Diodo
Il diodo, è un altro componente che troviamo spesso nei circuiti elettronici, esso si presenta come un piccolo cilindretto, con i suoi due refoli o terminali per poter essere collegato agli altri componenti o saldato nei circuiti elettronici.
Il diodo è un componente polarizzato, quindi va utilizzato rispettando la polarità, positivo e negativo, e proprio per questo motivo i 2 terminali devono essere identificati in maniera diversa.
Nel diodo tale differenza è evidenziata da una fascia di colore diverso stampata in prossimità di uno dei due terminali.
Allora guardando un diodo possiamo immediatamente stabilire che il terminale dalla parte della fascia è il negativo o catodo, mentre il terminale dalla parte opposta è il positivo o anodo.
Il diodo viene indicato con la lettera D, ha il suo simbolo per essere identificato all'interno degli schemi elettronici, e ovviamente il simbolo è disegnato in modo da poter stabilire quale è il catodo, terminale negativo, e quale è l'anodo terminale positivo.
Il simbolo infatti è costituito da un specie di freccia con una stanghetta sulla punta, la parte della stanghetta è il catodo, e di conseguenza la parte opposta è l'anodo.
Il diodo, è un componete che rientra nella famiglia dei cosiddetti semiconduttori.
Com'è noto, dal punto di vista della conduttività elettrica, esistono tre tipi di elementi, che sono i materiali conduttori, i materiali isolanti e i materiali semiconduttori.
I primi sono materiali che possono essere attraversati facilmente da corrente, permettono quindi di trasportare le cariche elettriche in modo molto semplice senza troppi sforzi.
I materiali isolanti, invece hanno una struttura atomica che non permette il passaggio di corrente, è molto difficile riuscire a far muovere delle cariche elettriche al loro interno, quindi sono considerati materiali isolanti.
Infine ci sono i semiconduttori, che sono principalmente degli isolanti, ma in determinate condizioni possono diventare conduttori.
A grandi linee, i semiconduttori, sono ottenuti mettendo assieme materiali a cui sono state apportate delle modifiche.
Tale modifica viene detta drogaggio, e consiste nel aggiungere delle impurità al materiale in modo da alterarne la sua struttura.
Ora non mi addentro nello specifico, perché servirebbe un intero articolo solo per parlare di questa operazione, mi limito a dire che ad esempio nel diodo al silicio, l'elemento base è il silicio, questo viene drogato con atomi di arsenico, ottenendo così un silicio che ha un numero maggiore di cariche elettriche negative, il silicio così trattato viene detto di tipo N.
Allo stesso modo prendendo sempre il silicio come elemento base e drogandolo con atomi di indio, si ottiene un silicio che questa volta presenta un numero maggiore di cariche elettriche positive, il silicio così trattato viene detto di tipo P.
Prendendo questi 2 tipi di silicio, tipo N e tipo P, e collegandoli assieme, si ottiene la così detta giunzione PN, ovvero un semiconduttore che riesce a condurre, quindi a permettere il passaggio di corrente, solo se posto in determinate condizioni.
Nel diodo questa condizione è che venga polarizzato direttamente, ovvero che ad esempio un segnale positivo sia collegato alla parte P, parte positiva detta anodo, o che un segnale negativo sia collegato alla parte N, parte negativa detta catodo.
Solo se il diodo si trova in questa condizione è in grado di condurre, quindi permettere il passaggio di corrente tra anodo e catodo, quando invece viene alimentato in modo inverso, il diodo si comporta come se fosse un isolante o circuito aperto, è non è più in grado di condurre quindi di permettere il passaggio di corrente.
In pratica è come un sistema a senso unico, permette il passaggio di corrente solo in una direzione, bloccando il passaggio di corrente nella direzione opposta.
Facciamo un semplice esempio, mettiamo che io abbia 2 integrati, A e B dai quali escono 2 segnali elettrici positivi.
Questi 2 segnali devono giungere all'ingresso di un terzo integrato C.
Posso collegare le uscite A e B insieme sull'ingresso C, in questo modo tutti e due i segnali arrivano sull'ingresso C.
Così facendo però, quando esce il segnale dall'integrato A, giunge si all'ingresso dell'integrato C, ma poi arriva anche all'uscita dell'integrato B.
Viceversa quando esce un segnale dall'integrato B giunge all'ingresso C, ma giunge pure all'uscita dell'integrato A.
In elettronica spesso questa condizione può essere un problema, un segnale in uscita dovrebbe andare verso un ingresso, e non verso un altra uscita, addirittura mandare un segnale su un uscita, in alcuni casi potrebbe pure portare alla rottura dell'integrato stesso.
Ecco allora che interviene il nostro diodo, inserendo un diodo sull'uscita dell'integrato A, e un altro diodo sull'uscita dell'integrato B, abbiamo risolto il problema.
Ora il segnale che esce da A riesce ad attraversare il diodo D1 posto sulla sua uscita, e quindi a giungere sull'ingresso C, ma non riesce ad attraversare l'altro diodo D2 in quanto il segnale non può attraversare il diodo al contrario.
Stessa cosa per il segnale che esce dall'integrato B, che riesce ad attraversare D2, riesce ad arrivare sull'ingresso C, ma non riesce ad arrivare all'uscita A, perché anche in questo caso il segnale non può attraversare in modo inverso il diodo D1.
Grazie quindi ai diodi, il segnale che esce da una uscita può andare verso un ingresso e non può andare verso un altra uscita.
Sicuramente vi capiterà di trovare diodi di diverse dimensioni, questo accade perché ogni diodo ha dei parametri da rispettare,ogni diodo ha una tensione massima e una corrente massima di funzionamento, ci sono diodi in grado di sopportare esempio 1A 400v o 1A 1000V o ancora 10A 100v e così via.
Per motivi costruttivi, un diodo in grado di sopportare 10A, sarà più grande di un diodo in grado di sopportare 1A, che a sua volta sarà più grande di un diodo in grado di sopportare 100mA.
Normalmente i diodi sono contraddistinti da un codice stampato sull'involucro, ma purtroppo questo codice non è traducibile come nel caso delle resistenze o condensatori, quindi è necessario fare riferimento sempre ai dati rilasciati dai costruttori.
Esempio un dodo siglato 1N4007, è un diodo 1A 1000v, mentre invece un diodo siglato 1N4148 è un diodo 300mA 100v.
Un altro utilizzo del diodo, forse uno dei più importanti, è quello di raddrizzatore, ma la spiegazione di questo utilizzo, merita un articolo a parte, quindi vi rimando alla lettura di questo articolo.