Construcción y funcionamiento del diodo de avalancha

Construcción y funcionamiento del diodo de avalancha

Un diodo es un componente eléctrico de dos terminales que se utiliza para construir varios circuitos eléctricos y electrónicos . El diodo consta de dos electrodos, a saber, el ánodo y el cátodo. La mayoría de los diodos están fabricados con materiales semiconductores como SI, Ge, etc. La función principal del diodo es conducir la corriente eléctrica en una sola dirección. Las aplicaciones del diodo incluyen interruptores, reguladores de voltaje, osciladores, rectificadores, mezcladores de señales, etc. Hay diferentes tipos de diodos disponibles en el mercado como diodo Zener, diodo de avalancha, LED, láser, Schottky, etc.

Diodo de avalancha

Diodo de avalancha

Este artículo trata sobre una breve información sobre la construcción y el funcionamiento de un diodo de avalancha. Un diodo de avalancha es un tipo de diodo que está diseñado para experimentar una ruptura de avalancha a un voltaje de polarización inversa particular. La unión del diodo está diseñada principalmente para detener la concentración de corriente para que el diodo esté a salvo de la avería.




¿Qué es un diodo de avalancha?

Un diodo de avalancha es un tipo de dispositivo semiconductor especialmente diseñado para trabajar en la región de avería inversa. Estos diodos se utilizan como válvulas de alivio que se utilizan para controlar la presión del sistema para proteger los sistemas eléctricos de los voltajes excedentes. El símbolo de esto el diodo es el mismo que el diodo Zener . El diodo de avalancha consta de dos terminales, a saber, ánodo y cátodo. El símbolo del diodo de avalancha es similar al diodo normal pero con los bordes de giro de la barra vertical que se muestra en la siguiente figura.

Diodo de avalancha

Diodo de avalancha

Construcción de diodos de avalancha

Generalmente, el diodo de avalancha está hecho de silicio u otros materiales semiconductores. La construcción de este diodo es similar a el diodo Zener , excepto el nivel de dopaje en este diodo cambia del diodo Zener. Estos diodos están muy dopados. Por tanto, el ancho de la región de agotamiento en este diodo es muy pequeño. Debido a esta región, la ruptura inversa ocurre a voltajes más bajos en este diodo.

Por otro lado, los diodos de avalancha se dopan ligeramente. Entonces, el ancho de la capa de agotamiento de un diodo de avalancha es muy grande comparado con el diodo Zener. Debido a esta gran región de agotamiento, la ruptura inversa tiene lugar a voltajes más altos en el diodo. El voltaje de ruptura de este diodo se localiza con precaución controlando el nivel de dopaje en la fabricación.

Funcionamiento de un diodo de avalancha

La función principal del diodo normal es permitir la corriente eléctrica en una sola dirección, es decir, hacia adelante. Mientras que, diodo de avalancha permite la corriente en ambas direcciones. Pero, este diodo está especialmente diseñado para funcionar en condición de polarización inversa cuando el voltaje supera el voltaje de ruptura en la condición de polarización inversa. El voltaje al que la corriente eléctrica aumenta inesperadamente se llama voltaje de ruptura.


Construcción de diodos de avalancha

Construcción de diodos de avalancha

Cuando la tensión en condición de polarización inversa aplicada a este diodo supera la tensión de ruptura, se producirá una ruptura de la unión. Este desglose de la unión se denomina desglose por avalancha. Siempre que se aplica el voltaje de polarización directa a este diodo, comienza a funcionar como un diodo de unión p-n regular permitiendo que una corriente eléctrica lo atraviese.

Cuando el voltaje polarizado inverso se aplica al diodo de avalancha, luego la mayoría de los portadores de carga en los semiconductores tipo P y tipo N se alejan de la unión PN. Como resultado, aumenta el ancho de la región de agotamiento. Entonces, la mayoría de los portadores no permitirán la corriente eléctrica. Sin embargo, los portadores de carga minoritarios conocen una fuerza repulsiva del voltaje exterior.

Como resultado, el flujo de portadores de carga minoritarios del tipo p al tipo n & tipo n al tipo p moviendo la corriente eléctrica. Sin embargo, la corriente movida por las compañías de carga minoritarias es muy pequeña. La pequeña corriente que pasa por los portadores de carga minoritarios se denomina corriente de fuga inversa. Si se aplica el voltaje de polarización inversa a esto, el diodo aumenta aún más, los portadores de carga minoritarios obtendrán una gran cantidad de energía e irán más rápido a mejores velocidades.

Los electrones que se mueven libremente a alta velocidad chocarán con los átomos y luego transferirán la energía a los electrones de valencia. Los electrones de valencia que obtienen suficiente energía de los electrones rápidos se separarán del átomo principal y se convertirán en electrones libres. Nuevamente, estos electrones se aceleran. Cuando estos electrones libres chocan con otros átomos, eliminan más electrones. Debido a esta constante colisión con las moléculas, se produce una gran cantidad de electrones libres o huecos. Esta gran cantidad de electrones libres mantienen una corriente de sobrecarga en el diodo.

Siempre que se aplique el voltaje inverso al diodo, aumentará continuamente. En algún extremo, se produce la ruptura de la avalancha y la ruptura de uniones. En este punto, un pequeño aumento de voltaje aumentará rápidamente la corriente eléctrica. Este aumento inesperado de corriente puede destruir de forma duradera el diodo de unión regular. Sin embargo, es posible que los diodos de avalancha no se dañen porque están diseñados con cuidado para funcionar en la región de ruptura de avalancha.

Voltaje de ruptura del diodo

El voltaje de ruptura del diodo de avalancha depende de la densidad del dopaje. El aumento de la densidad del dopaje reducirá el voltaje de ruptura del diodo.

Voltaje de ruptura del diodo

Voltaje de ruptura del diodo

Aplicaciones del diodo de avalancha

Las aplicaciones de un diodo de avalancha incluyen las siguientes.

  • El diodo Avalanche se utiliza para proteger el circuito. Cuando el voltaje de polarización inversa comienza a aumentar, el diodo inicia deliberadamente un efecto de avalancha a un voltaje fijo.
  • Esto hace que el diodo comience a realizar la corriente sin lesionarse y desconecta la potencia extrema de los circuitos eléctricos a su terminal de tierra.
  • Los diseñadores emplean más el diodo para proteger el circuito contra voltajes no deseados .
  • Estos diodos se utilizan como generadores de ruido blanco.
  • Los diodos de avalancha producen ruido de RF, generalmente se utilizan como fuentes de ruido en engranajes de radio. Por ejemplo, se utilizan con frecuencia como fuente de radiofrecuencia para puentes de analizadores de antena. Los diodos de avalancha se utilizan para generar frecuencias de microondas.

Por lo tanto, se trata de diodos de avalancha, construcción, trabajo y aplicaciones. Además, cualquier duda sobre este concepto o sobre conocer diferentes tipos de diodos , envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función del diodo de avalancha?