I diodi sono dispositivi a semiconduttore che bloccano efficacemente la corrente in una direzione consentendo nel contempo il flusso di corrente nell'altra. Un diodo ideale, quindi, agisce come un interruttore che è aperto in una direzione e chiuso nell'altra. I diodi sono racchiusi in casi come vetro o plastica che sono contrassegnati da una banda per indicare il lato del catodo. Il flusso di corrente dall'anodo al catodo significa che il diodo è polarizzato in avanti, mentre il flusso di corrente dal catodo all'anodo significa che il diodo è polarizzato inverso.

Costruzione

I diodi sono formati da semiconduttori come come silicio o germanio che sono drogati per formare quella che è nota come giunzione PN. Le giunzioni PN vengono create da una combinazione di semiconduttori di tipo P e N. P sta per positivo e N per negativo. I semiconduttori hanno buchi o cariche positive e elettroni liberi o cariche negative.

Tipi P e N

Un semiconduttore che è stato drogato per formare un tipo P ha fori come i vettori maggioritari, e gli elettroni sono portatori di minoranza. Una tensione applicata fa spostare gli elettroni a sinistra e i fori a destra, ei fori si ricombinano con elettroni liberi dal circuito esterno. Gli elettroni sono così pochi di numero che il loro effetto è trascurabile e quindi viene considerato solo il movimento dei buchi. I tipi-P hanno una carica positiva in eccesso.

Un semiconduttore che è stato drogato per formare un tipo N ha elettroni liberi come vettori maggioritari e fori come portatori minoritari. Una tensione applicata fa spostare gli elettroni liberi a sinistra e i fori a destra. Questi fori sono riempiti da elettroni da un circuito esterno. I fori sono così pochi in numero che il loro effetto è trascurabile e quindi viene preso in considerazione solo il flusso degli elettroni liberi. I tipi N hanno una carica negativa in eccesso.

Caratteristiche

Un diodo è simboleggiato da una freccia che indica la direzione in cui è consentito il flusso di corrente. Si chiama forward-biased quando la corrente scorre in questo modo. La freccia ha una barra per indicare che la corrente è bloccata quando si va nella direzione opposta. Un diodo con flusso di corrente nella direzione sbagliata è chiamato polarizzazione inversa. Nella vita reale, i diodi con polarizzazione inversa bloccheranno il flusso di corrente, ma alla fine ne consentiranno alcuni quando c'è troppo nel modo sbagliato. Quando ciò accade, i diodi normali si autodistruggono.

Tipi speciali

I LED sono diodi emettitori di luce appositamente costruiti per emanare luce. I diodi Zener sono fatti per condurre quando sono polarizzati inversamente, invece di venire distrutti. I varistori si comportano come diodi zener back-to-back e possono gestire fino a 1.000 volt. I varactor funzionano come i condensatori che variano la tensione.

Usi

I diodi sono usati in molti modi. Alcuni di loro stanno cambiando la corrente alternata alla corrente continua, rimuovendo parte del segnale. In questa capacità, sono noti come raddrizzatori. Funzionano come interruttori elettrici e sono utili nei dispositivi di protezione da sovratensione perché possono prevenire picchi di tensione. Sono utilizzati nell'esecuzione della logica digitale. Sono anche usati per creare alimentatori e duplicatori di tensione.

I LED sono utilizzati come sensori, nonché per l'illuminazione di dispositivi di illuminazione e laser. I diodi Zener funzionano come regolatori di tensione, i varactor sono utilizzati nella regolazione elettronica e i varistori vengono utilizzati per sopprimere i transienti nelle linee CA.

I diodi sono la base dei transistor e degli amplificatori operazionali.