Electrónica Analógica Básica SubPrimera
parte Componentes electrónicos: Resistencias.
Condensadores. Bobinas Asociación de componentes pasivos
Diodos Transistores Circuitos integrados
Componentes semiconductores Componentes pasivos Se fabrican con
carbón, acero, cobre. Resistencias. Condensadores Bobinas
Se fabrican con materiales específicos como: selenio,
germanio y silicio. Diodos. Transistores. Circuitos integrados
COMPONENTES ELECTRÓNICOS
Oponerse al paso de la corriente (Gp:) Función (Gp:) Valor
longitud (l) sección (S) ? = Resistividad Depende de:
(Gp:) Unidades Ohmio (O) Múltiplos: kO kiloohmio (1.103 O)
MO megaohmio (1.106 O) RESISTENCIAS (Gp:) Utilidad de las
resistencias: Para ajustar la tensión. Para limitar la
intensidad. (Gp:) Montaje en serie. (Gp:) Montaje en
paralelo.
TIPOS DE RESISTENCIAS (I)
TIPOS DE RESISTENCIAS (II)
TIPOS DE RESISTENCIAS (y III)
PROBLEMAS I Para aplicar la fórmula del cálculo de
la resistencia de un conductor: (Gp:) Donde: La resistividad ? se
expresa en O. m La longitud l se expresa en m. La sección
en m2. (Gp:) Ley de Ohm: (Gp:) V = diferencia de potencial en
voltios (v) I = Intensidad en amperios (A) R = resistencia en
ohmios (O).
CONDENSADORES (I) Valor (Gp:) La capacidad C de un condensador
depende de la superficie de las armaduras, de la distancia que
las separa y de la naturaleza del diélectrico. (Gp:) C = ?
. S / d donde: ? = constante dieléctrica d = distancia
antre armaduras S = superfifice armaduras C = Q / V donde: Q =
carga eléctrica que puede almacenar V = diferencia de
potencial (Gp:) Unidades faradio (F) Submúltiplos:
µF = microfaradio (1.10-6 F). n = nanofaradio(1.10-9 F). p
= picofaradio (1.10-12 F). (Gp:) Función (Gp:) Almacenar
carga eléctrica para suministrarla en un momento
determinado.
CONDENSADORES (II) (Gp:) En serie con una resistencia y una
fuente de tensión contínua (Gp:) Conexionado (Gp:)
Funcionamiento Tipos de condensadores (banco de imágenes
CNICE) Condensador eléctrico (Wikipedia)
CONDENSADORES (III)
BOBINAS Función Almacenar energía eléctrica
de forma magnética para cederla en un momento determinado.
Valor La autoinducción L de una bobina depende del
número de espiras que forman el arrollamiento (N), del
flujo magnético que la atraviesa (F) y de la intensidad de
corriente que la recorre (I). L = N.F / I Unidades henrio (H)
Submúltiplos: mH = milihenrio (1.10-3 H) µH =
microhenrio (1.10-6 H). Funcionamiento
ASOCIACIÓN DE COMPONENTES PASIVOS serie paralelo (Gp:)
serie (Gp:) paralelo Las bobinas interaccionan entre ellas
generando inducciones parásitas. Sólo se asocian
cuando interesa aprovechar este fenómeno.
