Che cos'è la tensione diretta del diodo?
La tensione diretta del diodo è la caduta della tensione elettrica che si verifica quando la corrente elettrica viene condotta attraverso un diodo. I diodi sono dispositivi a semiconduttore a due conduttori che conducono un segnale elettrico in una direzione ma non nell'altra. Quando un diodo sta conducendo elettricità, si dice che è polarizzato in avanti e consuma una piccola quantità della tensione che lo attraversa nel processo. La quantità di tensione utilizzata dal diodo stesso quando polarizzato in avanti viene chiamata tensione diretta del diodo, tensione del diodo o caduta di tensione del diodo.
I diodi sono costruiti con due pezzi dello stesso tipo di materiale fusi insieme con un piombo attaccato a ciascuna estremità. Un pezzo di materiale, chiamato catodo, ha un additivo che lo carica negativamente. L'altro pezzo, chiamato anodo, ha un additivo che lo carica positivamente. Quando questi due pezzi sono fusi insieme, scambiano elettroni nel punto in cui si incontrano, che poi si bilanciano, senza una carica né positiva né negativa. Questa area è chiamata strato di esaurimento.
Se viene applicata una tensione negativa al catodo di un diodo al silicio standard, lo strato di esaurimento si allarga, creando un campo elettrico che resiste alla tensione. Si dice che un diodo in questa condizione sia polarizzato al contrario. Di conseguenza, nessuna corrente elettrica può passare attraverso il diodo poiché il diodo consuma tutta la tensione applicata. Pertanto, la caduta di tensione o la tensione inversa del diodo è pari al 100% della tensione applicata.
D'altra parte, se viene applicata una tensione negativa all'anodo di un diodo al silicio standard, la tensione negativa si combina con le forze di unione del catodo negativo. Questa forza è abbastanza forte da superare lo strato di deplezione e l'anodo del diodo caricato positivamente. Il diodo diventa quindi polarizzato in avanti e inizia a condurre corrente elettrica; tuttavia, la forza elettrica necessaria per superare lo strato di esaurimento e viaggiare attraverso l'anodo positivo del diodo richiede l'uso di una piccola quantità di tensione elettrica. Questa tensione utilizzata è la tensione diretta del diodo e in genere consuma circa 0,7 volt in un diodo al silicio standard.
La tensione diretta del diodo varia da un tipo di diodo all'altro, a seconda del materiale di base utilizzato, della quantità di carica aggiunta all'anodo e al catodo del diodo e all'applicazione prevista del diodo. Nelle applicazioni che trattano tensioni molto basse, vengono utilizzati diodi speciali che hanno strati di deplezione molto sottili, anodi deboli e successivamente tensioni dirette di diodi molto piccole. Allo stesso modo, ci sono diodi speciali con tensioni inverse dei diodi inferiori al 100%, che consentono loro di condurre l'elettricità anche in condizioni di polarizzazione inversa.