Cosa sono i diodi con polarizzazione diretta e con polarizzazione inversa?

La polarizzazione diretta e la polarizzazione inversa si riferiscono ai due possibili modi in cui un diodo semiconduttore può essere collegato all’interno di un circuito elettrico. Nella polarizzazione diretta, il diodo è collegato in modo tale che il terminale positivo della sorgente di tensione sia collegato al materiale semiconduttore di tipo P e il terminale negativo al materiale di tipo N. Questa configurazione riduce la larghezza dello strato di svuotamento alla giunzione, consentendo alla corrente di fluire facilmente attraverso il diodo. La polarizzazione diretta è essenziale affinché i diodi conducano l’elettricità e consentano il passaggio della corrente nella direzione prevista.

Il diodo è polarizzato direttamente quando è collegato in modo tale che la corrente possa fluire attraverso di esso. In questa configurazione, il diodo conduce corrente e consente il passaggio dei segnali elettrici. Questa proprietà è fondamentale per il corretto funzionamento dei diodi in varie applicazioni elettroniche, come raddrizzatori, rilevatori di segnale e regolatori di tensione.

Quando un diodo è in polarizzazione inversa, il terminale positivo della sorgente di tensione è collegato al semiconduttore di tipo N e il terminale negativo al materiale di tipo P. Questa disposizione aumenta la larghezza dello strato di svuotamento in corrispondenza della giunzione, rendendo difficile il passaggio della corrente attraverso il diodo. Nella polarizzazione inversa, solo una piccola corrente di dispersione fluisce attraverso il diodo a causa dei portatori minoritari e il diodo agisce effettivamente come un isolante, impedendo un flusso significativo di corrente nella direzione inversa.

Un diodo PN, o diodo a semiconduttore, è un tipo base di diodo composto da materiali semiconduttori di tipo P e di tipo N. Forma una giunzione PN all’interfaccia tra questi materiali, che è fondamentale per il suo funzionamento. Il diodo a giunzione PN consente alla corrente di fluire in una direzione (polarizzazione diretta) mentre blocca la corrente nella direzione opposta (polarizzazione inversa), consentendogli di rettificare CA in CC, proteggere i circuiti dalla sovratensione ed eseguire varie funzioni di elaborazione del segnale nei dispositivi elettronici.

Un diodo ideale con polarizzazione diretta condurrebbe la corrente senza alcuna caduta di tensione ai suoi capi, comportandosi come un conduttore perfetto. In polarizzazione inversa, un diodo ideale bloccherebbe tutto il flusso di corrente, comportandosi come un perfetto isolante. Queste caratteristiche ideali sono teoriche e aiutano a semplificare l’analisi e la progettazione dei circuiti in elettronica, sebbene i diodi del mondo reale presentino lievi deviazioni da questi comportamenti ideali a causa di fattori come la corrente di dispersione e la resistenza interna.

La corrente diretta di un diodo si riferisce alla corrente che scorre attraverso il diodo quando è polarizzato direttamente e conduce elettricità. È determinato dalla tensione applicata ai capi del diodo e dalla caratteristica di caduta di tensione diretta del diodo. La corrente diretta varia a seconda del carico collegato al diodo e della configurazione del circuito, influenzando le prestazioni complessive e la funzionalità del diodo nelle applicazioni pratiche.