Diodo

O diodo como conhecemos hoje é um  componente eletrônico semicondutor de dois terminais (ou mais), o  Ânodo (A) e o Cátodo (K), usando cristal semicondutor como galena,  germânio e atualmente o silício,  com uma junção p-n , mas nem sempre foi assim.

O primeiro diodo usado em grande escala não era um semicondutor e sim era uma válvula eletrônica termoiônica,  foi justamente a válvula diodo, ou seja uma válvula de dois elementos, que foi inventada por John Ambrose Fleming em 1904, que aparelhos eletrônicos puderam passar a existir de maneira mais eficiente e o rádio se tornou popular.

O diodo tem a característica principal de permitir que a corrente elétrica atravessa em um sentido com muito mais facilidade do que no outro, chamada de condutância assimétrica.

 

O diodo usando semicondutores foi o primeiro componente semicondutor a ser usado na eletrônica e sua descoberta foi graças ao físico alemão Ferdinand Braun que em 1874 estudou a propriedade do cristal, a retificação.

Os primeiros diodos de estado sólido, semicondutores,  eram chamados diodo de bigode de gato , desenvolvidos por volta de 1904, foram feitas de cristais minerais tais como o cristal de galena, nada tinham de parecido com os atuais diodos, eram dispositivos grandes, do tamanho de um maço de cigarros.

O porem o diodo de bigode do gato era um aparelho simples, consistia em um fino fio condutor que tocava levemente em um ponto de um cristal onde havia a retificação, ou seja um  ponto instável, onde a corrente elétrica só passasse em apenas um sentido (característica do semicondutor).

Estes diodos enormes muito utilizados na recepção de rádio usavam um cristal semicondutor mineral, inicialmente o cristal de galena ( sulfeto de chumbo ), dai o nome de Rádio de Galena ou Rádio Cristal.

O Diodo

Sem dúvida o diodo é o tipo mais simples de componente eletrônico semicondutor, sua função principal está em como retificador de corrente elétrica e detector de sinal entre outras aplicações prática.

A função de um diodo é para permitir que uma corrente elétrica passe em uma direção, mas bloqueie a corrente na direção oposta, ou seja no sentido inverso.

O diodo funciona como uma válvula de retenção, só que de maneira eletrônica. Este comportamento é chamado de retificação unidirecional, e é usado para converter corrente alternada em corrente contínua.

Como expliquei a característica principal do diodo é apenas conduzir em um de seus lados, mas mesmo do lado onde a corrente elétrica consegue passar existe uma queda de tensão.

A queda de tensão depende do tipo de diodo,  nos diodos Schottky de no máximo 0,2 Volts nos diodos de germânio é de aproximadamente 0,3 Volts e em diodos de silício a média é de 0,7 Volts.

Medindo Diodos / Testando Diodos

É bem simples testar diodos, quando polarizado no sentido direto os diodos apresentam uma baixa resistência e ao contrário, quando polarizado no sentido inverso ele apresenta uma alta resistência.

Podemos usar vários instrumentos de medição para medir um diodo, como o testador de transistor, osciloscópio, multimetro, etc.

Em nosso caso vamos medir utilizando um multimetro digital, mas um multimetro analógico também poderá ser usado sem problema.

Então vamos iniciar o teste de um diodo verificando o estado de sua junção, se ela apresenta as características que comentamos acima.

Testando Diodos com o Multímetro Digital

Vamos iniciar as medidas, utilizando um multimetro digital coloque ele em uma escala de resistência x 10 ou x 100 no caso de multímetros analógicos e multímetros digitais comuns,  na escala de Ohms e em multímetros digitais autoranger ou em escala de condutividade/diodo.

Efetue a medição do diodo  ( resistência ou continuidade)  nos dois sentidos, invertendo as pontas de prova do multimetro.

Na imagem acima mostramos uma medição de um diodo em bom estado na escala condutividade/diodo, ele tem uma baixa resistência num sentido na polarização direta e uma alta resistência no sentido oposto, ou seja de polarização inversa.

O multímetro mede a tensão de barreira do diodo que pode variar no diodo comum de 500mV a 700mV e no diodo Schottky 100mV a 300mV.

No caso de um diodo aberto, ele terá uma alta resistência nos dois sentidos das medidas e um  diodo em curto, ele terá uma baixa resistência nos dois sentidos das medidas.

Nem todos diodos podem ser usados, alguns diodos mais especiais podem dar resultados extremos, principalmente em diodos de alta tensão e alta corrente.

Também é possível medir diodos diretamente na placa de circuito impresso, mas o mais indicado é pelo menos retirar apenas um de seus terminais da placa para evitar erros de leitura.

Encapsulamento de Diodos

O diodo tem uma ampla gama de encapsulamentos, se engana que só existem diodos de 2 terminais, são bem comuns os diodos de três terminais, como os encontrados em diodos de fonte chaveada.

Abaixo alguns dos encapsulamento mais comuns de diodos.

Abaixo o encapsulamento SMD mais comum de diodo, como também a pinagem, um erro muito corriqueiro é ao medir um diodo SMD acreditar que se tratar um transistor.

Tipos de Diodos

Existem dezenas de tipos de diodos, e aos poucos vamos descrever cada um deles, mostrando suas utilidades e particularidades. Aqui vamos falar dos comuns , que se enquadram os diodos retificadores, os diodos de sinal ou rápidos e os diodos detectores.

Principais Tipos de Diodos

Diodo Comum
Diodo Retificador
Diodo de Sinal / Rápido
Diodo Detector ( Germânio )
Diodo Emissor de Luz (LED)
Fotodiodo
Diodo Schottky
Diodo Zener
Diodo Pin
Diodo Tunel
Diodo Varicap
Diodo Varactor
Diodo Laser

O Diodo Comum

O diodo comum pode ter várias características, usando o mesmo símbolo eletrônico, os principais são os diodos detectores de germânio , os diodos retificadores e diodos rápidos de silício.

Diodos detectores –  Estes diodos são fabricados usando germânio, são diodos que tem a função principal de detectar sinais, pois ele tem algumas características especiais, como maior sensibilidade ocasionada por sua tensão de condução que é bem baixa, menor que a tensão de condução dos diodos de silício.

Os Diodos detectores são usados principalmente em Circuitos de RF, em receptores de rádio, misturadores de RF. O diodo detector mais famoso é o 1N60.

Diodos retificadores –  São diodos criados especialmente para retificar uma tensão de corrente alternada para contínua. Mas estes diodos podem ser usados como diodos de uso geral, o diodo retificador mais comum é o 1N4001.

Diodos de sinal ou Diodos rápidos – O diodo rápido, também chamado de diodo de comutação de alta velocidade é um diodo de pequena potência e de comutação de alta velocidade,  ou seja, ele suporta ser colocado em aplicações de chaveamento da ordem de centenas de MHz com um tempo de inversão de recuperação baixo. O  diodo rápido mais comum é o 1N4148.