Tipos de Diodo: Diferentes Tipos de Diodo
Existem muitos tipos de diodo diferentes – não apenas diferenciados pela tecnologia, como diodos de junção PN, diodos Schottky, LEDs, varactors, diodos SiC, etc., mas também existem diodos de potência, diodos de montagem em superfície e muito mais.
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Tutorial de Diodo Inclui:
Tipos de diodos | Especificações e classificações de diodos | Diodo de junção PN | LED | Diodo PIN | Diodo de barreira Schottky | Diodo SiC | Célula solar / diodo fotovoltaico | Varactor / varicap | Diodo Zener
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O diodo semicondutor é um componente eletrônico amplamente utilizado encontrado em muitos projetos de circuitos eletrônicos hoje.
Embora existam muitos tipos diferentes de diodo que usam a mesma estrutura básica de uma área de material do tipo p encontrando uma área de material do tipo n, os diferentes tipos são otimizados para fornecer características diferentes que podem ser usadas de várias maneiras em muitos projetos de circuitos eletrônicos.
Seja qual for o tipo de diodo, a ideia básica do diodo é importante na indústria eletrônica hoje, seja para a produção de equipamentos comerciais ou industriais, para uso por amadores ou qualquer pessoa que estuda eletrônica.
Diodos são usados em uma variedade de áreas diferentes. Podem ser para simples retificação de um sinal; eles podem ser usados como diodos de potência para retificação de potência, detecção de sinal, várias formas de projeto de RF, geração de luz, geração de luz laser, detecção de luz e muito mais.
Os diodos também podem ter uma variedade de pacotes diferentes: diodos de montagem em superfície, diodos normais com fio e alguns diodos de potência podem até ter a capacidade de serem aparafusados a um dissipador de calor. Os diodos vêm em todas as formas e tamanhos.
História do diodo semicondutor
Os primeiros diodos a serem usados foram descobertos no início de 1900, quando a tecnologia sem fio estava em sua infância. O Cat’s Whisker foi um dos primeiros tipos de diodo a ser usado. Consistia em um pedaço muito fino de fio (o próprio bigode do gato) que poderia ser colocado em um pedaço de material do tipo semicondutor (normalmente um cristal mineral) para fazer um tipo de diodo de contato pontual.
Isso foi amplamente usado até meados da década de 1920, quando a tecnologia termiônica ou de válvula se tornou suficientemente barata para ser amplamente usada em aparelhos de rádio.
Na época da Segunda Guerra Mundial, novos diodos eram necessários para os conjuntos de radar que estavam sendo desenvolvidos. Os diodos semicondutores forneciam uma opção, pois seu tamanho significava que eles eram capazes de operar melhor nas frequências exigidas pelo radar.
Símbolo do circuito de diodo
Como todos os componentes eletrônicos, os diodos possuem um símbolo de circuito que é usado nos diagramas de circuitos eletrônicos. O símbolo básico do circuito para o diodo consiste em um triângulo com sua ponta tocando uma linha curta perpendicular ao fio no diagrama do circuito.
Às vezes, o triângulo e até a linha são mostrados apenas em contorno, enquanto outras vezes são mostrados como formas pretas preenchidas.
Às vezes, o símbolo do circuito de diodo é mostrado apenas como um contorno e sem as formas preenchidas. A forma do contorno é igualmente aceitável, embora o tipo preenchido corresponda a vários padrões.
Existem muitos tipos diferentes de diodo e alguns usam símbolos de circuito que são ligeiramente modificados do símbolo básico do diodo para indicar sua função: diodo Schottky, diodo varactor e vários outros se enquadram nesta categoria. Para muitos deles, as pequenas diferenças são relativamente intuitivas, como no caso de um fotodiodo, varactor ou LED, enquanto outros, como o diodo Zener e o diodo Schottky, são menos.
Dispositivos de montagem em superfície ou com chumbo
Os diodos vêm em todas as formas e tamanhos. Tradicionalmente, muitos desses componentes eletrônicos estavam contidos em um pequeno tubo de vidro para encapsular o diodo semicondutor real. Agora, os diodos estão contidos em uma grande variedade de pacotes diferentes.
Ainda existem embalagens com chumbo e os diodos encapsulados em vidro, mas também existem muitas embalagens plásticas. Estes podem variar em tamanho de acordo com a dissipação de energia necessária.
Com muita montagem de PCB hoje em dia usando a tecnologia de montagem em superfície, há toda uma série de diodos disponíveis como componentes de montagem em superfície, diodos SMD. Existem muitos pacotes padrão para diodos SMD, incluindo o pacote SOT-23, que é usado para muitos pequenos diodos discretos. Apenas dois dos três pinos disponíveis são usados e isso permite que o diodo seja orientado corretamente.
Como esses diodos SMD são pequenos, não há espaço para que o número de peça completo seja incluído no diodo e o número de forma abreviada é usado para permitir que eles sejam distinguidos.
