O que é queda de tensão do diodo?

Um diodo é um dispositivo semicondutor comum usado em muitos tipos diferentes de circuitos eletrônicos. Quando um sinal elétrico passa através de um diodo, o diodo consome uma pequena quantidade da tensão do sinal em sua operação. A diferença entre a tensão do sinal que entra no diodo e a tensão do sinal que sai do diodo é a queda de tensão do diodo. Embora uma queda de tensão do diodo possa se referir à queda de tensão direta ou reversa do diodo, ela normalmente descreve a queda de tensão direta.

A construção de um diodo envolve a união de um ânodo e um cátodo, dois pedaços de material com cargas elétricas diferentes. O ânodo é carregado positivamente e o cátodo é carregado negativamente. No ponto em que esses dois materiais se encontram, chamados de junção, as duas cargas opostas se cancelam efetivamente. Essa área sem carga é a camada de depleção do diodo, que forma uma camada isolante dentro do diodo entre o ânodo e o cátodo.

Quando um sinal elétrico entra no cátodo de um diodo, a força negativa adicional aumenta a largura da camada de depleção à medida que reage com o ânodo carregado positivamente. A camada de exaustão mais ampla impedirá a passagem do sinal pelo diodo e consumirá toda a tensão no processo. Por exemplo, se 5 volts entrarem no diodo, a queda de tensão do diodo também será de 5 volts. Um diodo nesse estado tem polarização reversa e a queda de tensão é a queda de tensão reversa do diodo.

Um sinal elétrico que entra no ânodo de um diodo cria um conjunto diferente de condições dentro do diodo. O sinal carregado negativamente atravessará o ânodo, encontrará o cátodo e passará pelo diodo, continuando para o restante do circuito. No processo, uma quantidade relativamente pequena da tensão é perdida, superando a carga positiva do ânodo. Para um diodo de silício típico, a tensão perdida é de aproximadamente 0,7 volts. Um diodo nesse estado é polarizado para frente e a queda de tensão é a queda de tensão direta do diodo.

A diferença entre os estados de avanço e reverso em um diodo permite bloquear um sinal em uma direção, diminuindo 100% da tensão, mas permitindo que ele passe na outra, diminuindo apenas uma pequena quantidade. Como a maioria dos diodos tem uma queda de tensão reversa de 100%, a suposição é que o termo “queda de tensão do diodo” se refere à queda de tensão direta; no entanto, esse nem sempre é o caso.

Existem diodos especiais que não reduzem 100% da tensão reversa, como diodos varicap ou varator. Nestes diodos, as cargas dos cátodos e dos ânodos não são iguais em suas larguras. Como resultado, esses diodos podem permitir que parte do sinal que entra no cátodo passe através dos diodos, mesmo estando em um estado de polarização reversa. Ao descrever a queda de tensão nesses tipos de diodos, é importante diferenciar entre as quedas de tensão direta e reversa.