Um diodo é um componente elétrico de dois terminais usado para construir vários circuitos elétricos e eletrônicos . O diodo consiste em dois eletrodos, ou seja, o ânodo e o cátodo. A maioria dos diodos é feita com materiais semicondutores como SI, Ge, etc. A principal função do diodo é conduzir corrente elétrica em apenas uma direção. As aplicações do diodo incluem interruptores, reguladores de tensão, osciladores, retificadores, mixers de sinal, etc. Existem diferentes tipos de diodos disponíveis no mercado, como diodo Zener, diodo avalanche, LED, laser, Schottky, etc.
Diodo Avalanche
Este artigo discute sobre uma breve informação sobre a construção e funcionamento de um diodo de avalanche. Um diodo de avalanche é um tipo de diodo que é projetado para experimentar uma quebra de avalanche em uma tensão de polarização reversa particular. A junção do diodo é projetada principalmente para interromper a concentração de corrente de forma que o diodo esteja seguro contra quebra.
O que é um Diodo Avalanche?
Um diodo de avalanche é um tipo de dispositivo semicondutor especialmente projetado para trabalhar na região de avaria reversa. Esses diodos são usados como válvulas de alívio que são usadas para controlar a pressão do sistema para proteger os sistemas elétricos de tensões excedentes. O símbolo deste diodo é igual ao diodo Zener . O diodo de avalanche é composto por dois terminais, ou seja, ânodo e cátodo. O símbolo do diodo de avalanche é semelhante ao diodo normal, mas com as bordas de giro da barra vertical que é mostrada na figura a seguir.
Diodo Avalanche
Construção de Diodo de Avalanche
Geralmente, o diodo de avalanche é feito de silício ou outros materiais semicondutores. A construção deste diodo é semelhante a o diodo Zener , exceto o nível de dopagem neste diodo muda do diodo Zener. Esses diodos são fortemente dopados. Assim, a largura da região de depleção neste diodo é muito pequena. Por causa dessa região, a ruptura reversa acontece em tensões mais baixas neste diodo.
Por outro lado, os diodos de avalanche são levemente dopados. Portanto, a largura da camada de depleção de um diodo de avalanche é muito grande avaliada para o diodo Zener. Por causa dessa grande região de depleção, a ruptura reversa ocorre em tensões mais altas no diodo. A tensão de ruptura desse diodo é localizada com cautela, controlando o nível de dopagem na fabricação.
Funcionamento de um Diodo Avalanche
A principal função do diodo normal é permitir a corrente elétrica em apenas uma direção, ou seja, direção direta. Enquanto, diodo avalanche permite a corrente em ambas as direções. Porém, este diodo é especialmente projetado para funcionar na condição de polarização reversa quando a tensão ultrapassar a tensão de ruptura na condição de polarização reversa. A tensão na qual a corrente elétrica aumenta inesperadamente é chamada de tensão de ruptura.
Construção de Diodo de Avalanche
Quando a tensão na condição de polarização reversa aplicada a este diodo ultrapassa a tensão de ruptura, ocorrerá uma ruptura da junção. Essa quebra de junção é chamada de quebra de avalanche. Sempre que a tensão de polarização direta é aplicada a este diodo, ele começa a funcionar como um diodo de junção p-n regular permitindo uma corrente elétrica através dele.
Quando a tensão polarizada reversa é aplicado ao diodo de avalanche, então a maioria dos portadores de carga nos semicondutores do tipo P e do tipo N são afastados da junção PN. Como resultado, a largura da região de depleção aumenta. Portanto, a maioria das operadoras não permite a utilização de corrente elétrica. Porém, os portadores de carga minoritários percebem uma força repulsiva da voltagem externa.
Como resultado, o fluxo de portadores de carga minoritários do tipo p para o tipo n e do tipo n para o tipo p movendo a corrente elétrica. Porém, a corrente movida pelas operadoras de carga minoritárias é muito pequena. A pequena corrente passada pelos portadores de carga minoritários é denominada corrente de fuga reversa. Se a tensão de polarização reversa for aplicada a isso, o diodo é aumentado, os portadores de carga minoritários obterão uma grande quantidade de energia e irão mais rapidamente para velocidades melhores.
Os elétrons em movimento livre em alta velocidade colidem com os átomos e então transferem a energia para os elétrons de valência. Os elétrons de valência que obtêm energia suficiente dos elétrons rápidos serão separados do átomo pai e se transformarão em elétrons livres. Novamente, esses elétrons são acelerados. Quando esses elétrons livres colidem com outros átomos, eles liberam mais elétrons. Por causa dessa colisão constante com as moléculas, um grande número de elétrons livres ou lacunas são produzidos. Esse grande número de elétrons livres mantém a corrente de sobrecarga no diodo.
Sempre que a tensão reversa é aplicada ao diodo, ela aumenta continuamente. Em algum final, ocorre a quebra da avalanche e a quebra da junção. Nesse ponto, um pequeno aumento na voltagem aumentará rapidamente a corrente elétrica. Este aumento inesperado de corrente pode destruir de forma duradoura o diodo de junção regular. Porém, os diodos de avalanche podem não ser danificados porque são cuidadosamente projetados para funcionar na região de avalanche.
Tensão de ruptura do diodo
A tensão de ruptura do diodo de avalanche depende da densidade do doping. O aumento da densidade do doping reduzirá a tensão de ruptura do diodo.
Tensão de ruptura do diodo
Aplicações do Diodo Avalanche
As aplicações de um diodo de avalanche incluem o seguinte.
- O diodo Avalanche é usado para proteger o circuito. Quando a tensão de polarização reversa começa a aumentar, o diodo propositalmente inicia um efeito de avalanche em uma tensão fixa.
- Isso faz com que o diodo comece a executar a corrente sem se ferir e muda a potência extrema de os circuitos elétricos ao seu terminal de aterramento.
- Os designers empregam o diodo mais para protegendo o circuito contra tensões indesejadas .
- Esses diodos são usados como geradores de ruído branco.
- Os diodos Avalanche produzem ruído de RF, geralmente são usados como fontes de ruído em engrenagens de rádio. Por exemplo, eles são freqüentemente usados como uma fonte de radiofrequência para pontes analisadoras de antenas. Os diodos de avalanche são usados para gerar frequência de microondas.
Portanto, tudo se resume a diodos de avalanche, construção, trabalho e aplicações. Além disso, quaisquer dúvidas em relação a este conceito ou a saber sobre os diferentes tipos de diodos , dê sua opinião comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, qual é a função do diodo de avalanche?