Embora grande parte da montagem de PCBs use tecnologia de montagem em superfície, existem outras áreas da indústria de fabricação de eletrônicos que precisam de diodos com capacidade de corrente muito maior. Esses diodos podem estar contidos em pacotes que são aparafusados em dissipadores de calor.
tipos de diodo
Há uma série de diferentes tipos de diodo que são fabricados e usados em uma variedade de projetos de circuitos eletrônicos, projetos de RF e, muitas vezes, projetos digitais também. Cada tipo tem propriedades diferentes e isso os torna adequados para os diferentes circuitos.
- Diodo reverso: às vezes, esse tipo de diodo também é chamado de diodo reverso. Embora não seja amplamente utilizado, é uma forma de diodo de junção PN muito semelhante ao diodo túnel em sua operação. Ele encontra algumas aplicações especializadas onde suas propriedades particulares podem ser usadas, normalmente em frequências de micro-ondas.Um diodo inverso é essencialmente uma forma de diodo túnel onde um lado da junção é menos dopado do que o outro.Leia mais sobre . . . . Diodo reverso.
- Diodo BARITT: Esta forma de diodo ganha seu nome das palavras diodo de tempo de trânsito de injeção de barreira. É usado em aplicações de micro-ondas e tem muitas semelhanças com o diodo IMPATT mais amplamente usado.Leia mais sobre . . . . Diodo de micro-ondas BARITT.
- Diodo Gunn: Embora não seja um diodo na forma de uma junção PN, esse tipo de diodo é um dispositivo semicondutor que possui dois terminais. É geralmente usado para gerar sinais de micro-ondas e tem sido usado em muitos projetos de RF como uma forma simples e eficaz de gerador de micro-ondas.Os diodos Gunn também são conhecidos como dispositivos de elétrons transferidos, ou TED. Embora seja referido como um diodo, este componente eletrônico não possui uma junção PN e tecnicamente não é um diodo no sentido normal da forma como é usado na tecnologia de semicondutores. Em vez disso, o dispositivo usa um efeito conhecido como efeito Gunn (em homenagem ao descobridor, JB Gunn).Embora o diodo Gunn seja normalmente usado para gerar sinais de RF de micro-ondas, esse componente eletrônico também pode ser usado para um amplificador no que às vezes é chamado de amplificador de elétrons transferidos ou TEA.Leia mais sobre . . . . Diodo Gun.
- Bigode de gato: Como já mencionado, esse tipo de diodo foi o primeiro tipo a ganhar ampla aceitação. Consistia em um pequeno fio colocado em um pedaço de cristal mineral. Isso criou um pequeno diodo de ponto de contato que, embora não confiável, era bom o suficiente para permitir que as transmissões de rádio fossem ouvidas quando usado em um “conjunto de cristal”.
- Diodo IMPATT: O diodo IMPATT ou diodo de micro-ondas de tempo de trânsito de ionização IMPact Avalanche é usado em alguns projetos de RF onde um gerador simples é necessário para sinais de micro-ondas.A tecnologia de diodo IMPATT não é tão amplamente usada hoje em dia, mas esse componente eletrônico é capaz de gerar sinais tipicamente de cerca de 3 e 100 GHz ou mais. Uma das principais vantagens deste diodo de micro-ondas é a capacidade de potência relativamente alta (geralmente dez watts e mais), que é muito maior do que muitas outras formas de diodo de micro-ondas. Tem uma saída muito maior do que um diodo Gunn.Leia mais sobre . . . . diodo IMPATT.
- Diodo laser: Este tipo de diodo é diferente do diodo emissor de luz comum, pois produz luz laser (coerente). Esses componentes eletrônicos são usados em muitas aplicações, incluindo unidades de CD e DVD. Embora muito mais baratos do que outras formas de geradores de laser, esses diodos são mais caros do que os LEDs comuns.Leia mais sobre . . . . Laser diodo.
- Diodos emissores de luz: O diodo emissor de luz ou LED é um dos tipos mais populares de diodo. Quando polarizado diretamente com a corrente fluindo através da junção, a luz é produzida. A cor original desses diodos era vermelha, mas hoje em dia a maioria das cores está disponível. Isso é obtido usando diferentes misturas de semicondutores em ambos os lados da junção PN.Leia mais sobre . . . . LED – diodo emissor de luz.
- Fotodiodo: Quando a luz atinge uma junção PN, ela pode criar elétrons e buracos, fazendo com que a corrente flua. Como resultado, é possível usar semicondutores para detectar a luz. Esses tipos de diodos também podem ser usados para gerar eletricidade. Para algumas aplicações, os diodos PIN funcionam muito bem como fotodetectores.Leia mais sobre . . . . Foto-diodo.
- Diodo PIN: Este tipo de diodo possui áreas de silício tipo P e tipo N, mas entre elas existe uma área de semicondutor intrínseco (ou seja, sem dopagem). Isso aumenta o tamanho do que é chamado de região de depleção. Este tipo de diodo é usado em várias aplicações, incluindo interruptores de radiofrequência e como fotodiodos.Leia mais sobre . . . . diodo PIN.
