El diodo Zener, el diodo emisor de luz (LED) y

1.5 El diodo Zener, el diodo emisor de luz
(LED) y otros tipos de diodos.
DIODOS ZENER
La corriente en la región Zener tiene una dirección opuesta a la de un
diodo polarizado directamente.
El diodo Zener es un diodo que ha sido diseñado para trabajar en la
región Zener.
De acuerdo con la definición, se puede decir que el diodo Zener ha
sido diseñado para trabajar con voltajes negativos (con respecto a él
mismo).
Es importante mencionar que la región Zener (en un diodo Zener) se
controla o se manipula variando los niveles de dopado. Un incremento
en el número de impurezas agregadas, disminuye el potencial o el
voltaje de Zener VZ.
Así, se obtienen diodos Zener con potenciales o voltajes de Zener
desde -1.8 V a -200 V y potencias de 1/4 a 50 W.
El diodo Zener se puede ver como un dispositivo el cual cuando ha
alcanzado su potencial VZ se comporta como un corto. Es un "switch"
o interruptor que se activa con VZ volts. Se aplica en reguladores de
voltaje o en fuentes.
En el circuito que se muestra, se desea proteger la carga contra
sobrevoltajes, el máximo voltaje que la carga puede soportar es 4.8
volts. Si se elige un diodo Zener cuyo VZ sea 4.8 volts, entonces este
se activará cuando el voltaje en la carga sea 4.8 volts, protegiéndola
de esta manera.
EL DIODO EMISOR DE LUZ (LED)
El LED es un diodo que produce luz visible (o invisible, infrarroja)
cuando se encuentra polarizado.
El voltaje de polarización de un LED varía desde 1.8 V hasta 2.5 V, y
la corriente necesaria para que emita la luz va desde 8 mA hasta los
20 mA.
Principio de Funcionamiento:
En cualquier unión P-N polarizada directamente, dentro de la
estructura
y
principalmente
cerca
de
la
unión,
ocurre
una
recombinación de huecos y electrones (al paso de la corriente). Esta
recombinación requiere que la energía que posee un electrón libre no
ligado se transfiera a otro estado. En todas las uniones P-N una parte
de esta energía se convierte en calor y otro tanto en fotones. En el Si y
el Ge el mayor porcentaje se transforma en calor y la luz emitida es
insignificante. Por esta razón se utiliza otro tipo de materiales para
fabricar los LED's, como Fosfuro Arseniuro de Galio (GaAsP) o fosfuro
de Galio (GaP).
Otros diodos son:






Diodos Schottky (Diodos de Barrera).
Diodos Varactores o Varicap.
Diodos Tunel.
Fotodiodos.
Diodos emisores de luz infrarroja.
Diodo de inyección láser (ILD).
Los diodos emisores de luz se pueden conseguir en colores: verde,
rojo, amarillo, ámbar, azul y algunos otros.
En este punto del curso vale la pena tomar en cuenta los siguiente
comentarios:
- ¿ Qué tan válido es utilizar las aproximaciones ?
- ¿ Qué tan exacto puede ser un cálculo y / o una medición realizada
en el laboratorio ?
Hay que tener en cuenta que las características obtenidas de las hojas
de especificaciones pueden ser distintas para los diodos (p. e.
1N4001) aunque ambos hayan sido producidos en el mismo lote.
También hay que tener en cuenta otro tipo de tolerancias como los
resistores, uno marcado de 100 puede ser realmente de 98 o de
102 o tal vez si ser exacto, y una fuente "ajustada" a 10V puede
estar ajustada realmente a 9.9V o a 10.1V o tal vez a 10V.