Video de Polarización directa e inversa de un diodo semiconductor
Polarización directa del diodo semiconductor
Cuando le aplicamos un voltaje a un diodo y lo configuramos coincidiendo el positivo de la batería con la región P y el negativo de la batería con la región N, se dice que lo estamos polarizando directamente.
Sucede que al aplicar el voltaje de la batería los electrones en la región P y N son empujados hacia la zona de deplexión o frontera. Aquí hay dos posibilidades:
a.- Que el voltaje de la batería sea menor a la barrera de potencial. Si es menor a la barrera de potencial (de 0.7 voltios para silicio ó 0.3 voltios para germanio), los electrones y huecos no tienen la suficiente energía para atravesar la frontera y por lo tanto no se produce un flujo de electrones.
b.- Que el voltaje de la batería sea mayor a la barrera de potencial. Si es mayor a la barrera de potencial (de 0.7 voltios para silicio ó 0.3 voltios para germanio), los electrones y huecos tienen la suficiente energía para atravesar la frontera y por lo tanto se produce un flujo de electrones.
En resumen, un diodo polarizado directamente con un voltaje mayor a la barrera de potencial deja pasar el flujo de electrones y se comporta en forma similar a una resistencia de muy bajo valor.
Polarización inversa del diodo semiconductor
Cuando aplicamos un voltaje a un diodo y lo configuramos colocando el positivo de la batería a la región N y el negativo de la batería a la región P, lo estamos polarizando inversamente.
En esta configuración los electrones de la región N son atraídos por el terminal positivo y los huecos de la región P son atraídos por el terminal negativo de la batería. Por lo tanto los electrones y huecos se alejan de la frontera y se ensancha su zona de deplexión.
A pesar de que la zona de deplexión se ensancha existe una cantidad muy pequeñísima de corriente de portadores minoritarios.
En resumen podemos decir que un diodo polarizado inversamente se comporta como una resistencia de muy alto valor en ohmios, por lo que no deja pasar el flujo de electrones y genera en sus extremos una diferencia de potencial directamente proporcional a la suministrada por la batería.
Ruptura y curva característica de un diodo
Todos los diodos están diseñados para que tengan un límite de voltaje en polarización inversa, pasado este límite de voltaje que aproximadamente puede ser de 50 voltios, se produce una ruptura o una avalancha de corriente tal como se muestra en la siguiente figura.
En polarización directa la corriente puede aumentar, pero se mantiene un voltaje de umbral que puede ser de 0.7 voltios para el silicio y 0.3 voltios para el germanio.
Diccionario electrónico
¿Qué es un Componente activo?
En electrónica, un componente activo es un elemento o dispositivo que tiene la capacidad de controlar y manipular la corriente eléctrica a través de él. A diferencia de los componentes pasivos, que no pueden amplificar o controlar la señal eléctrica, los componentes activos pueden aumentar la potencia, generar oscilaciones y realizar funciones de amplificación, conmutación y procesamiento de señales. Los componentes activos requieren una fuente de energía externa para funcionar y pueden influir en la amplitud, frecuencia y forma de la señal eléctrica que pasa a través de ellos.
Los componentes activos más comunes incluyen:
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Transistores: Son dispositivos semiconductores que pueden actuar como amplificadores o interruptores. Los transistores bipolares (NPN y PNP) y los transistores de efecto de campo (MOSFET y JFET) son ejemplos típicos. Se utilizan en amplificadores, circuitos lógicos y sistemas de conmutación.
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Amplificadores operacionales (Op-Amps): Son dispositivos amplificadores de alta ganancia y alta impedancia de entrada. Se utilizan para amplificar señales débiles, realizar operaciones matemáticas como suma, resta, integración y diferenciación, y como bloques fundamentales en circuitos analógicos y sistemas de control.
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Diodos de avalancha y diodos Zener: Aunque los diodos son componentes pasivos, estos tipos especiales de diodos, llamados diodos activos, se utilizan para generar tensiones de referencia estables o para producir avalanchas controladas de electrones, lo que permite la generación de señales de alta frecuencia.
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Triodos de vacío (Válvulas): Aunque han sido reemplazados en gran medida por los transistores, los tubos de vacío aún se utilizan en aplicaciones de alta potencia y en equipos de audio de alta calidad.
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Amplificadores de potencia: Estos dispositivos amplifican la potencia de una señal de entrada para conducir altavoces o cargas más grandes. Pueden ser transistores de potencia, circuitos integrados específicos o válvulas.
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Circuitos integrados analógicos y digitales: Incluyen una variedad de componentes activos, como amplificadores, convertidores analógico-digitales (ADC), convertidores digital-analógicos (DAC), microcontroladores y microprocesadores, que desempeñan funciones especializadas en sistemas electrónicos.
Los componentes activos son esenciales para el diseño y funcionamiento de una amplia gama de dispositivos electrónicos, desde radios y televisores hasta teléfonos móviles y computadoras. Su capacidad para controlar y manipular señales eléctricas ha revolucionado la electrónica moderna y ha permitido el desarrollo de tecnologías avanzadas en comunicaciones, automatización, control industrial y más.
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