Investigación Bibliográfica sobre Diódos: Historia, Tipos, Funcionamientos, y Aplicaciones

Introducción

Los diodos son componentes fundamentales en la electrónica, utilizados en una amplia variedad de circuitos, desde fuentes de alimentación hasta sistemas de comunicación. Esta investigación bibliográfica explora su historia, tipos, funcionamiento, esquemas y aplicaciones prácticas, copias de seguridad por materialización y técnicas confiables.

1. Historia de los Diodos

El diodo tiene sus raíces en los primeros experimentos con la electricidad y la electrónica:

Efecto Edison (1883 : Thomas Edison observó que, en una lámpara incandescente, los electrones pueden fluir desde el filamento caliente hacia un electrodo frío dentro del vacío, un fenómeno conocido como Resolución termoiónica (Edison, 1884).
Diodo de Vacío (1904) : John Ambrose Flecho de la primera diodo práctico, llamado Hégir Fleming , utilizado como detector de ondas de radio (Fleming, 1905).
Diodo Semiconductor (1939) Russell Ohl, investigador de Bell Labs, descubrió accidentalmente la unión PN en cristales de silicio, sentando las bases para los diodos modernos (Riordan & Hoddeson, 1997).

2. Tipos de Diodos

Existen múltiples tipos de diodos, cada uno de características específicas:

2.1 Diodo de Unión PN

Fabricado con silicio (Si) o germanio (Ge).
Polarización directa (conduce) y polarización inversa (bloquea).
Usado en rectificación de señales (Horowitz & Hill, 2015).

2.2 Diodo Zener

Diseñado para operar en La ruptura , mantener un voltaje constante.
Aplicación: Reguladores de voltaje (Sedra & Smith, 2014).

2.3 Diodo LED (Diodo Emisor de Luz)

Emite luz cuando está polarizado directamente.
Materiales: Arseniuro de galio (GaAs), Nitruro de galio (GaN) para diferentes colores (Schubert, 2006).

de 2.4 Diodo Schottky

Baja caída de voltaje directo (-0,3V).
Usado en circuitos de alta velocidad y fuentes de alimentación (Sze & Ng, 2006).

2.5 Diodo Varactor

Capacitancia variable de voltaje inverso.
Aplicación: Sintonización de frecuencias en radios (Razavi, 2011).

3. Básico

3.1 Polarización Directa e Inversa

Polarización directa : Voltaje positivo en el ánodo y negativo en el cátodo - corriente fluye.
Polarización inversa : Voltaje inverso - corriente mínima (saturación inversa) hasta la ruptura (Millman & Halkias, 2011).

3.2 Ecuación del Diodo (Shockley)

I=IS(eVnVT−1)Yo=I S (e n V TV−1)

Donde:

ISI S: Corriente de saturación.
VTV T : Voltaje térmico (26 mV a 300K).
nn:: Factor de idealidad (1 para Si, 2 para Ge) (Streetman & Banerjee, 2016).

4. Esquemas y Circuitos con Diodos

4.1 Rectificador de Media Onda

https://www.electronics-tutorials.ws/wp-content/uploads/2018/05/diode-diode5.gif

Convierte CA en CC pulsante.
Fórmula del voltaje de salida: Vout=Vin−0.7VV o u t = V en −0,7 V (para Si).

4.2 Rectificador de Ondatu Común (Puente de Diodos)

https://www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/full-wave-bridge-sectifier.jpg

Usa 4 diodos para rectificar ambos semiciclos de la señal de entrada.

4.3 Circuito Recortador (Clipper)

https://www.electronicshub.org/wp-content/uploads/2015/06/Positive-Clipper-Circuit.jpg

Limita el voltaje de salida a un nivel máximo.

5. Aplicaciones Prácticas

Fuentes de alimentación : Rectificación de CA a CC.
Protección contra polarización Diodos en paralelo con cargas sensibles.
Circuitos lógicos: Compuertas OR/AND con diodos (Floyd, 2017).

Conclusiones

Los diodos son componentes versátiles con una rica historia y aplicaciones críticas en la electrónica moderna. Desde los primeros diodos de vacío hasta los especificados diodos Schottky y LED, su evolución ha sido clave para el desarrollo tecnológico.

Referencias

Floyd, T. (2017). Dispositivos electrónicos . - Pearson.
Horowitz, P., & Hill, W. (2015). El arte de la electrónica . Cambridge University Press.
Millman, J., & Halkias, C. (2011). Electrónica integrada . McGraw-Hill.
Riordan, M., & Hoddeson, L. (1997). Incendio de cristal: La invención del transistor . W.W. Norton.
Sedra, A., & Smith, K. (2014). Circuitos microelectrónicos . Oxford University Press.
Sze, S. M., & Ng, K. K. (2006). Física de los dispositivos semiconductores . Wiley.