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Tipos de diodo: diferentes tipos de diodo

Tipos de diodo: diferentes tipos de diodo

O diodo semicondutor é um componente eletrônico amplamente utilizado, encontrado em muitos projetos de circuitos eletrônicos atualmente.

Embora existam muitos tipos diferentes de diodo que usam a mesma estrutura básica de uma área de material tipo p que encontra uma área de material tipo n, os diferentes tipos são otimizados para fornecer características diferentes que podem ser usadas em uma variedade de maneiras em muitos projetos de circuitos eletrônicos.

Qualquer que seja o tipo de diodo, a idéia básica do diodo é importante na indústria eletrônica hoje, seja ele usado para a produção de equipamentos comerciais ou industriais, para o uso de hobbistas ou qualquer pessoa estudando eletrônica.

Os diodos são usados ​​em uma variedade de áreas diferentes. Eles podem ser para retificação simples de um sinal; eles podem ser usados ​​como diodos de energia para retificação de energia, detecção de sinal, várias formas de design de RF, geração de luz, geração de luz laser, detecção de luz e muito mais.

Os diodos também podem ter uma variedade de pacotes diferentes: diodos de montagem em superfície, diodos com fio normal e alguns diodos de alimentação podem até ter a capacidade de ser aparafusados ​​a um dissipador de calor. Os diodos vêm em todas as formas e tamanhos.

História do diodo semicondutor

Os primeiros diodos a serem usados ​​foram descobertos no início de 1900, quando a tecnologia sem fio estava em sua infância. O Bigode do Gato foi um dos primeiros tipos de diodo a ser usado. Consistia em um pedaço de fio muito fino (o próprio bigode do gato) que poderia ser colocado em um pedaço de material do tipo semicondutor (normalmente um cristal mineral) para fazer um tipo de diodo de contato de ponto. Isso foi amplamente usado até meados de 1920, quando a tecnologia termiônica ou de válvula tornou-se suficientemente barata para ser amplamente utilizada em conjuntos de rádios.

Na época da Segunda Guerra Mundial, novos diodos foram necessários para os conjuntos de radar em desenvolvimento. Os diodos semicondutores forneciam uma opção, pois seu tamanho significava que eles eram capazes de operar melhor nas frequências exigidas pelo radar.

Símbolo do circuito de diodo

Como todos os componentes eletrônicos, os diodos têm um símbolo de circuito que é usado em diagramas de circuitos eletrônicos. O símbolo básico do circuito para o diodo consiste em um triângulo com sua ponta tocando uma linha curta perpendicular ao fio no diagrama do circuito.

Às vezes, o triângulo e até mesmo a linha são mostrados apenas em contorno, enquanto em outras vezes são mostrados como formas pretas preenchidas.

Às vezes, o símbolo do circuito de diodo é mostrado apenas como um contorno e sem as formas preenchidas. A forma do contorno é igualmente aceitável.

Existem muitos tipos diferentes de diodo e alguns usam símbolos de circuito que são ligeiramente modificados a partir do símbolo de diodo básico para indicar sua função: diodo Schottky, diodo varator e vários outros se enquadram nesta categoria.

Dispositivos de montagem em superfície ou com chumbo

Os diodos vêm em todas as formas e tamanhos. Tradicionalmente, muitos desses componentes eletrônicos ficavam contidos em um pequeno tubo de vidro para encapsular o diodo semicondutor real. Agora, os diodos estão contidos em uma grande variedade de embalagens diferentes.

Ainda existem embalagens com chumbo e os diodos encapsulados em vidro, mas também existem muitas embalagens de plástico. Eles podem variar em tamanho de acordo com a dissipação de energia necessária.

Com muita montagem de PCB hoje em dia usando tecnologia de montagem em superfície, existe uma série de diodos disponíveis como componentes de montagem em superfície, diodos SMD. Existem muitos pacotes padrão para diodos SMD, incluindo o pacote SOT-23, que é usado para muitos diodos discretos pequenos. Apenas dois dos três pinos disponíveis são usados ​​e isso permite que o diodo seja orientado corretamente.

Como esses diodos SMD são pequenos, não há espaço para o número de peça completo a ser incluído no diodo e o número de formato curto é usado para permitir que sejam distinguidos.

Embora grande parte da montagem de PCB use tecnologia de montagem em superfície, há outras áreas da indústria de fabricação de eletrônicos que precisam de diodos com capacidade de corrente muito mais alta. Esses diodos podem estar contidos em pacotes que se fixam em dissipadores de calor.

