Diodi
Imparare l'elettronica attraverso la sperimentazione e la simulazione al computer.
a cura del prof. Mauro Arcangeli
Learn electronics through experimentation and computer simulation.
I Diodi
Il diodo è un componente elettronico utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, la sua funzione principale è permettere il flusso di corrente in una sola direzione e bloccare il flusso in direzione opposta.
Principio di Funzionamento:
Il diodo si basa sul principio di giunzione PN, formata da un materiale semiconduttore tipo P (con lacune) e uno di tipo N (con elettroni). Quando si applica una tensione positiva all'anodo (parte P) e una tensione negativa al catodo (parte N), si crea un campo elettrico che permette il flusso di corrente. Inversamente, quando la polarità è invertita, la giunzione impedisce il flusso di corrente.
Simbolo Circuitale:
Il simbolo circuitale di un diodo rappresenta la freccia che indica il flusso di corrente dalla parte P (anodo) a quella N (catodo).
Applicazioni Principali:
Raddrizzatori: I diodi vengono utilizzati nei circuiti di raddrizzamento per convertire corrente alternata (AC) in corrente continua (DC).
Protezione: Vengono impiegati per proteggere circuiti elettronici da tensioni inverse indesiderate, agendo come diodi zener o diodi Schottky.
Diodi Light-Emitting (LED): Quando polarizzati direttamente ed attraversati da corrente, alcuni diodi emettono luce, rendendoli fondamentali in dispositivi LED.
Diodi Laser: Simili ai LED, ma emettono luce coerente e sono utilizzati nei laser.
Tipi di Diodi:
Diodo a Giunzione PN (Diodo Standard): Il tipo più comune.
Diodo Schottky: Caratterizzato da un tempo di commutazione più veloce e una caduta di tensione inferiore rispetto al diodo tradizionale.
Diodo Zener: Progettato per operare in regime di rottura elettrica (polarizzato inversamente), mantenendo una tensione costante ai capi, di valore definito di fabbrica, possiamo avere diodi Zener da 3,3V, 5,1V, 9V, 12V ecc..
Diodo a Tunnel: Sfrutta l'effetto tunnel per generare corrente elettrica in modo efficiente a tensioni molto basse. Questi diodi sono utilizzati in applicazioni ad alta frequenza e bassa potenza.
Diodo Varicap: è un tipo speciale di diodo progettato per avere una capacità variabile in risposta alla tensione applicata. Questa caratteristica lo rende utile in diverse applicazioni, in particolare nei circuiti di sintonia, oscillatori elettronici controllati in tensione (VCO).
La capacità del diodo varia in modo inversamente proporzionale alla tensione inversa applicata. Aumentando la tensione inversa, la larghezza della zona di svuotamento della giunzione si espande, riducendo la capacità.
Di seguito alcune simulazioni in ambiente Micro-CAP utili a capire il funzionamento di alcuni dei vari diodi analizzati.
