Che cos’è un circuito a diodi?

Un circuito a diodi è uno qualsiasi di una varietà di circuiti elettrici che sfruttano le caratteristiche distintive dei diodi. Una classe di semiconduttori cristallini con due terminali, i diodi mostrano una forte tendenza a portare una carica elettrica “in avanti” in una direzione mentre la inibiscono completamente nell’altra. I circuiti a diodi sono comunemente usati nelle applicazioni di alimentazione per convertire la corrente alternata (AC) in corrente continua (DC) e per sintonizzare i ricevitori TV e radio. Sono anche usati come interruttori logici analogici e digitali, come condensatori per immagazzinare e aumentare temporaneamente la carica elettrica, in limitatori di sovratensione per evitare che picchi di tensione danneggino le apparecchiature e come sensori per rilevare la luce e produrre luce. Oltre ai diodi raddrizzatori, altri tipi comuni includono diodi emettitori di luce (LED), diodi varicap e diodi Zener.

I diodi sono stati i primi dispositivi elettronici a semiconduttore ad essere inventati. Ampiamente utilizzati nell’industria elettronica, sono generalmente realizzati in silicio, sebbene venga utilizzato anche il germanio. La resistenza elettrica di un circuito a diodi è minima nella direzione in avanti, dall’anodo al catodo, da cui il termine “polarizzazione diretta”. I diodi al silicio, ad esempio, hanno una caduta di tensione di 0.6-0.7 volt, il punto di soglia, quando trasportano corrente nella direzione in avanti. È necessario raggiungere una tensione minima relativamente alta affinché la corrente scorra attraverso un diodo nella direzione inversa. Sono queste proprietà che rendono i circuiti a diodi molto utili in un’ampia varietà di dispositivi elettronici.

In un circuito a diodi, un diodo può essere collegato a un’ampia varietà di altri dispositivi elettrici o elettronici — condensatori, resistori, trasformatori, alimentatori, ecc. — a seconda dell’applicazione. I diodi nei circuiti possono essere disposti in serie o in parallelo. Una prima applicazione di un circuito a diodi, ancora oggi molto diffuso, è la commutazione di segnali analogici. Agli albori dell’informatica digitale, i circuiti a diodi venivano utilizzati per eseguire le operazioni logiche digitali AND e OR.

Dei molti diversi tipi di diodi utilizzati nei circuiti, i LED producono luce di frequenze visibili e non visibili quando la corrente passa tra gli elettrodi. I diodi Varicap, o varactor, vengono utilizzati per sintonizzare i ricevitori radio e TV. Un altro tipo, il fotodiodo, rileva la luce. In genere operano in polarizzazione inversa e vengono utilizzati per generare elettricità e nelle celle solari fotovoltaiche. I diodi Zener funzionano anche in polarizzazione inversa e sono ampiamente utilizzati negli alimentatori per regolare la tensione producendo una tensione di riferimento stabile.