El término diodo deriva de un vocablo griego que puede traducirse como “pasaje angosto”. El concepto se emplea en el ámbito de la electricidad para nombrar a la válvula que cuenta con un par de electrodos y solamente permite el paso de la corriente en un único sentido.
Para comprender qué es un diodo, por lo tanto, debemos saber qué son los electrodos. Así se denomina al extremo de un conductor eléctrico que se halla vinculado a un medio, del cual recibe o al cual transmite una corriente.
Los diodos son piezas electrónicas que tienen dos electrodos y que posibilitan el avance de la corriente eléctrica en un solo sentido. Hasta una determinada diferencia de potencial, los diodos funcionan como un circuito abierto que no conducen la electricidad; sobre dicha diferencia, en cambio, actúan como un circuito cerrado cuya resistencia es muy reducida.
Los primeros diodos eran conocidos como diodos de vacío, ya que eran tubos de cristal formados por dos electrodos que se encontraban rodeados de vacío. Estos diodos fueron ideados por el ingeniero inglés John Ambrose Fleming (1848-1945) a comienzos del siglo XX.
Con el tiempo, los diodos de vacío quedaron en desuso y fueron reemplazados por los diodos semiconductores. En este caso, las válvulas presentan un material semiconductor que está vinculado a los electrodos. Entre los tipos de diodos semiconductores aparecen los diodos de silicio, los diodos de cristal, los diodos emisores de luz, los diodos avalancha y los diodos térmicos.
Los diodos emisores de luz, conocidos por el acrónimo inglés LED, se caracterizan por la posibilidad de emitir luz, produciendo una longitud de onda que varía desde el infrarrojo hasta casi el ultravioleta. Debido al bajo consumo de energía, la escasa emisión de calor, la extensa vida útil y el tamaño reducido, los diodos emisores de luz constituyen una fuente de iluminación cada vez más usada.
Como se menciona en párrafos anteriores, el diodo conduce corriente en un solo sentido, y esto representa su rasgo más característico. Así como ocurre con muchas otras creaciones que en su época fueron revolucionarias, no es necesario entender a fondo cómo funciona desde un punto de vista físico o cómo se fabrica el diodo para poder usarlo, incluso en circuitos de gran complejidad.
La ecuación no lineal que se puede apreciar en la segunda imagen nos muestra la forma de modelar la denominada curva i-v de un diodo, donde i es el diodo, Is es la corriente inversa de saturación (en el caso del silicio, suele ser 10 elevado a la menos 12 amperios), q representa la carga del electrón, k es la constante de Boltzmann y T, la temperatura en kelvin.
Uno de los conceptos fundamentales en este contexto es la corriente de avance, el cual se da si por medio de un diodo de silicio se fija un voltaje positivo, ubicándonos a la derecha de la curva i-v. Para un valor escaso, como puede ser +0,2 voltios, casi no existe corriente de avance, mientras que cuando llegamos a +0,6 voltios ya es posible realizar una medición. Pasado ese valor, la corriente aumenta rápidamente, volviendo la curva prácticamente vertical.
Esto nos permite entender que la curva i-v del diodo no es lineal. La polarización es directa cuando el voltaje que se encuentra entre sus dos terminales es positivo, como en el ejemplo anterior.
Para representar un diodo se necesita expresar el sentido en el que avanza la corriente y el voltaje (el cual también debe presentar los signos + y – para indicar la orientación, siendo el extremo positivo el que recibe la corriente de avance). También se debe dibujar una curva anaranjada para resaltar la polaridad del voltaje. Todo esto se puede apreciar en la segunda imagen.
