão inversa os portadores secundários adquirem uma velocidade suficiente para arrancarem por choques electrões aos átomos. O fenómeno é cumulativo e provoca um rápido decréscimo da resistividade. Este efeito é utilizado em um tipo especial e díodos para regular a tensão diodo zener.

Tipos de díodos

Existem actualmente diferentes tipos de díodos que, apesar de apresentarem características eléctricas semelhantes, tem-nas adaptadas à execução de determinadas funções. O símbolo introduzido anteriormente (Figura 1) representa o díodo normalmente utilizado para rectificação (transformação de corrente bidireccional em corrente unidirecional) e processamento de sinal nela baseado. Pretende-se que a sua zona de avalanche esteja suficientemente afastada para nunca ser atingida, e que a sua corrente de fuga inversa seja desprezável.

Além destes, outros tipos de díodos utilizados usualmente são:

Díodo Zener

diodo zener

Funciona na zona de avalanche, e é utilizado como referência de tensão (a tensão varia pouco com a corrente nessa zona).

Varistor ou varicap

diodo varicap

Todos os díodos apresentam uma capacidade que é variável com a tensão aplicada. Os varistores são díodos especialmente desenhados para se obter uma capacidade fortemente dependente da tensão. São usados em osciladores cuja frequência é controlada por tensão (VCO).

Fotodíodo

fotodiodo

Quando a zona da junção recebe luz, geram-se pares de portadores de carga (electrão-vazio) que geram uma tensão ou uma corrente no dispositivo. Existe, assim, conversão opto-electrónica. Estes dispositivos são utilizados como detectores de luz, nas mais diversas aplicações.

LED

diodo led

Para certos tipos de materiais semicondutores, quando é injectada uma corrente na junção do díodo, é gerada radiação electromagnética na zona do visível ou infravermelho próximo (conversão electro-óptica). Existem componentes em que vários LED estão dispostos sob a forma de traços ou pontos numa matriz, permitindo a apresentação de algarismos e letras (displays).