Polarización del Diodo, LED, Rectificación y Transistor: Fundamentos de Electrónica

Polarización del diodo

Para que el diodo pueda conducir la corriente eléctrica hay que eliminar la banda de vaciamiento.

Polarización directa

Al semiconductor tipo P aplicamos el polo + y al N el polo - de la pila. La banda de vaciamiento disminuye y el diodo conduce la corriente eléctrica.

Polarización inversa

Al semiconductor tipo P aplicamos el polo - y al N el polo + de la pila. La banda de vaciamiento aumenta y el diodo no conduce.

Diodo LED

Sus siglas provienen de la expresión inglesa Light Emitting Diode, que significa diodo emisor de luz. Es un dispositivo que emite luz como una pequeña lámpara.

• Dejará pasar la corriente eléctrica cuando se encuentre directamente polarizado, y es entonces cuando se ilumina.
• Cuando el diodo se encuentra inversamente polarizado, no circulará corriente y no se iluminará.

Rectificación de la corriente alterna

Tiene este nombre porque una de las principales aplicaciones del diodo es la conversión de corriente alterna en continua.

Para este proceso se utilizan puentes de diodos, constituidos por cuatro diodos. Se obtiene una tensión rectificada, que es una señal de corriente continua aunque variable.

Cuando la corriente pasa por el puente, se coloca un condensador para el filtrado de la onda, lo que contribuye a que la onda se parezca más a una corriente continua.

Relés

Son interruptores magnéticos que conectan los contactos del interruptor mediante la acción de un electroimán. Constan de:

• Circuito de excitación: un electroimán que genera un campo magnético.
• Circuito de conmutación: compuesto por el conjunto de contactos que se mueve accionado por la armadura móvil. Los grupos de contactos pueden estar formados por 2 o 3 láminas.

Funcionamiento del transistor

El transistor permite controlar el paso de la corriente eléctrica entre el colector y el emisor mediante la base. Se comporta como un interruptor controlado por corriente.

• Si la corriente de base es nula o muy pequeña, el transistor conduce como un interruptor abierto que impide el paso de corriente entre el colector y el emisor.
• Cuando la corriente de base alcanza el valor adecuado, el transistor conduce la corriente y se comporta como un interruptor cerrado, permitiendo el paso de corriente entre colector y emisor.

Zonas de funcionamiento

Dependiendo de la magnitud de la corriente de base, se distinguen tres zonas:

• Zona de corte (transistor en conmutación): el transistor no conduce la corriente y se comporta como un interruptor abierto. Ocurre cuando la intensidad de la corriente de base I_B es nula o muy pequeña.
• Zona activa (transistor en amplificación): el transistor conduce la corriente eléctrica parcialmente. Ocurre cuando la intensidad de la corriente de base I_B alcanza el valor suficiente para dar paso a la corriente entre colector y emisor.
• Zona de saturación (transistor en saturación): si aumenta el valor de la corriente de base se alcanza un límite llamado estado de saturación. El transistor conduce plenamente y se comporta como un interruptor cerrado.

Ecuaciones fundamentales en la zona activa

I_C = β · I_B

El factor β es la ganancia de corriente y expresa la capacidad de amplificación del dispositivo. La zona activa del transistor no solo conduce, sino que actúa como amplificador de corriente.

V_CE = V_CC − I_C · R_C