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EL DIODO; EVOLUCION Y SOLUCION
Asi como se observa en estos tiempos modernos en donde la tecnologia ha
sido la pionera y en donde vivimos en funcion de ella, tambien hubo un tiempo
en que surgio la necesidad de crear un dipositivo capaz de cumplir con ciertas
funciones que le dieran un rumbo de evolucion a la electronica y se pudieran
mejorar muchas formas de trabajo y crear circuitos de rectificacion algo
fundamental en esta area, entonces se proyecto en crear unas válvulas
grandes en chips o tubos de vacío, también llamadas válvulas termoiónicas
constituidas por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal con un
aspecto similar al de las lámparas incandescentes, el invento fue realizado en
1904 por John Ambrose Fleming, de la empresa Marconi, basándose en
observaciones realizadas por Thomas Alva Edison, al igual que las lámparas
incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a través del
que circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado
con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío
circundante; electrones que son conducidos electrostáticamente hacia una
placa caracteristica corvada por un muelle doble cargada positivamente (el
ánodo), produciéndose así la conducción, evidentemente si el cátodo no se
calienta, no podrá ceder electrones por esa razón los circuitos que utilizaban
válvulas de vacío requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran
antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad,
Muchos intentaron mejorar este diodo, pero no lo lograron hasta que en 1907,
un inventor de Nueva York, Lee de Forrest patentó el mismo diodo que
Fleming, sólo que con un electrodo más, creando el primer amplificador
electrónico verdadero, el triodo.
Todo lo mensionado con anterioridad nos abrio la pueta a la modernidad, al
Conford pero tambien a aquellos que se dedicaban a manipular el mundo
electronico al ver como esta situación se convertia en un incentivo mas para
crear, desarrollar y evolucionar buscando como siempre ese afan por llegar a la
cumbre de una evolucion tecnologica y en ese afan precisamente llega el
desarrollo del diodo, con el tubo al vacio habia la necesidad de crear un
dispositivo mas pequeño y que consumiera menos corriente entonces se abrio
paso al diodo semiconductor un dispositivo que permite el paso de la corriente
en una sola direccion y de hecho es el concepto basico y fundamental que se
maneja en el area electronica pero detrás de este sensillo y clasico concepto se
observa una estructura quimica que permite manejar diferentes voltajes y
contar con este servicio para facilidad, adentrandonos un poco mas a la
construccion quimica del diodo semiconductor se puede decir que esta
construido con material semiconductor como el silicio y el germanio, el silicio es
un elemento de la tabla periódica del grupo del carbono, es muy abundante en
la naturaleza al estar presente en la mayor parte de las rocas. Es un metaloide
semiconductor, que se presenta en dos formas, una en donde no posee forma
regular o bien determinada como polvo pardusco y otra cristalina en donde se
observa como un cuerpo geométrico cuyas caras son planas y encierran un
volumen finito de color azul grisaseo y brillo metálico, el germanio al igual que
el silicio forma parte del grupo del carbono y es semiconductor que los forma
como un material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada
entre las de un aislante y la de un conductor, considerados en orden creciente,
esto es bueno saberlo porque su estructura quimica nos permite saber como
funciona que ventajas o desventajas se encuentran en manejar un diodo de
silicio o germanio por ejemplo el comportamiento del silicio es más estable que
el germanio frente a todas las perturbaciones exteriores que pueden variar su
respuesta normal, será el primero (Si) el elemento semiconductor más utilizado
en la fabricación de los componentes electrónicos de estado solido. A él nos
referiremos normalmente, teniendo en cuenta que el proceso del germanio es
absolutamente similar; luego de describirlo químicamente ahora ¿Cómo
funciona? Bueno sencillamente El diodo semiconductor se forma uniendo los
materiales tipo N y tipo P, los cuales deben estar construidos a partir del mismo
material base, como los estudiados con anterioridad en el momento en que dos
materiales son fusionados uno tipo N o negativo y el otro tipo P o positivo, los
electrones y los huecos que están en se encuentran proximos de la región de
"unión", se combinan y esto da como resultado una ausencia de portadores
tanto de mayoritarios como minoritarios en la región cercana a la unión. Esta
región de iones negativos y positivos descubiertos recibe el nombre de Región
de Agotamiento por la ausencia de portadores, a medida que progresa el
proceso de difusión, la región de agotamiento va incrementando su anchura
profundizando en los cristales a ambos lados de la unión. Sin embargo, la
acumulación de iones positivos en la zona n y de iones negativos en la zona p,
crea un campo eléctrico que actuará sobre los electrones libres de la zona n
con una determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente
de electrones y terminará deteniéndolos, este campo eléctrico es equivalente a
decir que aparece una diferencia de tensión entre las zonas p y n. Esta
diferencia de potencial es de 0,7 V en el caso del diodo de silicio y 0,3 V para
los cristales de germanio.
Como el diodo juega un papel imprescindible en el mundo electronico se
pretende ahora ver los papeles desempeñados en la industria y las
telecomunicaciones dos areas afines en donde el diodo tiene funcionalidades
importantes como Los circuitos rectificadores que son circuitos recortadores,
estos circuitos tienen por objetivo lograr un nivel promedio de la señal de salida
diferente de cero, esta salida a su vez al ser pasada por un filtro se convierte
en una señal muy similar a una variable continua que si por último es regulada,
se tendrá efectivamente una señal de D.C, Los circuitos rectificadores pueden
ser positivos o negativos, de acuerdo a la posición de la señal que aparezca a
la salida, este clasico ejemplo lo vemos en las computadoras, fuentes de
voltaje y cargadores de celular otra funcionalidad de importancia es la
utilización como protector un circuito en donde convenga que la corriente
circule solamente en un sentido determinado, y nunca en sentido contrario,
puede ser protegido por la presencia de un diodo hace las veces de un
disyuntor sin contactos móviles ni degaste, otra forma de utilización es como
descarga Puesto en derivación en un circuito dotado de una fuente de
autoinducción, un diodo impide el paso de alguna corriente cuando el circuito
está alimentado por una corriente exterior pero permite el paso de una
extracorriente de ruptura cuando el interruptor se abre.
El diodo puesto a prueba
haciendo funcionar una fuente
de voltaje en este caso una
fuente de computador
el diodo conduce y atenúa cualquier
nuevo aumento de la amplitud de
la onda
Un diodo impide el paso de alguna
corriente cuando el circuito está alimentado
por una corriente exterior; pero permite el
paso de una extracorriente de ruptura
cuando el interruptor se abre.