Il diodo è un dispositivo che conduce corrente in un determinato senso, ma perchè questo succeda bisogna superare una certa tensione, denominata corrente di soglia, al di sotto del quale non si ha conduttività.
La tensione di soglia (Vf) di un diodo di germanio è di 0,2 V. Questi diodi sono utilizzati per correnti molto piccole. Per il silicio la soglia è di 0,6 V, ci sono diodi di silicio di vari tipi, i rettificatori del famiglia 1N4000 conducono correnti fino a 1 Ampere, ma possono condurre picchi di corrente molto più elevati per brevi istanti.
Oggi disponiamo di diodi che conducono migliaia di Ampere.
Simbolo elettrico:
Struttura del diodo
Il diodo è formato da una parte chiamata anodo (A) e l'altra parte chiamata catodo (K), il passaggio di corrente si ha dall'anodo verso il catodo e non viceversa una volta che si è superata la tensione di soglia.
Per agevolare il verso di montaggio del diodo nel circuito, questo presenta una banda dalla parte del catodo (K) in modo da non poter sbagliare il montaggio.
DIODO ZENER
Il diodo Zener è un tipo di diodo a giunzione p-n, il cui comportamento è determinato dalla combinazione dell'effetto Zener e dell'effetto di breakdown a valanga, ed è caratterizzato dalla tensione Zener Vz, corrispondente alla tensione di breakdown, dipendente dalla resistività del materiale (cioè dal drogaggio delle zone p ed n) nonché dalla temperatura di lavoro.
Viene spesso usato in polarizzazione inversa come elemento di riferimento della tensione al valore Vz e trova applicazione come stabilizzatore di tensione.
Il diodo Zener ha anodo e catodo come un normale diodo
Effetto breakdown
L'effetto valanga o breakdown a valanga è un processo di moltiplicazione della corrente elettrica che conduce allo scorrimento di correnti di elevate intensità in materiali altrimenti buoni isolanti.
Principio di funzionamento
Se polarizzato direttamente (tensione anodo > tensione catodo), il diodo Zener ha un comportamento analogo al diodo normale.
Caratteristica peculiare del diodo Zener è il suo comportamento quand'è polarizzato inversamente (tensione anodo < tensione catodo) e viene utilizzato in questo modo nella maggior parte delle applicazioni.
Quando la tensione ai capi del diodo Zener è compresa tra 0 V e Vz, il componente è interdetto e si comporta come un interruttore aperto. Non appena la tensione applicatagli sale al di sopra di Vz (detto tensione di Zener o tensione di breakdown) si innesca l'effetto valanga, per il quale si ha un forte passaggio di corrente tra i due terminali del dispositivo. Il diodo Zener è capace di resistere al forte passaggio di corrente e mantiene ai suoi capi la tensione Vz. Non appena la tensione scende al di sotto di Vz, il componente ritorna allo stato di interdizione.
Grafico di funzionamento:
Simbolo elettrico:
I diodi Zener sono spesso impiegati come limitatori di tensione o come circuiti di protezione.
Ad esempio, nel circuito in figura
Se Vin < Vz allora Vout = Vin
Se Vin > Vz allore Vout = Vz
La tensione di soglia (Vf) di un diodo di germanio è di 0,2 V. Questi diodi sono utilizzati per correnti molto piccole. Per il silicio la soglia è di 0,6 V, ci sono diodi di silicio di vari tipi, i rettificatori del famiglia 1N4000 conducono correnti fino a 1 Ampere, ma possono condurre picchi di corrente molto più elevati per brevi istanti.
Oggi disponiamo di diodi che conducono migliaia di Ampere.
Simbolo elettrico:
Struttura del diodo
Per agevolare il verso di montaggio del diodo nel circuito, questo presenta una banda dalla parte del catodo (K) in modo da non poter sbagliare il montaggio.
DIODO ZENER
Il diodo Zener è un tipo di diodo a giunzione p-n, il cui comportamento è determinato dalla combinazione dell'effetto Zener e dell'effetto di breakdown a valanga, ed è caratterizzato dalla tensione Zener Vz, corrispondente alla tensione di breakdown, dipendente dalla resistività del materiale (cioè dal drogaggio delle zone p ed n) nonché dalla temperatura di lavoro.
Viene spesso usato in polarizzazione inversa come elemento di riferimento della tensione al valore Vz e trova applicazione come stabilizzatore di tensione.
Il diodo Zener ha anodo e catodo come un normale diodo
Effetto breakdown
L'effetto valanga o breakdown a valanga è un processo di moltiplicazione della corrente elettrica che conduce allo scorrimento di correnti di elevate intensità in materiali altrimenti buoni isolanti.
Principio di funzionamento
Se polarizzato direttamente (tensione anodo > tensione catodo), il diodo Zener ha un comportamento analogo al diodo normale.
Caratteristica peculiare del diodo Zener è il suo comportamento quand'è polarizzato inversamente (tensione anodo < tensione catodo) e viene utilizzato in questo modo nella maggior parte delle applicazioni.
Quando la tensione ai capi del diodo Zener è compresa tra 0 V e Vz, il componente è interdetto e si comporta come un interruttore aperto. Non appena la tensione applicatagli sale al di sopra di Vz (detto tensione di Zener o tensione di breakdown) si innesca l'effetto valanga, per il quale si ha un forte passaggio di corrente tra i due terminali del dispositivo. Il diodo Zener è capace di resistere al forte passaggio di corrente e mantiene ai suoi capi la tensione Vz. Non appena la tensione scende al di sotto di Vz, il componente ritorna allo stato di interdizione.
Grafico di funzionamento:
Simbolo elettrico:
I diodi Zener sono spesso impiegati come limitatori di tensione o come circuiti di protezione.
Ad esempio, nel circuito in figura
Se Vin > Vz allore Vout = Vz
Commenti
Posta un commento