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TECNOLOGÍA
PRÁCTICAS
NIVEL: 4ºESO
ELECTRÓNICA ANALÓGICA
1 LISTA DE MATERIALES ....................................................................................................................... 2
2 CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS COMPONENTES ....................................................................... 3
2.1 RELÉS ................................................................................................................................................... 3
2.2 TRANSISTORES ................................................................................................................................... 3
2.3 CIRCUITOS INTEGRADOS ................................................................................................................... 3
3 PLACA DE CONTROL .......................................................................................................................... 4
ELEMENTOS DE CONTROL ................................................................................................................ 4
4 PLACA DE PROTOTIPO (PROTOBOARD) ......................................................................................... 5
4.1 DISTRIBUCIÓN DE LOS CONTACTOS EN LA PLACA.......................................................................... 5
4.2 EJEMPLOS DE MONTAJES EN PLACAS DE PROTOTIPO .................................................................. 6
5 MONTAJES ........................................................................................................................................... 7
5.1 INVERSORES Y LEDS ........................................................................................................................... 7
M1
M2
M3
M4
Polarización de LED ................................................................................................................. 7
Inversor con indicador de sentido de corriente mediante LEDs .............................................. 7
Inversor de giro de motor ......................................................................................................... 7
Inversor de giro de motor con indicador de sentido de giro mediante LEDs .......................... 8
5.2 RELÉS ................................................................................................................................................... 8
M5
M6
Zumbador ................................................................................................................................. 8
Circuito de enganche ............................................................................................................... 8
5.3 TRANSISTORES ................................................................................................................................... 9
M7
M8
M9
Alarma (transistor como interruptor) ........................................................................................ 9
Sensor de agua salada (transistor como amplificador) ........................................................... 9
Sensor de agua o pulsador de contacto (transistor como amplificador) ................................ 9
5.4 TEMPORIZADORES ............................................................................................................................10
M10
M11
M12
M13
M14
M15
Retardador de apagado ..........................................................................................................10
Retardador de apagado con transistor ...................................................................................10
Retardador de encendido con control de tiempo (1) ..............................................................11
Retardador de encendido con control de tiempo (2) ..............................................................11
Temporizador 555: funcionamiento como astable ..................................................................11
Temporizador 555: funcionamiento como monoestable ........................................................12
5.5 SENSORES. TRANSDUCTORES.........................................................................................................12
M16
M17
M18
Detector de oscuridad .............................................................................................................12
Detector de luminosidad .........................................................................................................13
Detector de luz con un comparador........................................................................................13
PRÁCTICAS ELECTRÓNICA ANALÓGICA. 4º ESO
Gustavo Zazo. 2014
1
1
LISTA DE MATERIALES
CANTIDAD
2
ELEMENTO
CARACTERÍSTICAS
Placa ProtoBoard
1
Conjunto de elementos de control
Incluye:
 1 conmutador doble
 1 Pulsador N/A
 1 Pulsador N/C
 1 Portalámparas
1
Resistencia fija
150 Ω (Ma – Ve – Ma)
1
Resistencia fija
560 Ω (Ve – Az - Ma)
1
Resistencia fija
1 k (Ma – Ne – Ro)
1
Resistencia fija
2k2
2
Resistencia fija
10 k (Ma – Ne – Na)
1
LED
Rojo
1
LED
Verde
1
Relé (incluye zócalo)
DPDD
1
Bombilla
6V
1
Condensador electrolítico
100 µF
1
Condensador electrolítico
220 µF
1
Condensador electrolítico
470 µF
1
Condensador electrolítico
1000 µF
1
Condensador electrolítico
4700 µF
2
Transistor
BD135
1
Resistencia variable
10 k
1
Resistencia variable
100 k
1
Diodo
1N4007
1
LDR
1
Circuito integrado
555 (Temporizador)
1
Circuito integrado
741 (Amplificador operacional)
Cables unifilares
Total elementos: 26
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(Ro – Ro – Ro)
2
CARACTERÍSTICAS
COMPONENTES
DE
ALGUNOS
2.1 RELÉS
Se utilizarán relés conmutadores dobles (o DPDD), que presentan la ventaja de que pueden aplicarse como:
 Interruptor, si se usan los contactos 6 y 7 (o 9 y 10)
 Conmutador sencillo, si se usan los contactos 5, 6 y 7 (o 8, 9 y 10)
 Conmutador doble, si se usan los contactos 5-6-7 y 8-9-10.
