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DIODOS
O estudo dos Diodos constitui o
verdadeiro alicerce, já que este componente
baseado em semicondutores é na verdade o
pai dos transistores integrados e dos mais
avançados chips.
Para que possa “conduzir” ou permitir a
passagem dos elétrons, um material qualquer
deve apresentar elétrons livres, ou seja: uma
estrutura atômica relativamente frouxa (caso
dos metais, por exemplo).
Elétron
Núcleo Atômico
Diodo
Na sua essência, um diodo é um
componente muito simples, cuja única
(aparente) habilidade é permitir a passagem da
corrente elétrica num sentido, vedando a
passagem (quase completamente...) no
sentido oposto.
O símbolo adotado para representar o
DIODO nos diagramas de circuitos “diz” muito
dessa sua habilidade ou propriedade: uma
seta, dando a nítida idéia da “mão única” que o
componente oferece ou permite à corrente (a
seta do símbolo indica o “sentido convencional” e NÃO o sentido eletrônico real da
corrente).
Seus terminais são denominados
ANÔDO (A) e CATODO (K) e diversas
codificações são adotadas pelos fabricantes
para indicar claramente esses terminais.
O “modelo” mais comum é aquele no
qual, uma pequena faixa ou anel, em cor contrastante, indica sobre o corpo cilíndrico do
componente, a posição do terminal de catodo.
A corrente elétrica é uma espécie de fluxo
ou deslocamento dos elétrons (partículas
negativamente carregadas, que compõem o
átomo).
Esse fluxo (vindo de onde os elétrons
“sobram” e indo onde eles “faltam”...) se
desenvolve através de qualquer condutor ou
componente, através de um circuito.
Já os chamados materiais semicondutores apresentam características físicas
especiais (que permitem o desenvolvimento de
toda a moderna indústria eletrônica...).
O Germânio e o Silicio são semicondutores dos mais usados em eletrônica.
Em estado natural, esses elementos são
quase isolantes (péssimos condutores),
principalmente sob temperaturas “normais” ou
ambientes. Entretanto, se aquecidos, ou se
submetidos a “impurezas” artificialmente adicionadas à sua estrutura atômica, esses
elementos permitem ou não a passagem da corrente com mais ou menos facilidade!
Esqueçamos, por enquanto, o fenômeno
da condutibilidade termicamente induzida nos
semicondutores.
Vamos
Entender...
Adicionando industrialmente determinadas impurezas à estrutura do Germânio ou do
Silício, é possível, por exemplo, fazer com que
esses materiais passem a conduzir a corrente
como um metal, através de elétrons livres.
Esses semicondutores, com essas
impurezas, são chamados de tipo “N” (porque
conduzem através de “portadores”
Negativos...).
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Já com outro tipo de impurezas, esse
semicondutores também conduzem a corrente, porém o fazem através não de elétrons
livres, mas sim via “cargas” positivas, denominadas lacunas (é como se fosse uma “vaga”
onde deveria haver um elétron na estrutura do
material, porém não há, devido justamente à
ação da “impureza”).
Nessa condição, o semi-condutor é
chamado de tipo “P” já que é uma “partícula”
Positiva que trabalha como “portadora” da
corrente.
Esse tipo de fenômeno, inclusive (condução da corrente por lacunas...) apenas pode
ocorrer na estrutura cristalina pura dos semicondutores.
O que é????
“P”
“N”
Os materiais do tipo “N” levam a corrente
de maneira semelhante à feita pelos
condutores comuns (metais, por exemplo...),
porém em menor grau.
Eles têm elétrons livres (cargas
negativas) que podem facilmente mover-se
dentro da estrutura do material, atraídos ou
repelidos pelas polaridades da fonte de tensão
a eles aplicada (baterias, por exemplo...).
Num material “N”, os elétrons livres
procuram “fugir” da região do semicondutor
ligado ao pólo negativo das pilhas (cargas de
idêntica polaridade se repelem...), e também
são “atraídos” pela região ligada ao pólo
positivo.
Quando explicamos brevemente a ação
da corrente contínua gerada por um pilha,
dissemos que o pólo negativo desta apresenta
“sobra” de elétrons (nesse caso, “não há lugar”
no pólo negativo, para se instalarem os
elétrons livres do material “N”).
Por outro lado, o pólo positivo da bateria,
com “carência” de elétrons, é um bom
“receptor” para os elétrons livres de material.
Assim se configura o fluxo da corrente, via
elétrons livres, dentro da estrutura de um
material semicondutor tipo “N”.
No material tipo “P” o fluxo da corrente é
proporcionado por um fenômeno diferente: já
que o material não apresenta elétrons livres,
estes não podem ser usados como
“portadores” da corrente elétrica.
Entretanto, esses materiais (devido às
especiais impurezas a eles adicionadas...)
mostram, na sua estrutura, “lacunas” ou
BURACOS (“lugar onde devia estar um elétron,
mas onde o elétron não está...”).
Essas lacunas podem ser consideradas
como “cargas livres positivas”, obviamente
atraídas (cargas de polaridades opostas se
atraem...) pela região do semicondutor ligada
ao pólo negativo das baterias e ao mesmo
tempo, “repelidas” pelo pólo positivo.
Fique
Ligado!!!