Tipos de diodo

Há uma série de diferentes tipos de diodo que são fabricados e usados ​​em uma variedade de projetos de circuitos eletrônicos, projetos de RF e, muitas vezes, projetos digitais também. Cada tipo tem propriedades diferentes e isso os torna adequados para os diferentes circuitos.

  • Díodo reverso: Esse tipo de diodo é às vezes também chamado de diodo traseiro. Embora não seja amplamente utilizado, é uma forma de diodo de junção PN muito semelhante ao diodo de túnel em sua operação. Ele encontra algumas aplicações especializadas onde suas propriedades particulares podem ser usadas, normalmente em frequências de microondas.

    Um diodo reverso é essencialmente uma forma de diodo de túnel em que um lado da junção é menos dopado do que o outro.


  • Diodo BARITT: Esta forma de diodo recebe o nome das palavras diodo de tempo de trânsito de injeção de barreira. É usado em aplicações de micro-ondas e tem muitas semelhanças com o diodo IMPATT mais amplamente usado.


  • Diodo Gunn: Embora não seja um diodo na forma de uma junção PN, este tipo de diodo é um dispositivo semicondutor que possui dois terminais. Geralmente é usado para gerar sinais de microondas e em muitos projetos de RF como uma forma simples e eficaz de gerador de microondas.

    Os diodos Gunn também são conhecidos como dispositivos de elétrons transferidos, ou TED. Embora seja referido como um diodo, este componente eletrônico não possui uma junção PN e tecnicamente não é um diodo no sentido normal da forma como é usado na tecnologia de semicondutores. Em vez disso, o dispositivo usa um efeito conhecido como efeito Gunn (em homenagem ao descobridor, J B Gunn).

    Embora o diodo Gunn seja normalmente usado para gerar sinais de RF de micro-ondas, esse componente eletrônico também pode ser usado para um amplificador no que às vezes é chamado de amplificador de elétron transferido ou TEA.


  • Bigode de gato: Como já mencionado, esse tipo de diodo foi o tipo mais antigo a obter ampla aceitação. Consistia em um pequeno fio colocado em um pedaço de cristal mineral. Isso criou um pequeno diodo de contato pontual, que embora não confiável, era bom o suficiente para permitir que as transmissões de rádio fossem ouvidas quando usado em um "conjunto de cristal".

    Embora os detectores Cat's Whisker não fossem particularmente confiáveis, eles foram a primeira forma de diodo semicondutor e apontaram o caminho para diodos posteriores. e o princípio do LED foi até observado por H J Round em 1908 em um deles.

  • Diodo IMPATT: O diodo IMPATT ou diodo de microondas de tempo de trânsito de ionização de avalanche IMPact é usado em alguns projetos de RF onde um gerador simples é necessário para sinais de microondas.

    A tecnologia de diodo IMPATT não é tão amplamente usada atualmente, mas esse componente eletrônico é capaz de gerar sinais tipicamente de cerca de 3 a 100 GHz ou mais. Uma das principais vantagens desse diodo de microondas é a capacidade de potência relativamente alta (geralmente dez watts e mais), que é muito maior do que muitas outras formas de diodo de microondas. Ele tem uma saída muito maior do que um diodo Gunn.


  • Díodo laser: Este tipo de díodo é diferente do díodo emissor de luz normal porque produz luz laser (coerente). Esses componentes eletrônicos são usados ​​em muitas aplicações, incluindo unidades de CD e DVD. Embora muito mais baratos do que outras formas de geradores a laser, esses diodos são mais caros do que os LEDs comuns.
  • Diodos emissores de luz: O diodo emissor de luz ou LED é um dos tipos mais populares de diodo. Quando polarizado para frente com a corrente fluindo pela junção, a luz é produzida. A cor original para esses diodos era vermelha, mas atualmente a maioria das cores está disponível. Isso é conseguido usando diferentes combinações de semicondutores de cada lado da junção PN.


  • Foto-diodo: Quando a luz atinge uma junção PN, ela pode criar elétrons e buracos, fazendo com que uma corrente flua. Como resultado, é possível usar semicondutores para detectar luz. Esses tipos de diodos também podem ser usados ​​para gerar eletricidade. Para algumas aplicações, os diodos PIN funcionam muito bem como fotodetectores.


