Il diodo ideale è un bipolo, cioè un componente elettronico passivo non lineare a due terminali, da permettere il flusso di corrente elettrica in una direzione e di bloccarla nell’altra.
Il simbolo circuitale del diodo esprime questa caratteristica: il triangolo indica la direzione che permette il flusso di corrente elettrica considerato convenzionalmente positivo, dal polo negativo a quello positivo, mentre la sbarra indica il blocco.
ll diodo ideale
La caratteristica tensione-corrente o V-I di un diodo ideale potrebbe essere approssimata con quella di un dispositivo resistivo lineare a tratti operante in due regioni distinte e separate.
In una di queste regioni, al di sotto di una data differenza di potenziale tra i due terminali, il diodo ideale può essere pensato come una sorta di circuito aperto o come un dispositivo di resistenza elettrica infinita, mentre al di sopra di questa il diodo ideale permette il flusso della corrente elettrica e potrà essere considerato come un resistore dotato di resistenza nulla.
La figura confronta le caratteristiche di un diodo ideale a giunzione, a sinistra e una sua approssimazione lineare a tratti a destra.
Quando la differenza di potenziale ai capi del diodo ideale è maggiore di 0V, cioè quando la corrente elettrica fluisce nel verso convenzionalmente preso come positivo, dal polo positivo a quello negativo, si dice che è polarizzato direttamente, mentre quando la differenza di potenziale è minore di 0V, si dice che è polarizzato inversamente (nomenclatura che viene utilizzata anche per i diodi reali).
Grazie alla forma della curva tensione-corrente l-V , a piccole variazioni della tensione ai capi del dispositivo oltre la tensione di soglia corrispondono grandi variazioni della corrente elettrica di lavoro.
Questo significa che il diodo permette di mantenere la tensione ai suoi capi approssimativamente costante al variare della corrente che lo attraversa; è necessario limitare la corrente che attraversa un diodo e controllare che non superi mai la massima corrente prevista oltre la quale può verificarsi la rottura del dispositivo.
I diodi a giunzione p-n reali hanno una caratteristica tensione corrente analoga a quella ideale con alcune differenze quando polarizzati inversamente cioè invece di impedire completamente il passaggio di corrente presentano una piccolissima corrente di perdita, in genere dell’ordine del miliardesimo di ampere, che rimane costante con l’aumentare della tensione inversa fino a un certo valore (detto tensione di Zener Vzk, che può andare da alcuni volt ad alcune decine di volt), oltre il quale tale corrente aumenta molto rapidamente.
Tale regime di funzionamento, detto regime di valanga o di breakdown per il modo di generazione degli elettroni di conduzione all‘intemo del diodo, non è dannoso per il componente finché la potenza dissipata rimane nei limiti tollerati; i diodi Zener per esempio sono progettati espressamente per funzionare in regime di valanga.
Tuttavia, vista la caratteristica molto ripida, il funzionamento in valanga nei normali diodi è molto pericoloso e porta in genere alla rottura del componente.
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