SÍMBOLO
La correspondencia entre
los contactos del símbolo
del relé y los del relé real es
como muestran los gráficos:
1
4
5
7
RELÉ REAL
8
6
1
8
9
10
4
5
6
7
10
9
2.2 TRANSISTORES
En estas prácticas se utilizarán transistores BD135 o BD137, de tipo npn, que tienen
una ganancia (β = Ic / Ib) aproximada de 110 - 120. Los terminales correspondientes a
la base, el colector y el emisor se disponen según se muestra en la figura adjunta.
bce
2.3 CIRCUITOS INTEGRADOS
TEMPORIZADOR 555
AMPLIFICADOR OPERACIONAL 741
Símbolo
Símbolo
Conexiones
Conexiones
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3
PLACA DE CONTROL
Con el equipo de prácticas de electrónica se suministra una placa en la que están montados tres elementos de control y un portalámparas.
ELEMENTOS DE CONTROL
PULSADOR NORMALMENTE ABIERTO (N/A)
Botón rojo. Cables azules (Az)
PULSADOR NORMALMENTE CERRADO (N/C)
Botón negro. Cables verdes (Ve)
CONMUTADOR DOBLE
El conmutador se presenta cableado para que funcione de tres maneras diferentes dependiendo de qué
cables se utilicen para conectarlo al circuito:
 Interruptor: conectando el Ro o el Ne y uno de los Az.
 Conmutador sencillo: conectando el Ro o el Ne como entrada y los dos Az como salidas
 Inversor: conectando los cables rojo (Ro) y negro (Ne) como entradas y los dos cables azules (Az) como salidas.
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PLACA DE PROTOTIPO (Protoboard)
Es una especie de tablero con orificios en los que se pueden insertar componentes electrónicos y cables para montar circuitos. Como
su nombre indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos
electrónicos. Hay diferentes modelos de estas placas; las que
usamos en las prácticas de electrónica son como las que aparecen
en las fotos.
4.1 DISTRIBUCIÓN DE LOS CONTACTOS EN LA
PLACA
Los contactos en las placas están distribuidos en cuatro regiones independientes entre sí.
 Región A: los orificios están conectados
entre sí y al conector banana hembra rojo.
A
Conectores
banana
hembra para
alimentación
B
C
D
 Región B: Los cinco orificios de cada grupo
“vertical” están conectados entre sí. Cada
grupo equivale a un nudo de un esquema
eléctrico.
 Región C: Similar a la B.
 Región D: Similar a la A, pero conectada al
conector banana hembra negro.
Las siguientes fotos y gráficos ayudan a entender lo antes explicado:
Vista interna de la placa, en la que se aprecian las regletas
metálicas que conectan los orificios.
Esquema de distribución de los contactos en la placa.
Además, las placas de prototipo pueden acoplarse unas con
otras gracias a unas pestañas y unos rebajes que poseen
alrededor. De esta manera se consigue mayor superficie para
insertar elementos.
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4.2 EJEMPLOS DE MONTAJES EN PLACAS DE
PROTOTIPO
Esquema
Planta
Perspectiva
Varios elementos montados y conectados con cables
Perspectiva del circuito anterior
Relé
Circuito integrado
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MONTAJES
5.1 INVERSORES Y LEDS
M1
Polarización de LED
Poniendo en serie la resistencia con el LED se consigue que, del total de 5 V con los que
se alimenta el circuito, 3 V caigan en la resistencia y en el LED solamente caigan 2 V, que
es la tensión nominal del elemento.
M2
Inversor con indicador de sentido de corriente mediante LEDs
Accionando el conmutador doble se cambia el
sentido de la corriente.
 Cuando la corriente circula de A a B luce el
LED1.
 Cuando la corriente circula de B a A luce el
LED2.
M3
Inversor de giro de motor
Accionando el conmutador doble se cambia el
sentido de la corriente.
Cuando la corriente circula de A a B el motor gira
en un sentido. Cuando la corriente circula de B a A
el motor gira en el sentido opuesto.
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M4
Inversor de giro de motor con indicador de sentido de giro
mediante LEDs
En esta combinación de los circuitos anteriores, cuando la corriente circula de A a B, el
motor gira en un sentido y se enciende el
LED1.
Si se acciona el conmutador, la corriente
circulará de B a A, con lo que el motor girará
en el sentido opuesto y lucirá el LED2.
5.2 RELÉS
M5
Zumbador
Cuando se acciona el pulsador, el relé entra en un
estado astable en el que el contacto de su conmutador
cambia continuamente de posición. El golpeteo del
contacto emite un sonido característico.
M6
Circuito de enganche
Si se acciona el pulsador normalmente abierto, el
relé se activa y luce la bombilla. Aunque se suelte
el pulsador, el relé se queda “enganchado” y la
bombilla seguirá luciendo.
