1n4148: todo sobre el diodo de propósito general

diodo 1n4148

Existen multitud de tipos de diodos semiconductores, con aplicaciones muy diversas. Desde los diodos rectificadores, pasando por el Zener, hasta los LED que emiten luz. En este artículo nos interesa un componente electrónico concreto, el diodo de propósito general 1n4148. Será el que analicemos en cuanto a sus características y mostraremos algunas de las posibles aplicaciones.

El 1n4148 es una pequeña unidad de silicio que esconde grandes secretos que deberías de conocer. Un componente que te puede aportar mucho a tus proyectos si te gusta el DIY electrónico o eres un maker…

¿Qué es un diodo semiconductor?

diodo 1n4148

Un diodo es un dispositivo semiconductor que actúa como un interruptor de estado sólido y de forma unidireccional para la corriente. Aunque hay excepciones, como el caso del diodo LED o IR, que emiten una onda electromagnética. En el primer caso una luz visible de algún color, o radiación infrarroja. En cambio, en este artículo, dado que hablaremos del 1n4148, solo nos interesan los que actúan como alteradores de la corriente.

La palabra diodo proviene del griego, y significa «dos caminos». A pesar de eso, lo que hace es precisamente lo contrario, es decir, que bloquea el paso de corriente hacia la otra dirección. No obstante, si se aprecia la curva I-V característica del diodo, se puede ver que consta de dos regiones diferenciadas. Por debajo de cierta diferencia potencial se comportará como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto circuito con muy poca resistencia eléctrica.

Estos diodos tienen una unión de dos tipos de semiconductor P y N. Y también tienen dos terminales de conexión, un ánodo (terminal positivo) y un cátodo (terminal negativo). En función de la forma en la que se aplique la corriente se pueden diferenciar dos configuraciones:

  • Polarización directa: cuando el flujo de corriente pasa. El polo negativo de la batería o fuente de alimentación repele los electrones libres del cristal N y los electrones se dirigen hacia la unión PN. El polo positivo de la batería o fuente atrae los electrones de valencia del cristal P (empuja los huecos hacia la unión PN). Cuando la diferencia de potencial entre los bornes es mayor que la diferencia de potencial de la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal N adquieren suficiente energía como para saltar a los huecos del cristal P y fluye la corriente.
  • Polarización inversa: cuando actúa como un aislante y no permite que fluya la corriente. En este caso la polarización será la contraria, es decir, la fuente estará suministrando en el sentido opuesto, haciendo que la corriente de electrones entre por la zona P y empuje los electrones dentro de los huevos. El borne positivo de la batería atraerá los electrones de la zona N, y esto generará una franja que actuará como aislante entre las uniones.
Aquí nos estamos centrando en un tipo de diodos. La cosa varía con los fotodiodos o LEDs, etc.

Estos componentes se crearon en base al principio de los experimentos de Lee De Forest. Los primeros que aparecieron eran grandes válvulas de vacío o tubos de vacío. Unas ampollas de cristal termoiónicas con una serie de electrodos que hacían las veces de estos dispositivos, pero que emitían mucho calor, consumían bastante, eran grandes, y se podían estropear como las bombillas. Por eso se decidió a sustituirlo con componentes de estado sólido (semiconductores).

Aplicaciones

Los diodos, como el 1n4148, tienen multitud de aplicaciones. Son dispositivos muy populares en los circuitos electrónicos de corriente continua y también en algunos de alterna. De hecho, ya vimos cómo en las fuentes de alimentación cumplían un acometido muy importante a la hora de pasar de CA a CC. Esa es su vertiente como rectificadores, ya que cambian una señal de corriente sinusoidal por una continua en forma de pulsos al bloquear la corriente en sentido opuesto.

También pueden funcionar como interruptores controlados eléctricamente, como protectores de circuitos, como generadores de ruido, etc.

Tipos de diodos

Los diodos se pueden clasificar según el voltaje que toleren, la intensidad, el material (p.e.: silicio), y otras características. Algunos de los tipos más importantes son:

