¿Cuáles son las diferencias clave entre diodo y transistor?
Los diodos y transistores son interruptores electrónicos basados en semiconductores que se utilizan principalmente en todos los dispositivos electrónicos. Aparte de eso, son bastante diferentes en todos los demás aspectos.
Antes de entrar en la lista de diferencias entre diodo y transistor, analizaremos sus conceptos básicos.
Los materiales semiconductores tipo P y tipo N se utilizan para la construcción de diodos y transistores. Los semiconductores están disponibles en forma intrínseca (pura) donde la cantidad de cargas positivas (huecos) y negativas (electrones) es la misma. Se convierten en forma extrínseca añadiendo impurezas para aumentar su conductividad. Cuando se añaden impurezas a un cristal semiconductor, se forman materiales semiconductores de tipo P y tipo N.
Cuando un semiconductor se dopa con un dopante que tiene 5 electrones de valencia, se forma un material tipo N. Este semiconductor tiene electrones libres en su capa de valencia. Estos electrones tienen libertad de movimiento y sirven como portadores de carga. Debido a la presencia de un mayor número de electrones, se les denomina portadores mayoritarios. Mientras que los huecos son portadores minoritarios.
Al dopar el semiconductor con un dopante que tiene 3 electrones de valencia se forma un material tipo P. Dicho material puede aceptar o captar electrones. Por tanto, los materiales tipo P tienen agujeros. Los agujeros son la ausencia de electrones. Debido a la mayoría de los huecos, son portadores de carga mayoritarios en el material tipo P y los electrones son portadores minoritarios.
Una unión PN es un límite entre el material tipo P y tipo N. Proporcionar una polarización o voltaje adecuado entre estas uniones reduce o expande esta región para permitir o bloquear el flujo de cargas entre las dos capas.
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Diodo
Un diodo es un interruptor semiconductor hecho de una combinación de dos capas de material tipo P y tipo N. Sólo hay una unión PN en un diodo que tiene sólo dos terminales, es decir, ánodo y cátodo.
Un diodo tiene dos modos de operación, es decir, polarización directa y polarización inversa. En polarización directa, el ánodo recibe un voltaje más alto que el cátodo. Lo que resulta en una atracción entre las uniones PN que hace que el portador de carga fluya fácilmente entre ellas. Así, en polarización directa, el diodo conduce. Mientras está en polarización inversa, el voltaje del cátodo es más alto que el del ánodo, lo que resulta en la separación de la unión PN, creando una región de agotamiento, rompiendo así el camino para el flujo de carga. Por lo tanto, el diodo bloquea el flujo de corriente en polarización inversa.
Un diodo es un interruptor unidireccional que permite la corriente en una sola dirección y la bloquea en la dirección inversa. Por lo tanto, se utiliza principalmente en la rectificación de CA en CC. Sin embargo, ofrece rectificación incontrolada, es decir, la potencia rectificada no se puede controlar.
Un diodo tiene muchos tipos diferentes y cada tipo se utiliza para su propósito especial. Algunos de estos tipos lo son. Diodo emisor de luz (LED), fotodiodo, diodo Zener, diodo de avalancha, diodo láser, diodo PIN, varactor y diodo túnel.
Un diodo tiene una amplia gama de aplicaciones utilizadas en electrónica. Algunas de estas aplicaciones son rectificación, recorte y sujeción de voltaje, protección de circuitos, regulación y multiplicación de voltaje, fuente de luz, etc.
Bueno saber: El nombre de Diodo se deriva de la combinación de dos palabras, es decir, Di (palabra griega que significa «Dos») y Oda como una forma corta de electrodo = Diodo. En otras palabras, un diodo tiene dos electrodos como ánodo y cátodo que solo permiten que la corriente fluya en una dirección conocida como polarización directa. Un diodo ofrece una alta resistencia en una dirección mientras que tiene una baja resistencia en la otra. Por eso sólo puede permitir el flujo de corriente en una sola dirección.
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Transistor
El transistor es un dispositivo semiconductor hecho de 3 capas alternas de material tipo P y tipo N. En otras palabras, cualquiera de los tipos P está intercalado entre dos tipos N o al revés. O se podría decir que un transistor está hecho de dos diodos unidos espalda con espalda. Por lo tanto, el transistor tiene dos tipos según su construcción, es decir, transistor PNP y transistor NPN. El tipo de transistor depende de su construcción y también afecta el tipo de portadores mayoritarios que contiene.
La palabra transistor es una combinación de dos palabras «transferencia» y «resistencia», que significa «transferencia de resistencia». Su funcionamiento se basa en la transferencia de resistencia entre sus terminales (de un circuito a otro) para permitir o amplificar las cargas entre ellos.
La siguiente figura muestra la estructura y una representación simbólica de un transistor.
Los tres terminales de un transistor se denominan Emisor, Colector y Base. Hay 2 uniones pn en un transistor. El emisor y el colector están hechos del mismo tipo de material semiconductor. Sin embargo, el emisor está fuertemente dopado en comparación con el colector para producir más portadores de carga.
Si un transistor está polarizado adecuadamente (aplicando una señal de puerta), iniciará la conducción de portadores mayoritarios entre el emisor y el colector. Sin embargo, la señal de la puerta es continua y no debe eliminarse durante el funcionamiento. Un transistor no conduce en ausencia de la señal de puerta.