Para “desenganchar” el relé es necesario accionar
el pulsador normalmente cerrado, con lo que la
bombilla dejará de lucir.
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5.3 TRANSISTORES
M7
Alarma (transistor como interruptor)
El transistor funciona como interruptor, en corte y saturación. Cuando se acciona el pulsador, se enciende la
bombilla.
M8
Sensor de agua salada (transistor como amplificador)
Las sondas (S1 y S2) son dos cables pelados que se
sujetan a la pared de una cubeta y se separan unos 4
cm.
Cuando en la cubeta se echa agua salada y ésta alcanza las sondas, el transistor amplifica la pequeña corriente que pasa a través del agua y llega a su base, permitiendo que la bombilla luzca.
M9
Sensor de agua o pulsador de contacto (transistor como amplificador)
El montaje es similar al de la práctica anterior. En
este caso se usa, en vez de un solo transistor, un
par de Darlington, formado por los transistores T1
y T2.
De esta manera, la amplificación es mucho mayor
y permite detectar agua dulce, cuya conductividad
es mucho menor que la del agua salada.
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5.4 TEMPORIZADORES
M10
Retardador de apagado
Si se cierra el interruptor, el relé se activa y la
bombilla luce. A la vez, el condensador se carga.
Cuando se abre el interruptor el relé seguirá activo
mientras quede carga en el condensador, por lo
que la bombilla lucirá durante un cierto tiempo
más.
M11
Retardador de apagado con transistor
Cuando se acciona el pulsador el LED luce, pero el LED
no deja de lucir en el mismo momento en el que se deja
de accionar el pulsador, sino que tarda un tiempo determinado en hacerlo. Esto se debe a que el transistor
no pasa a corte mientras quede carga suficiente en el
condensador. Cuanto mayor sea la capacidad del condensador, mayor será el tiempo de retardo.
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M12
Retardador de encendido con control de tiempo (1)
Los transistores pasan de corte a activa cuando la tensión
entre la base y el emisor es mayor de 0,6 V. (Vbe ≥ 0,6 V).
La Vbe es la misma que en cada momento cae en el condensador, puesto que ambos están montados en paralelo.
Por tanto, el transistor pasará a activa al cabo del tiempo
que tarde el condensador en alcanzar esa tensión (0,6 V).
Este tiempo depende de los valores del condensador y la
resistencia ajustada en el potenciómetro.
Cuando se abre el interruptor, la bombilla deja de lucir.
Pero aun queda carga residual en el condensador. La carga residual del condensador se puede eliminar accionando
el pulsador.
M13
Retardador de encendido con control de tiempo (2)
Este montaje se diferencia del anterior en que el
transistor no maneja directamente la señal luminosa sino que ésta es controlada con un relé, cuya
bobina es accionada por el transistor.
M14
Temporizador 555: funcionamiento como astable
En este montaje el LED luce intermitentemente.
Los tiempos que permanece encendido y apagado
se pueden variar cambiando los valores de R1, R2 y
C.
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M15
Temporizador 555: funcionamiento como monoestable
Cuando se acciona el pulsador N/A,
el temporizador 555 envía una señal
que, amplificada por el transistor,
activa el relé durante un tiempo determinado haciendo que la bombilla
luzca.
Ese tiempo se ajusta con los valores
de R2 y el condensador.
5.5 SENSORES. TRANSDUCTORES
M16
Detector de oscuridad
Cuando la luz que incide en la LDR es baja, el
transistor pasa a activa, la bobina del relé se excita
y la bombilla luce.
El nivel de luz al que se quiere que empiece a lucir
la bombilla se ajusta mediante el potenciómetro.
NOTA: Si en este circuito se sustituye el transductor formado por la LDR y el potenciómetro por otro formado por una NTC y un potenciómetro de 10 K, se obtiene un sistema detector de temperatura que puede
accionar un motor, un avisador acústico u otro elemento de salida.
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M17
Detector de luminosidad
Cuando la luz que incide en la LDR es suficientemente alta, el transistor pasa a activa, la bobina
del relé se excita y el motor gira.
El nivel de luz al que se quiere que empiece a
girar el motor se ajusta mediante el potenciómetro.
M18
Detector de luz con un comparador
Cuando la intensidad de la luz es
suficientemente baja, la entrada
de inversión (V-) es menor que la
entrada de no inversión (V+) y el
comparador suministra una señal alta, que es capaz de activar,
previa amplificación, el relé. La
bombilla se encenderá.
La intensidad de luz a la que se
activará el relé se controla mediante el potenciómetro, que en
realidad maneja la entrada de no
inversión del 741.
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