I professionisti e gli appassionati di elettronica lo sanno bene: il diodo schottky è probabilmente uno dei componenti più interessanti nella realizzazione dei progetti di elettronica. Presenta infatti delle peculiarità, come ad esempio la velocità di commutazione, che lo rendono particolarmente adatto per svariate applicazioni. Stiamo parlando di un componente a due terminali che consente alla corrente elettrica di circolare attraverso di lui, ma in una sola direzione: il passaggio nella direzione opposta viene bloccato.
Il nome di questo diodo è legata a quello di Walter Hermann Schottky, il fisico tedesco che lo ha inventato. Invece di utilizzare una classica giunzione a semiconduttore, il diodo Schottky crea una giunzione MS, ovvero metallo-semiconduttore: questa giunzione viene chiamata barriera di Schottky o barriera di superficie ed ha una caduta di tensione diretta inferiore a quella del normale diodo PN. Questo lo rende perfetto per applicazioni di commutazioni a radiofrequenza ad elevata velocità.
Come funziona il diodo schottky
Il normale diodo PN al silicio ha una tensione diretta compresa tra 0,6 e 0,75 V: quella del diodo schottky è decisamente minore (0,15-0,45 v) e questa necessità di tensione inferiore permette un passaggio più veloce, ma garantisce anche una maggiore efficienza del sistema. Il diodo schottky è un dispositivo a semiconduttore unipolare che può funzionare in diversi modi a seconda del tipo di polarizzazione:
- Non polarizzato, con gli elettroni che si muovono dal semiconduttore al metallo per trovare uno stato di equilibrio.
- Polarizzazione diretta, con il terminale positivo della fonte collegato al terminale metallico mentre il terminale negativo è collegato al catodo, la corrente scorre.
- Polarizzazione inversa, con il polo negativo dell’alimentatore collegato all’anodo e il positivo al catodo, il flusso di corrente viene interrotto.
È quindi importante valutare le caratteristiche dei singoli dispositivi per individuare quello più in linea con le proprie necessità.
Le applicazioni e la scelta del componente
Come accennato all’inizio della pagina, i diodi schottky vengono utilizzati molto comunemente all’interno dei prodotti elettronici. Il ventaglio delle possibili applicazioni è davvero molto ampio: si va dai circuiti RF per arrivare alle svariate tipologie di alimentatori, dove vengono impiegati per lo più come diodo raddrizzatore. La loro presenza è una vera e propria forma di prevenzione dal rischio di saturazione del transistor; nei sistemi collegati alla rete riescono ad evitare che si scarichino le batterie.
Tante possibili applicazioni significa anche tante diverse opzioni sul mercato: sul catalogo online di RS Components è presente un’intera sezione dedicata ai diodi shottky e ai rettificatori. Qui si possono trovare migliaia e migliaia di articoli: per individuare quello più adatto alle proprie esigenze basta impostare con i filtri di ricerca le caratteristiche desiderate. Inoltre, ogni articolo ha la sua scheda con tutte le specifiche tecniche.
I vantaggi del diodo a barriera di Schottky
L’utilizzo del diodo schottky porta numerosi vantaggi. Innanzi tutto, come detto, hanno una tensione di rotazione molto bassa, compresa tra 0,15 e 0,45 Volts. Occorre quindi meno tensione per generare un flusso di corrente e, considerando anche la minore dissipazione di valore, migliora l’efficienza anche nei circuiti ad alta potenza. Il diodo schottky produce anche un rumore inferiore se viene paragonato a quello prodotto dai diodi convenzionali.
Inoltre il componente ha dei tempi di recupero molto brevi: questa caratteristica fa si che una piccola quantità di carica venga immagazzinata per potere esser utilizzata, per esempio, per gli interruttori ad alta velocità. La bassa capacità di giunzione occupa un minimo spazio. Infine, il diodo è dotato di un anello di protezione che fa da scudo contro le sollecitazioni. Per contro, nel confronto con gli altri diodi bipolari, c’è un unico svantaggio: produce maggiore corrente di saturazione inversa.