Por lo tanto, un transistor tiene 3 regiones de operación, es decir, región activa, región de corte y región saturada. La región activa se usa para amplificación, mientras que la región de corte y saturada se usa para conmutación.
El transistor comienza a conducir cuando la unión Base-Emisor está en polarización directa y la unión Colector-Base está en polarización inversa. Por lo tanto, requiere dos fuentes de voltaje para funcionar.
El transistor es un componente activo y requiere una fuente de energía adicional para procesar la señal de entrada. Mientras que el diodo funciona solo con la señal de entrada. Sin embargo, el transistor puede encenderse y apagarse cuando se le ordene.
Bueno saber: El nombre de Transistor se deriva de la combinación de dos palabras, es decir, Transferencia y Resistencia = Transistor. En otras palabras, un transistor transfiere la resistencia de un extremo al otro. En resumen, un transistor tiene una alta resistencia en la sección de entrada y una baja resistencia en la sección de salida.
Raíz griega di, que significa «dos», y oda, una forma abreviada de «electrodo».
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Los transistores se utilizan principalmente para magnificar o amplificar pequeñas señales, amplificadores de audio, interruptores, etc.
Principales diferencias entre diodo y transistor
La siguiente tabla comparativa muestra las principales diferencias entre un diodo y un transistor.
| Diodo | Transistor |
| Dispositivo semiconductor que permite el flujo de corriente en una sola dirección. | Un dispositivo semiconductor es capaz de conmutar y transferir voltaje entre un circuito de baja resistencia y un circuito de alta resistencia. |
| El diodo está hecho de dos capas de semiconductor tipo P y tipo N. | Está compuesto por 3 capas de material semiconductor alterno (PNP y NPN). |
| Tiene dos terminales llamados ánodo y cátodo. | Dispone de tres terminales denominados emisor, base y colector. |
| El diodo tiene muchos tipos, como LED, fotodiodo, diodo Zener, túnel, varactor, etc. | El transistor tiene dos tipos principales: unión bipolar (BJT) y transistor de efecto de campo (FET). |
| Solo hay 1 cruce PN. | Hay 2 uniones PN, es decir, uniones Colector-Base y Base-Emisor. |
| Se utiliza principalmente para la rectificación de CA en CC. | Sólo se utiliza para conmutación y amplificación. |
| Es un interruptor unidireccional. | Es un interruptor además de un amplificador. |
| Realiza conmutación incontrolada. | El transistor puede realizar una conmutación controlada utilizando la señal base. |
| Un diodo tiene sólo una región de agotamiento. | El transistor tiene dos regiones de agotamiento. |
| Un diodo es un componente pasivo. | Un transistor es un componente activo. |
| Sólo necesita una fuente de voltaje para funcionar. | Necesita dos fuentes de voltaje para funcionar. |
| Los diodos se utilizan para múltiples propósitos, como rectificación, recorte, sujeción, protección, multiplicador de voltaje, regulador de voltaje, etc. | Se utiliza para conmutación y amplificación. Se utiliza mejor en aplicaciones de alta frecuencia. |
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Propiedades y características del diodo y Transistor
Las siguientes propiedades diferentes diferencian tanto al diodo como a un transistor que tienen diferentes características y aplicaciones.
Construcción
Un diodo está hecho de dos capas de semiconductor. Está hecho de una combinación de tipo P y tipo N. material
El transistor está formado por tres capas alternas de semiconductores. El material tipo P se intercala entre el material tipo N para formar un transistor NPN y el material tipo N se intercala entre el material tipo P para formar un transistor PNP.
Terminales
El diodo tiene dos terminales extendidos desde la región P y la región N. El terminal conectado con la región P se llama ánodo y el terminal conectado con la región N se llama cátodo.
El transistor tiene 3 terminales. Cada terminal está conectado con cada región P o N. Los terminales conectados con la región más externa se llaman colector y emisor, mientras que el terminal conectado con la región media se llama base.
La región emisora está fuertemente dopada en comparación con la región colectora.
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Uniones PN y región de agotamiento
Un diodo está hecho de una combinación de solo dos capas, es por eso que solo hay una unión PN y una sola región de agotamiento.
El transistor está constituido por 3 capas alternas. Por lo tanto, hay 2 uniones PN así como 2 regiones de agotamiento.
Traspuesta
El diodo puede realizar la conmutación pero de forma incontrolada. Significa que no puede encenderse ni apagarse cuando se le ordene.
Por el contrario, el transistor funciona según la señal aplicada en su terminal base. Puede encenderse y apagarse según la señal base. Por lo tanto, proporciona control total sobre la conmutación, proporcionando así un suministro de energía controlado.
Componente activo y pasivo
Un diodo es un componente pasivo porque su salida depende únicamente de su entrada y no requiere ninguna fuente de alimentación adicional.
Un transistor es un componente activo porque su salida depende de la señal de entrada y de su polarización. Requiere un suministro extra para su sesgo.
Aplicaciones
La aplicación del diodo no se limita únicamente a la conmutación, ya que tiene varios tipos diferentes que tienen usos especiales. Generalmente, los diodos se utilizan para rectificación, recorte, sujeción, protección de circuitos, regulación de voltaje, multiplicación de voltaje, paneles solares, LED, supresión de picos de voltaje, etc.
Un transistor es un componente básico de un circuito electrónico y lógico debido a su alta velocidad de conmutación. Aunque también es muy utilizado para amplificación y control de la potencia suministrada.
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