  • Diodo detector: son conocidos como de baja señal o de contacto puntual. Están diseñados para usar con muy altas frecuencias y baja corriente. Los podrás encontrar tanto de germanio (umbral de 0.2 a 0.3 voltios) como de silicio (umbral 0.6 a 0-7 voltios). Dependiendo del dopado de las zonas P y N tendrán diferentes características de resistencia y caída.
  • Diodo rectificador: conducen solo en poralización directa, como he explicado antes. Se usan para transformar voltajes o rectificar señales. También puedes encontrar diversos tipos, con distintas tolerancias en cuanto a corriente y voltaje soportado.
  • Diodo Zener: es otro tipo muy popular. Permite el flujo de corriente inversamente y se suelen usar como dispositivos de control. Si se polarizan directamente se pueden comportar como un diodo normal.
  • LED: el diodo emisor de luz es diferente a los anteriores, ya que lo que hace es transformar la energía eléctrica en lumínica. Eso es así gracias a un proceso de electroluminiscencia en el que huecos y electrones se recombinan para producir esta luz cuando se polariza de forma directa.
  • Diodo Schottky: son conocidos como de recuperación rápida o de portadores calientes. Suelen ser de silicio y se caracterizan por una caída de voltaje muy pequeña (<0.25v aprox). Es decir, el tiempo de conmutación será muy corto.
  • Diodo Schockley: a pesar de la similitud en el nombre, es diferente al anterior. Tiene uniones PNPN y tiene dos estados estables posibles (bloqueo o alta impedancia y conducción o baja impedancia).
  • Diodo de recuperación del paso (SRD): también se conoce como de almacenaje de carga, y tiene la capacidad de almacenar una carga del pulso positivo y utilizar el pulso negativo de las señales sinusoidales.
  • Diodo de túnel: también llamado como Esaki, se usan como interruptores de estado sólido de alta velocidad, ya que pueden trabajar en nanosegundos. Eso es así por una zona de agotamiento extremadamente delgada y una curva donde la región de resistencia negativa disminuye a medida que aumenta el voltaje.
  • Diodo varactor: es menos conocido que los anteriores, pero también se emplea en algunos proyectos. El varicap se usa como un condensador variable controlado por voltaje. Opera inversamente.
  • Fotodiodo láser e IR: son diodos similares a los LEDs, pero en vez de emitir luz, emiten una onda electromagnética muy concreta. Como puede ser una luz monocromática (láser) o una infrarroja (IR).
  • Diodo de supresión de tensión transistoria (TVS): se ha diseñado para derivar o desviar picos de tensión y proteger circuitos de este problema. También pueden proteger de descargas electrostáticas (ESD).
  • Diodos dopados con oro: son diodos que se dopan empleando átomos de oro. Eso les da una ventaja, y es que tienen una respuesta mucho más rápida.
  • Diodo Peltier: este tipo de células permite una unión capaz de generar calor y enfriar en según que lado. Más información.
  • Diodo de avalancha: son similares a los Zener, pero funcionan bajo otro fenómeno conocido como efecto avalancha.
  • Otros: existen otros como los GUNN, variantes de los anteriores como los OLED para pantallas, etc.

El diodo 1n4148 de propósito general

simbolo y pinout del diodo 1n4148

El diodo 1N4148 es un tipo de diodo de conmutación de silicio estándar. Es uno de los más populares que se emplean en el mundo de la electrónica. Además es muy duradero, ya que tiene unas especificaciones muy buenas pese a su bajo coste.

El nombre sigue la nomenclatura JEDEC, y es muy útil para aplicaciones de conmutación de hasta aproximadamente frecuencias de 100 Mhz con un tiempo de recuperación inversa que no suele superar los 4ns.

Historia

Texas Instruments creó en 1960 el diodo 1n914. Tras su registro un año más tarde, más de una decena de fabricantes adquirieron los derechos de éste para fabricarlo. En 1968 llegaría el 1N4148 al registro JEDEC, comenzándose a usar en aplicaciones militares e industriales en la época. En la actualidad son muchos los que producen y venden estos dispositivos tanto bajo el nombre 1N4148 como bajo el 1N914. Las diferencias entre ambos es prácticamente el nombre y poco más. Solo se diferencian en su especificación de corriente de fuga.

Pinout y empaquetado del 1n4148

El diodo 1n4148 suele venir empaquetado bajo DO-35, con un envoltorio axial de vidrio. También lo puedes encontrar en otros formatos como SOD para montaje superficial, etc.

En cuanto al pinout, solo dispone de dos pines o bornes. Si te fijas en la franja negra de este diodo, el extremo más cercano a esa franja negra será el cátodo, mientras el otro extremo será el ánodo.

Más información – datasheet

Especificaciones

En cuanto a las especificaciones del 1n4148, suelen ser:

  • Voltaje directo máximo: 1v a 10mA
  • Voltaje de ruptura mínimo y corriente de fuga inversa: 75v a 5 μA; 100 V a 100 μA
  • Tiempo máximo de recuperación inversa: 4ns
  • Máxima disipación de potencia: 500mW

Dónde comprar un 1n4148

Si deseas comprar un diodo 1n4148 debes saber que es un dispositivo muy barato, y lo puedes encontrar en tiendas especializadas de electrónica o en internet en superficies como Amazon. Por ejemplo, aquí tienes algunas recomendaciones:


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