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Elementos semiconductores (continuación)

La unión P-N - el diodo de unión (continuación)

os electrones libres que se encuentran en la zona Nson succionados por la pila a través del terminal positivo, por lo que los que se encuentran en las proximidades de la unión p-n se desplazan a ocupar el lugar dejado por los succionados, lo que hace que la parte de la zona de la unión p-n correspondiente al cristal de tipo N, quede vacía de electrones.

Al mismo tiempo y por el extremo opuesto, es decir, en la zona del cristal P próxima al terminal negativo, los electrones inyectados por la pila se combinan con los huecos allí existentes. Esto ocasiona un desplazamiento de los huecos situados cerca de la unión p-n que van a ocupar el lugar dejado por aquéllos. Por consiguiente, se produce un desdoblamiento de huecos en la zona de la unión p-n correspondiente al cristal tipo P.

El efecto combinado de ambos procesos hace que en la zona de la unión p-n no existan ni huecos ni electrones libres, es decir, esa parte del diodo queda como si fuera un cristal de silicio puro sin dopar; por tanto, se comporta como un aislante y la corriente no circula a través del diodo.

Por tanto, hemos visto que en una unión P-Nlos electrones pueden fluir de la zona Na la zona P, pero no al revés. Esto justifica plenamente el término de semiconductores usado para nombrar a este tipo de sólidos.

El comportamiento del diodo de unión es, por tanto, de tipo «binario», pues conduce en un sentido, pero no en el contrario.

Lógica de circuitos

Vamos a ver a continuación una serie de elementos que forman el núcleo de la electrónica digital. Estos elementos serán capaces de tomar decisiones de una forma automática y están construidos básicamente por los dos dispositivos semiconductores: diodos y transistores.

Como se ha dicho, los sistemas digitales basan su funcionamiento en las posibilidades de sus elementos de:

1º) Tomar decisiones.

2º) Almacenar información.

Por el momento, analizaremos la realización física de los elementos que pueden tomar decisiones.

Generalmente se suele relacionar esta capacidad de decisión tan sólo con los ordenadores digitales, si bien lo que ocurre en realidad es que los ordenadores digitales son un ejemplo de un sistema digital complejo, es decir, un sistema en el que la capacidad de decisión lógica está altamente desarrollada.

Como ejemplo de diseño de un sistema sencillo que tiene capacidad de decisión lógica, consideremos el siguiente: el sistema de control automático del circuito de frenado de una moderna locomotora de un tren de alta velocidad; este sistema tiene, además, la posibilidad de funcionamiento manual cuando se actúa sobre el conmutador correspondiente.

El sistema de frenado dispone de un circuito principal y de un circuito secundario. En caso de fallo del circuito principal, entra en funcionamiento el circuito secundario, y en caso de fallo de este último, se pondría en funcionamiento el sistema de emergencia.

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