COMPORTAMIENTO DE LOS COMPONENTES PASIVOS DESCRITOS
DIODOS (Gp:) Función (Gp:) Actúa como un componente
unidireccional, es decir, deja pasar la corriente sólo en
un sentido (Gp:) Está formado por la unión de dos
cristales semiconductores uno de tipo N, llamado cátodo, y
otro de tipo P, llamado ánodo. (Gp:) Composición
(Gp:) Polarización
TRANSISTORES (Gp:) Función (Gp:) El transistor es un
dispositivo electrónico semiconductor que puede funcionar,
bien como interruptor, bien como amplificador de una señal
eléctrica de entrada. (Gp:) Se clasifican en dos grandes
grupos: Bipolares: NPN y PNP Unipolares: o de efecto campo (Gp:)
Clasificación (Gp:) Formados por la unión de tres
cristales semiconductores. (Gp:) Bipolares
Modelo sencillo del funcionamiento de un transistor
Principio de funcionamiento del transistor bipolar (Gp:) – (Gp:)
– (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) –
(Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) + (Gp:) +
(Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) +
(Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) – (Gp:) –
(Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) –
(Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) – (Gp:) + (Gp:) +
(Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) +
(Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + (Gp:) + P N N P (Gp:)
Concentración de huecos + –
(Gp:) N Principio de funcionamiento del transistor bipolar P
(Gp:) N (Gp:) N P Si la zona central es muy ancha el
comportamiento es el dos diodos en serie: el funcionamiento de la
primera unión no afecta al de la segunda
N Principio de funcionamiento del transistor bipolar (Gp:) P
(Gp:) P
N Principio de funcionamiento del transistor bipolar P P
N Principio de funcionamiento del transistor bipolar P P El
terminal central (base) maneja una fracción de la
corriente que circula entre los otros dos terminales (emisor y
colector): EFECTO TRANSISTOR
Principio de funcionamiento del transistor bipolar (Gp:) N (Gp:)
P (Gp:) P El terminal de base actúa como terminal de
control manejando una fracción de la corriente mucho menor
a la de emisor y el colector. El emisor tiene una
concentración de impurezas muy superior a la del colector:
emisor y colector no son intercambiables Emisor Base Colector
Transistor PNP
P Principio de funcionamiento del transistor bipolar N N Se
comporta de forma equivalente al transistor PNP, salvo que la
corriente se debe mayoritariamente al movimiento de electrones.
En un transistor NPN en conducción, la corriente por
emisor, colector y base circula en sentido opuesto a la de un
PNP. Transistor NPN
Principio de funcionamiento del transistor bipolar (Gp:) P (Gp:)
N (Gp:) N La mayor movilidad que presentan los electrones hace
que las características del transistor NPN sean mejores
que las de un PNP de forma y tamaño equivalente. Los NPN
se emplean en mayor número de aplicaciones. Emisor Base
Colector Transistor NPN Transistor NPN
Ejemplo de Transistores
Están formados por un sustrato de material semiconductor
sobre el que se funden dos islas de material semiconductor de
diferente dopado. Efecto campo TRANSISTORES (II)
CIRCUITOS INTEGRADOS Los hay de dos tipos: De carácter
general: se pueden utilizar en multitud de aplicaciones. La
denominación de los circuitos se corresponde con un
prototipo aceptado por los fabricantes. Específico: se
encargan a medida para cada aplicación concreta. Su
denominación responde a códigos propios del cliente
que los solicita. En un único soporte físico,
generalmente de silicio, se integran diferentes componentes
individuales, pasivos y/o semiconductores, que constituyen en
conjunto un sistema electrónico.
Direcciones y enlaces de interés:
http://es.wikipedia.org/wiki/
http://electronred.iespana.es/electronred/diodo.htm
http://www.simbologia-electronica.com/
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/agrupacion/agrupacion.htm
http://www.monografias.com/trabajos16/componentes-electronicos/componentes-electronicos
http://www.arrakis.es/~fon/simbologia/_private/colores.htm
http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_induc_elecmagnetica/ke_induc_elecmagnetica_1.htm
http://descartes.cnice.mecd.es/Documentacion_3/fisica/electromag/Induccion.htm
http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/transistor.htm
http://perso.wanadoo.es/chyryes/componentes.htm
Electrónica Básica Segunda parte Conceptos
básicos: Ganancia. Realimentación.
– El estudio de redes eléctricas basadas en circuitos
electrónicos permite encontrar relaciones entre las
distintas magnitudes (tensiones, intensidades, potencias, etc.) –
Para el análisis de los componentes pasivos, ya sea de
forma aislada o dentro de un circuito. Basta aplicar las
fórmulas que los relacionan. Para el análisis de
los componentes semiconductores, es necesario buscar un modelo
que nos permita predecir el comportamiento del circuito. Por este
motivo, la mayoría de los circuitos se suelen representar
por un cuadripolo. Es decir, un elemento que dispone de dos
conexiones de entrada y dos de salida
GANANCIA Ganancia: relación entre la señal de
entrada y la señal de salida. Es una magnitud
adimensional. Sin embargo, se expresa en decibelios (dB) (Gp:)
Ganancia = (Gp:) Señal de salida (Gp:) Señal de
entrada
REALIMENTACIÓN Para evitar que, al disponer varios
semiconductores conectados adecuadamente, la respuesta con la
frecuencia no sea la más adecuada y el sistema se
desestabilice. Para qué En qué consiste En tomar un
parte de la señal de salida de un componente e
introducirla de nuevo a su entrada.
