Um diodo é um componente eletrônico de dois terminais que conduz eletricidade em apenas uma direção, e somente quando uma certa diferença de potencial mínima, ou tensão, é aplicada a seus dois terminais. Os diodos iniciais foram usados ​​para converter AC em DC e filtrar o sinal nos rádios. Desde então, os diodos se tornaram onipresentes, usados ​​para proteger eletrônicos, iluminar nossas casas e enviar sinais de controle remoto.

A estrutura básica

Para entender a base do uso de um diodo, ajuda a analisar uma estrutura de diodo padrão. O diodo p-n padrão tem dois semicondutores que fazem contato, formando uma interface. Semicondutores puros não conduzem, então impurezas metálicas são adicionadas. Em um semicondutor do diodo p-n, o metal contaminante desiste facilmente de um elétron; o outro também é dopado (impuro) com um metal que aceita facilmente um elétron. Na interface, os elétrons se movem de um lado para o outro, formando os átomos que os elétrons deixam positivamente carregados e os átomos receptores negativos. Este desvio da neutralidade acontece apenas na interface. Cria um campo elétrico para que os elétrons que fluem de uma corrente externa passem principalmente do lado de aceitação de elétrons para o lado doador de elétrons.

Primeiros diodos: Rádios

Esta propriedade unidirecional foi a primeira. explorada em rádios AM. O sinal de rádio oscila para frente e para trás, criando uma corrente alternada na antena. Antes da amplificação, o sinal deve ser feito unidirecional. Um diodo de rádio, portanto, deixa passar a metade do sinal movendo os elétrons em uma direção, mas não na outra metade. Em suma, o AC é transformado em DC. Capacitores, em seguida, filtram a alta freqüência, deixando apenas o sinal de áudio, pronto para amplificação.

LED

Se você aplicar uma tensão através de um diodo, elétrons da corrente elétrica se movendo ao redor do circuito elétrico Emitirá um comprimento de onda específico da luz ao anexar à impureza que aceita um elétron. É assim que os diodos emissores de luz (LEDs) produzem luz. Os elétrons então se movem através da interface semicondutora por causa do campo elétrico intermediário, cruzam o semicondutor que doa elétrons e continuam até a extremidade traseira da fonte de tensão para completar o circuito.

Fotodiodos e Sensíveis à Luz Diodos

Assim como os diodos podem produzir luz, eles também podem criar corrente quando a recebem. Os dois tipos trabalham juntos em um dispositivo de controle remoto, por exemplo, para a sua televisão. O último é como funcionam os painéis fotovoltaicos. Dois diodos emitem luz do seu controle remoto: um emite luz visível para avisar que o sinal está sendo enviado; o outro emite um sinal binário em um comprimento de onda invisível (daí a necessidade do fotodiodo visível). Os fótons atingem o semicondutor doador de elétrons, liberando elétrons e dando-lhes energia cinética. A energia cinética pode se traduzir em apenas uma direção, já que apenas uma direção da corrente elétrica é permitida. É assim que os painéis solares funcionam, convertendo os fótons do sol em corrente elétrica em apenas uma direção.

Proteção do circuito

Um diodo pode proteger o circuito de baterias inseridas incorretamente. A polaridade estará incorreta, mas não danificará o circuito após o diodo, o que permite apenas uma corrente fraca. Os diodos também desempenham um papel nos protetores contra surtos. Os chamados diodos “avalanche” levam a um fio terra, mas não deixam a corrente regular passar por causa de sua orientação unidirecional. Em uma tensão alta o suficiente, um diodo permitirá a passagem da tensão. Quando a tensão aumenta muito acima dos níveis operacionais, o diodo de avalanche se abre e deixa a tensão extra sair pelo fio terra.