- Diodo de ponto de contato: esse tipo de diodo funciona da mesma maneira que um diodo de junção PN simples, mas a construção é muito mais fácil. Eles consistem em um pedaço de semicondutor do tipo n, sobre o qual é colocada uma ponta afiada de um tipo específico de fio de metal (metal do grupo III para os químicos). Parte do metal migra para o semicondutor e produz uma junção PN.Esses diodos têm um nível muito baixo de capacitância e são ideais para muitas aplicações de radiofrequência (RF). Eles também têm a vantagem de serem muito baratos de fabricar, embora seu desempenho não seja particularmente repetível.
- Junção PN: A junção PN padrão pode ser considerada como o tipo normal ou padrão de diodo em uso atualmente. Este componente eletrônico é incorporado em muitos projetos de circuitos eletrônicos e também é usado em muitos projetos de circuitos de RF. Esses diodos podem vir como pequenos tipos de sinal para uso em radiofrequência ou outras aplicações de baixa corrente, ou outros tipos podem ser de alta corrente e alta tensão que podem ser usados para aplicações de energia.Leia mais sobre . . . . Diodo de junção PN.
- Diodos Schottky: Este tipo de diodo tem uma queda de tensão direta menor do que os diodos de junção PN de silício comuns. Em correntes baixas, a queda pode estar entre 0,15 e 0,4 volts, em oposição a 0,6 volts para um diodo de silício.Para atingir esse desempenho, eles são construídos de maneira diferente dos diodos normais, tendo um contato de metal com semicondutor. Eles são amplamente usados como diodos de fixação e em projetos de RF, geralmente como detectores de sinal. Eles também são usados como diodos de energia para retificação de energia CA em fontes de alimentação e similares. As perdas menores causadas pela queda menor são significativas na melhoria da eficiência.Leia mais sobre . . . . Diodo Schottky.
- Carboneto de silício, diodos de SiC: O carboneto de silício é uma forma de semicondutor. Embora seja conhecido como um material muito resistente usado em produtos abrasivos e outras aplicações, também está sendo usado cada vez mais como semicondutor, onde suas propriedades permitem que ele forneça altos níveis de desempenho em várias áreas.O diodo SiC é uma forma de diodo Schottky, mas os parâmetros de vazamento reverso e quebra reversa são muito superiores. Os diodos Schottky de silício normalmente têm uma quebra reversa máxima de 200 V e muitos são menores, mas o diodo SiC pode ter uma quebra reversa bem acima de 1 kV, dependendo do diodo real.Leia mais sobre . . . . Carboneto de silício, diodo SiC.
- Célula solar / diodo fotovoltaico: As células solares estão sendo usadas cada vez mais, pois há mais aplicações para converter energia solar em energia elétrica. As células solares são baseadas em diodos de junção PN e são capazes de converter a energia contida na luz que incide sobre o diodo em energia elétrica. Embora os níveis de eficiência não sejam particularmente altos, a tecnologia está melhorando e os níveis de eficiência estão aumentando.Leia mais sobre . . . . Célula Solar / Diodo Fotovoltaico
- Diodo de recuperação de etapa: Uma forma de diodo de micro-ondas usado para gerar e moldar pulsos em frequências muito altas. Esses diodos dependem de uma característica de desligamento muito rápido do diodo para sua operação.Leia mais sobre . . . . Diodo de Recuperação de Passo, SRD.
- Diodo TRAPATT: Este tipo de diodo tem muitas semelhanças com o IMPATT e na verdade pertence à mesma família. Oferece menor ruído, mas não atinge frequências tão altas.Leia mais sobre . . . . diodo TRAPATT.
- Diodo de túnel: Embora não seja amplamente utilizado hoje, o diodo de túnel foi usado para aplicações de micro-ondas onde seu desempenho excedia o de outros dispositivos da época.Leia mais sobre . . . . Diodo túnel.
- Diodos Varicap ou varactor: Este tipo de diodo é usado em aplicações de radiofrequência (RF). O diodo tem uma polarização reversa colocada sobre ele e, desta forma, nenhuma corrente flui através da junção. No entanto, a largura da camada de depleção varia de acordo com a quantidade de polarização colocada sobre ela.O diodo pode ser pensado como duas placas de um capacitor, com a camada de depleção entre elas. Como a capacitância varia de acordo com a largura da camada de depleção e isso pode ser variado alterando a polarização reversa no diodo, é possível controlar a capacitância do diodo.Leia mais sobre . . . . Diodo Varactor.
- Diodo Zener / diodo de referência de tensão: O diodo Zener é um tipo de diodo muito útil. Ele é executado sob polarização reversa e quando uma certa tensão é atingida, ele quebra. Se a corrente for limitada por meio de um resistor, ela permite que uma tensão estável seja produzida. Este tipo de diodo é, portanto, amplamente utilizado para fornecer uma tensão de referência em fontes de alimentação reguladas.Leia mais sobre . . . . Diodo Zener.
Existem muitos tipos diferentes de diodo, cada um adequado para sua própria aplicação. A tecnologia não apenas difere entre os vários tipos de diodos, mas eles também podem estar contidos em diferentes pacotes: alguns podem ser de chumbo e outros podem ser aparafusados em dissipadores de calor e com a quantidade de montagem de PCB que usa técnicas de fabricação automatizadas, os diodos de montagem em superfície são agora usado em grandes quantidades.
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