DIODI APPLICAZIONI - 6

Un altro tipo di protezione elettronica, realizzato con i diodi a semiconduttore, è quello applicato a certi modelli di strumenti di misura ad indice. Soprattutto milliamperometri, ovvero strumenti che debbono essere percorsi da correnti di piccola intensità, per non costringere l'indice ad urtare violentemente contro il fondo-scala o, peggio, per non provocare la distruzione dei modelli analogici di misura assai costosi.
La protezione si ottiene collegando il diodo a semiconduttore in parallelo con lo strumento, nel modo indicato nel disegno presentato in figura 8. 

Fig. 8 - Sistema di protezione dei milliamperometri analogici dagli eccessi di correnti sotto misura.

Ed essa consiste nell'introdurre, con il diodo opportunamente polarizzato, la tensione di soglia del componente, ad esempio quella di 0,7 V. Con questo accorgimento, quando la tensione sui terminali del milliamperometro supera il valore di 0,7 V, il diodo cortocircuita il sistema strumentale. Pertanto, con la sola differenza di potenziale di 0,7 V, presente sui morsetti del milliamperometro mA, la conseguente corrente rimane su valori relativamente bassi e lo strumento risulta efficacemente protetto.

Lo schema presentato in figura 9 propone un dispositivo nel quale i diodi a semiconduttore lavorano in funzione di commutatori. 

Fig. 9 - Esempio di circuito di commutazione di un sistema di quarzi per mezzo di diodi a semiconduttore.

Anche in questo caso, quindi, si tratta di un'applicazione molto importante, in grado di risolvere molti problemi pratici connessi con l'inserimento, nei dispositivi elettronici, degli ingombranti commutatori meccanici, che non possono essere montati in prossimità di componenti da selezionare e non consentono collegamenti tramite conduttori molto lunghi, soprattutto quando gli stadi coinvolti sono quelli a radiofrequenza. Ma vediamo subito come è concepito e come funziona il progetto riportato in figura 9.
Il problema da risolvere consiste nel commutare elettronicamente tre cristalli di quarzo: X1 - X2 - X3. E ciò si realizza inviando a massa, a seconda della posizione assunta dal commutatore meccanico, un solo catodo per volta dei tre diodi D 1 - D2 - D3. Per esempio, nella posizione in cui si trova COMM. in figura 9, è il catodo del diodo D 1 che rimane a massa, ovvero collegato con la linea di alimentazione negativa. Conseguentemente, il solo diodo D1 è saturo, ovvero in conduzione, mentre gli altri due (D2 - D3) si trovano all'interdizione. Ma i diodi D2 e D3 vanno qui visti come due interruttori aperti, mentre Dl appare come un interruttore chiuso. Dunque, il solo cristallo di quarzo che oscilla nel circuito di figura 9 è l'X1.
La soluzione di figura 9 consente di realizzare stadi a radiofrequenza molto compatti, mentre per l'alimentazione, cioè per il sistema di commutazione dei diodi, la lunghezza dei conduttori a corrente continua diventa del tutto non determinante.
Nel circuito di figura 9 i tre diodi possono essere scelti fra i modelli 1N914 e 1N4148. Le tre resistenze R1 - R2 - R3 prendono valori intorno ai 10.000 ohm, mentre i condensatori Cl - C2 - C3 sono tutti da 10.000 pF.