  • Diodo PIN: Este tipo de diodo possui áreas de silício tipo P e tipo N, mas entre eles há uma área de semicondutor intrínseco (ou seja, sem dopagem). Isso aumenta o tamanho do que é denominado região de esgotamento. Este tipo de diodo é usado em uma série de aplicações, incluindo interruptores de radiofrequência e como fotodiodos.


  • Díodo de contato pontual: Este tipo de diodo funciona da mesma maneira que um diodo de junção PN simples, mas a construção é muito mais fácil. Eles consistem em um pedaço de semicondutor do tipo n, no qual uma ponta afiada de um tipo específico de fio de metal (metal do grupo III para químicos) é colocada. Parte do metal migra para o semicondutor e produz uma junção PN.

    Esses diodos têm um nível muito baixo de capacitância e são ideais para muitas aplicações de radiofrequência (RF). Eles também têm a vantagem de serem muito baratos de fabricar, embora seu desempenho não seja particularmente reproduzível.

  • Junção PN: A junção PN padrão pode ser considerada o tipo normal ou padrão de diodo em uso hoje. Este componente eletrônico é incorporado em muitos projetos de circuitos eletrônicos e também é usado em muitos projetos de circuitos RF. Esses diodos podem vir como pequenos tipos de sinais para uso em radiofrequência ou outras aplicações de baixa corrente, ou outros tipos podem ser de alta corrente e alta tensão que podem ser usados ​​para aplicações de energia.


  • Diodos Schottky: Este tipo de diodo tem uma queda de tensão direta menor do que os diodos de junção PN de silício comuns. Em correntes baixas, a queda pode ser algo entre 0,15 e 0,4 volts, em oposição a 0,6 volts para um diodo de silício.

    Para alcançar esse desempenho, eles são construídos de uma maneira diferente dos diodos normais com contato de metal com semicondutor. Eles são amplamente usados ​​como diodos de fixação e em projetos de RF, geralmente como detectores de sinal. Eles também são usados ​​como diodos de energia para retificação de energia CA em fontes de alimentação e similares. As perdas menores causadas pela queda menor são significativas na melhoria da eficiência.


  • Diodo de recuperação de etapa: Uma forma de diodo de microondas usado para gerar e moldar pulsos em frequências muito altas. Esses diodos contam com uma característica de desligamento muito rápido do diodo para sua operação.


  • Diodo TRAPATT: Este tipo de díodo tem muitas semelhanças com o IMPATT e, de facto, pertence à mesma família. Ele oferece menos ruído, mas não atinge essas frequências altas.


  • Díodo de túnel: Embora não seja amplamente utilizado hoje, o diodo túnel foi usado para aplicações de microondas onde seu desempenho excedeu o de outros dispositivos da época.
  • Diodos varicap ou varactor: Este tipo de diodo é usado em aplicações de radiofrequência (RF). O diodo tem uma polarização reversa colocada sobre ele e, dessa forma, nenhuma corrente flui através da junção. No entanto, a largura da camada de depleção varia de acordo com a quantidade de enviesamento colocado sobre ela.

    O diodo pode ser visto como duas placas de um capacitor, com a camada de depleção entre elas. Como a capacitância varia de acordo com a largura da camada de depleção e isso pode ser variado mudando a polarização reversa no diodo, é possível controlar a capacitância do diodo.


  • Diodo Zener / diodo de referência de tensão: O diodo Zener é um tipo de diodo muito útil. É executado sob polarização reversa e quando uma certa tensão é atingida, ele quebra. Se a corrente for limitada por um resistor, ele permite que uma tensão estável seja produzida. Este tipo de diodo é, portanto, amplamente utilizado para fornecer uma tensão de referência em fontes de alimentação reguladas.


Existem muitos tipos diferentes de díodos, cada um adequado para a sua aplicação. Não apenas a tecnologia difere entre vários tipos de diodos, mas também podem estar contidos em diferentes pacotes: alguns podem ser com chumbo e outros podem ser fixados em dissipadores de calor e com a quantidade de montagem de PCB que usa técnicas de fabricação automatizadas, os diodos de montagem em superfície agora usado em grandes quantidades.


Assista o vídeo: TIPOS DE DIODOS: ZENER, PIN, GUNN, SHOCKLEY, TÚNEL, VARICAP, SCHOTTKY, FOTO-DIODO, LED. (Novembro 2021).