¿Qué es un Diodo de Señal Pequeña?
Los diodos de señal pequeña son diodos que funcionan con corrientes relativamente pequeñas, de unos cientos de mA o menos.
Se utilizan en la rectificación y conmutación para convertir la corriente alterna en continua y en la generación de tensiones constantes. La aplicación más conocida es la demodulación.
Demodulación significa que las ondas de radio, que combinan una señal portadora de alta frecuencia con una señal de audio de baja frecuencia, se emiten como señal de audio a un dispositivo de salida de audio utilizando la capacidad del diodo para detectar sólo señales de baja frecuencia.
Usos de los Diodos de Señal Pequeña
Los diodos de señal pequeña se utilizan en productos electrónicos que manejan pequeñas señales y realizan operaciones eléctricas, especialmente en aplicaciones de alta frecuencia como equipos eléctricos, instrumentos de precisión y receptores de radio, y en operaciones de conmutación.
Al seleccionar los diodos, debe prestarse atención a sus valores nominales máximos y a la polarización que puede aplicarse debido a su funcionamiento con señales pequeñas. Si existe la posibilidad de que fluya una corriente excesiva, debe instalarse un circuito de protección para evitar que fluya una corriente excesiva a través del diodo.
Principio de los Diodos de Señal Pequeña
El principio de funcionamiento de los diodos de señal pequeña radica en su circuito característico, que utiliza los fenómenos físicos que se producen en la interfaz de unión PN de los diodos semiconductores y en la interfaz de unión entre el metal y el semiconductor, y aprovecha la acción de rectificación que se produce en las direcciones de avance e inversión de la característica I-V.
El funcionamiento de los pequeños circuitos eléctricos se describe a partir de sus funciones típicas: funcionamiento de conmutación, circuitos rectificadores y generación de tensión constante.
1. Funcionamiento de Conmutación
Cuando se aplica una tensión a un diodo, éste se utiliza como conmutador, utilizando su función de permitir el paso de la corriente en un solo sentido. Cuando se aplica una tensión en la dirección de avance, fluye corriente, lo que se denomina funcionamiento en estado activado, mientras que en la dirección inversa, no fluye corriente aunque se aplique una tensión, lo que es el funcionamiento en estado desactivado.
Los diodos de barrera Schottky y los diodos PIN se utilizan como diodos para la función de interruptores con una frecuencia de funcionamiento relativamente alta, ya que permiten una conmutación rápida con corrientes pequeñas.
2. Circuitos de Rectificación
La rectificación es una operación de circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua utilizando la propiedad del diodo de hacer circular la corriente en un solo sentido. Normalmente, la corriente es una corriente de media frecuencia que no pasa en la dirección negativa, pero cuando se conectan diodos en un circuito de puente, la parte negativa de la corriente alterna se convierte en positiva y se energiza, lo que permite convertir la corriente en una corriente continua de frecuencia completa.
3. Generación de Tensión Constante
Se trata de una operación de circuito en la que se suelen utilizar diodos zener. Un diodo zener es un diodo que puede generar una tensión constante en un rango determinado independientemente de la corriente inversa. Estos diodos se utilizan en aplicaciones de circuitos para generar tensiones constantes y también como circuitos de protección.
Más Información sobre los Diodos de Señal Pequeña
1. Ejemplos de Construcción de Diodos de Señal pequeña
Las estructuras de los diodos de señal pequeña se pueden clasificar a grandes rasgos en tipo planar y tipo mesa.
Tipo Planar
El tipo planar es la estructura semiconductora más utilizada, en la que se forma una capa de difusión de impurezas cerca de la película de óxido en la superficie del semiconductor de silicio para crear una unión PN para el diodo. Es posible construir los diodos necesarios en varias partes del CI en términos de circuitería, y esta estructura puede utilizarse ampliamente como bloque de circuito dentro del CI, además de aplicaciones discretas de diodos de pequeña señal.
Tipo Mesa
El tipo mesa tiene la característica de formar la unión PN en forma de montaña vertical y, en particular, el área de la parte de tipo N puede ser grande debido a su estructura, lo que permite una tensión de resistencia inversa relativamente grande. Esta estructura se utiliza a menudo en diodos de pequeña señal para rectificación, aprovechando esta característica. 2. Diodos de pequeña señal de tipo array
2. Diodos de Señal Pequeña Tipo Array
Cuando se utilizan diodos de señal pequeña en varios circuitos, pueden utilizarse varios diodos. Los diodos de señal pequeña de tipo matriz son adecuados en estos casos.
También existen productos que integran varios diodos de señal pequeña en un único encapsulado o, por ejemplo, una matriz combinada de diodos Zener y diodos de barrera Schottky. Estos productos son útiles cuando la tensión Vf de los diodos debe dividirse en el circuito.