Electrónica Básica Tercera parte Amplificador
operacional: Amplificador operacional. Circuitos básicos.
– Circuito inversor. – Circuito no inversor. – Circuito sumador.
Temporizadores.
AMPLIFICADOR OPERACIONAL Se trata de un conjunto de componentes
(más de 50) conectados entre sí (circuito
integrado). El componente más importante que contiene es
el transistor. 1 2 3 4 8 7 6 5 +Vcc -Vcc Ajuste offset Entrada
inversora Entrada no inversora Ajuste offset salida – + Circuito
inversor Circuito no inversor Circuito sumador
LM741 Amplificador operacional de propósito general
Ejemplo de Amplificador Operacional (Gp:) LM741
Conceptos básicos de AO Encapsulado: Inserción
SMD
El amplificador Operacional Básicamente el Amp. Op. (Op.
Amp.) es un dispositivo amplificador de la diferencia de sus dos
entradas, con una alta ganancia, una impedancia de entrada muy
alta y una baja impedancia de salida Como se mencionó
antes, el amplificador tiene 2 entradas: una de ellas es la
entrada inversora (-) y la otra es la entrada no inversora (+) y
tiene una sola salida. Este amplificador se alimenta usualmente
por una fuente de voltaje de doble polaridad que está en
los rangos de +/- 5 voltios a +/- 15 voltios, también se
puede alimentar con una sola fuente con ayuda de un arreglo
adicional. Ver las siguientes figuras:
En la segunda figura las resistencias Ra y Rb deben ser
exactamente iguales, para que V+ y V- tengan el mismo valor
absoluto - El Amplificador Operacional utilizado como
inversor ¿Por qué el nombre de inversor? La
razón es muy simple: la señal de salida es igual en
forma (no necesariamente en magnitud) a la señal de
entrada, pero invertida, ver los dos gráficos siguientes.
(cuando la señal de entrada se mueve en un sentido, la de
salida se mueve en sentido opuesto). entrada salida invertida El
amplificador se conecta como se muestra en la siguiente figura,
donde tenemos una resistencia R1, conectada entre la entrada de
la señal y la entrada inversora (-) del amplificador y una
resistencia R2 conectada entre la salida del amplificador y la
entrada no inversora (-). La entrada no inversora (+) se conecta
a tierra en el caso de que el circuito amplificador esté
alimentado con una fuente de doble polaridad o a la tierra
virtual en el caso de que esté alimentado con una fuente
de una sola polaridad.
La ganancia del amplificador o lo que es lo mismo la
relación de magnitudes entre la señal de salida y
la de entrada, depende de los valores de las resistencias R1 y R2
y está dada por la fórmula: Av = – R2 /
R1 (El signo negativo indica que la señal de salida
es la invertida de la señal de entrada) Por ejemplo si R1
= 1 K y R2 = 10 K, la ganancia del amplificador
será: Av = 10 K / 1 K = 10 y la señal de
salida será de – 10 Voltios (el signo negativo se
pone porque la salida es invertida), entregando la misma
corriente a la salida, a través de la resistencia R2.
I
El Amplificador Operacional utilizado como No inversor A este
tipo de amplificador la señal le entra directamente a la
entrada no inversora (+) y la resistencia de entrada R1 se pone a
tierra. En este caso la impedancia de entrada es mucho mayor que
en el caso del amplificador inversor. Aquí, si la
señal de entrada se mueve en un sentido, la señal
de salida se mueve en el mismo sentido o sea la señal de
salida sigue a la de entrada (están en fase). Ver los
gráficos siguientes. entrada Av = 1 + R2 / R1 salida
Seguidor de voltaje Av = 1 ; es decir Vin = Vout
TEMPORIZADORES Es un dispositivo que permite retardar o activar
una señal al cabo de un tiempo determinado. Los hay de dos
tipos: mecánicos y eléctricos.