Diodo y transistor: funcionamiento, polarización y tipos

Resumen

El texto explica el funcionamiento del diodo semiconductor, su comportamiento con polarización directa e inversa y el concepto de tensión umbral. También presenta los principales tipos de diodo (LED, Zener y de potencia). Por último, describe la estructura del transistor (PNP y NPN) y las funciones de sus terminales: base, emisor y colector.

Puntos clave

El diodo es un dispositivo unidireccional formado por una unión de cristales semiconductores tipo P (ánodo) y tipo N (cátodo).
Sin polarización se crea una zona de carga estática en la unión, negativa en P y positiva en N.
En polarización directa la zona de carga se estrecha y permite el paso de la corriente.
En polarización inversa la zona de carga se ensancha e impide el paso de la corriente.
La tensión umbral es la tensión mínima necesaria para que un diodo polarizado en directa conduzca.
Tipos de diodo: LED (emite luz), Zener (estabiliza la tensión) y de potencia (controla grandes potencias).
El transistor está formado por tres cristales semiconductores en configuración PNP o NPN, con terminales base, emisor y colector.

Ponte a prueba

Diodo: Funcionamiento y Polarización

El diodo es un dispositivo unidireccional que permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección. Está compuesto por dos cristales semiconductores, uno tipo P y otro tipo N. Al terminal positivo se le denomina ánodo, que está unido al cristal tipo P, y al terminal negativo se le denomina cátodo (K), que está unido al tipo N.

Diodo sin Polarización Aplicada

Cuando se unen dos cristales semiconductores de tipo P y de tipo N, los electrones próximos a la unión en el material tipo N la atraviesan y se recombinan con los huecos del material de tipo P. De la misma forma, los huecos próximos a la unión P se recombinan con los electrones de la zona N. Se crea así una zona de carga estática que será negativa en P y positiva en N.

Diodo con Polarización Directa

Al conectar el polo positivo de la pila con el ánodo del diodo y el negativo con el cátodo, los huecos del material tipo P comienzan a ser cubiertos por las cargas procedentes de la pila, y los electrones procedentes de la zona N en la región de carga estática son repelidos y regresan a la zona N. Ocurre exactamente lo contrario con los huecos de la zona P. La consecuencia de todo esto es el estrechamiento de la zona de unión o carga estática, lo cual permite el paso de la corriente.

Diodo con Polarización Inversa

Si se conecta el polo positivo de la batería con el cátodo del diodo y el negativo con el ánodo, la tensión aplicada hace que la región de carga estática a ambos lados de la unión se ensanche, impidiendo el paso de la corriente eléctrica.

Tensión Umbral

Es el valor de tensión de la corriente eléctrica que necesita un diodo polarizado en directa para permitir el paso de la corriente. Los materiales que forman los diodos son muy sensibles y no soportan ciertos valores de tensión, por lo que siempre hay que protegerlos en circuitos con resistencias en serie.

Tipos de Diodo

LED: Emiten luz.
Zener: Estabiliza la tensión.
Diodo de potencia: Capaz de controlar grandes potencias.

Transistor: Estructura y Terminales

El transistor es un operador electrónico constituido por tres cristales semiconductores colocados de dos formas diferentes: PNP y NPN. Presentan dos zonas estáticas entre cristales. En cada uno de los cristales o regiones conductoras, encontramos un terminal accesible desde el exterior o borne de conexión. Estos terminales tienen un nombre y se denominan de la siguiente forma:

Base (B): Eléctrodo de control.
Emisor (E): Emite o inyecta cargas hacia la base.
Colector (C): Recoge las cargas procedentes del emisor.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la tensión umbral de un diodo?

Es el valor de tensión que necesita un diodo polarizado en directa para permitir el paso de la corriente eléctrica. Como los materiales son sensibles, conviene protegerlos con resistencias en serie.

¿Qué diferencia hay entre polarización directa e inversa en un diodo?

En polarización directa el polo positivo se conecta al ánodo y la zona de carga se estrecha, permitiendo la corriente. En polarización inversa se conecta al cátodo y la zona de carga se ensancha, impidiendo el paso de la corriente.

¿Cuáles son los terminales del transistor?

Son la base (B), que actúa como electrodo de control; el emisor (E), que emite o inyecta cargas hacia la base; y el colector (C), que recoge las cargas procedentes del emisor.