Introdução aos diodos

Aprenda o que são os diodos, como eles funcionam e como utilizá-los.
Este post faz parte da série Introdução aos diodos. Leia também os outros posts da série:

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Esta serie é focada nos fundamentos dos diodos e seu funcionamento, com um guia de projeto que você pode seguir para colocar os diodos em funcionamento (talvez pela primeira vez)! Os diodos permitem que uma corrente elétrica passe em uma direção (chamada polarização direta do diodo), enquanto a bloqueia na direção oposta (polarização reversa). Diodos emissores de luz (LEDs) são um tipo muito comum de diodo.

Esperamos que você ache esse guia útil e esclarecedor, portanto, boa leitura!

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Introdução aos diodos

Acompanhe a Karen Corbeill ( episódio 23 e episódio 24) na série The Learning Circuit onde ela apresenta os diodos e mostra como usar em uma simples Lightbox. Também, confira os outros episódios sobre uma variedade de tópicos em: element14.com/TheLearningCircuit

Capítulo 1 – O que é um diodo?

Um diodo é um componente eletrônico que permite o fluxo de corrente em apenas uma direção. Os diodos mais comuns do tipo through-hole são similares a esse: 

diodos

Os diodos through-hole têm dois terminais axiais. Alguns são claros por fora, com vermelho ou laranja por dentro e uma faixa preta em uma das pontas.

diodos

Outros são pretos com uma faixa prata em um das extremidades.

Os diodos possuem polaridade, ou seja, possuem um terminal negativo e outro positivo.

A faixa no diodo marca o terminal negativo, chamado de catodo.

A imagem abaixo exibe o símbolo do diodo:

diodos

A linha no símbolo representa a linha no componente. Isso ajuda a garantir que o diodo seja colocado no circuito de maneira correta.

Estrutura atômica e camada de valência

Todos os elementos são feitos de átomos. Cada átomo tem um núcleo feito de nêutrons (carga neutra) e prótons (carga positiva).

Os elétrons estão fora do núcleo do átomo em camadas e possuem carga negativa. Cada camada pode conter um máximo número de elétrons antes que eles ocupem a próxima camada (2, 8, 8, 16).

Os diodos são feitos de um material semicondutor. Hoje, a maioria dos diodos são feitos de silício, mas às vezes outros materiais são usados, como germânio,selênio ou arseneto de gálio.

Os materiais semicondutores normalmente possuem 4 elétrons na sua camada de valência. O silício, sendo um semicondutor, possui 4 elétrons na sua camada de valência.

Entretanto, essa camada mais externa tem a capacidade de segurar mais elétrons. Para preencher a camada de valência externa, um elétron irá se ligará ao elétron de outro átomo. 

Cada elétron na camada externa de valência de um átomo de silício se ligará a um elétron de outro átomo de silício, formando pares mantidos por ligações covalentes.  

Esses elétrons tornam-se compartilhados, somando-se ao total de elétrons na camada externa de valência de ambos os átomos. 

Incluindo os quatro elétrons compartilhados, uma vez ligados, cada átomo de silício terá oito elétrons em sua camada externa. Isso forma uma estrutura muito estável conhecida como cristal ou rede. 

diodos

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* Texto adaptado do original publicado em: link.

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