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Circuitos de ayuda a la conmutación de transistores wikipedia , lookup

Electrónica wikipedia , lookup

Rectificador wikipedia , lookup

Fuente de alimentación wikipedia , lookup

Regulador de tensión wikipedia , lookup

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1. DEFINICIÓN.
Electrónica.
 Estudio y aplicación del comportamiento
de los electrones en diversos medios materiales
y vacío, sometidos a la acción de campos
Eléctricos y Magnéticos.
1. DEFINICIÓN.
 Se suelen usar tensiones e intensidades
relativamente más pequeñas que en Electricidad.
2. CLASIFICACIÓN.
3. MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN.
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Desarrollado por Ing. Jonathan Quiroga Tinoco
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2. 1. COMPONENTES ELECTRÓNICOS
PASIVOS.
2. CLASIFICACIÓN.
 RESISTENCIAS.
2.1. COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS.
“NO SE REALIZA UN CONTROL SOBRE EL SENTIDO DE LA CORRIENTE
ELÉCTRICA”
 CONDENSADORES.
 BOBINAS.
 OTROS: Usados como sensores u osciladores.
2.2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS.
“SÍ SE REALIZA UN CONTROL SOBRE EL SENTIDO DE LA CORRIENTE
ELÉCTRICA”
 COMPONENTES DEPENDIENTES DE LA TEMPERATURA O LA
LUZ.
 NTC.
 PTC.
 LDR.
Coeficiente negativo de Temperatura.
Coeficiente positivo de Temperatura.
Resistencia dependiente de la Luz.
 COMPONENTES PIEZOELÉCTRICOS:
 RESONADORES DE CRISTAL.
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2. 2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS
ACTIVOS.
2. 2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS.
 CIRCUITOS INTEGRADOS.
(Son esencialmente los SEMICONDUCTORES).
 DIODOS.
 RECTIFICADOR.
 LINEALES.
 ZENER.
SEÑAL ANALÓGICA
 OPERACIONALES.
 PUERTAS LÓGICAS.
 LED.
 TRANSISTORES.
 REGULADORES.
 COMBINACIONALES.
 NPN.
 NO LINEALES.
 PNP.
SEÑAL DIGITAL
 MEMORIAS.
 MICROPROCESADORES.
 MICROCONTROLADORES.
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MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN.
Componentes a tratar:
3.1. RESISTENCIAS ELÉCTRICAS.
 Componente que ofrece una oposición al paso de la corriente eléctrica, ya
sea corriente alterna o continua.
 Resistencias.
 Símbolo:
 Condensadores.
 Bobinas.
R
 Diodos.
 Su valor depende de los siguientes parámetros:
 Transistores.
• Material.
 Circuitos Integrados.
• Longitud.
• Sección.
L
R=  
S
  Coeficiente de Resistividad.
L  Longitud.
S  Sección.
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3.1. RESISTENCIAS ELÉCTRICAS.
3.1.1. ASOCIACIONES de RESISTENCIAS.
(Continuación)
SERIE.
 Magnitud de medida: OHMIO.
Re = R1 + R2
R1
 Según la Ley de Ohm, representa:
RE
R1
R1 x R2
Re = 
R1 + R2
PARALELO.
V1
12 V
1.0Ohm _5%
V
R
RE
R2
R= ——
I
Múltiplos:
R2
Ohmio. 
Kilo Ohmio K 
Mega Ohmio M 
R2
Relación entre la d.d.p y la
Intensidad.
Re = Hay que analizar el
circuito y aplicar relaciones
serie/paralelo particulares.
MIXTO.
R1
R4
R3
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3.1.2. CÓDIGO DE COLORES.
COLOR NOMBRE
3.1.3. CLASIFICACIÓN DE LAS RESISTENCIAS.
• Metálicas.
 Fijas
VALOR
 Lineales
NEGRO
0
MARRÓN
1
ROJO
2
PRIMERA CIFRA SIGNIFICATIVA (a).
NARANJA
3
SEGUNDA CIFRA SIGNIFICATIVA (b).
AMARILLO
4
FACTOR DE MULTIPLICACIÓN (C).
VERDE
5
AZUL
6
VIOLETA
7
GRIS
8
BLANCO
9
NADA
 20%
PLATA
 10%
ORO
 5%
Respuesta Lineal. R=Cte.
• Potenciómetros.
 Dependientes de la Temperatura
TOLERANCIA EN % (X).
R=ab
 Variables
• Carbón.
• Ajustables.
NTC y PTC
 No Lineales
10c
 Dependientes de la Luz.
Respuesta no Lineal. R  Cte.
En este caso R = 6.500
  5%
LDR
 Dependientes de la Tensión.
VDR
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3.2. CONDENSADORES.
3.2. CONDENSADORES.
(Continuación)
 Dispositivos utilizados para el almacenamiento de cargas eléctricas.
 Comportamiento diferente según el tipo de corriente
Alterna o Continua.
• Magnitud de medida: FARADIO (Unidad de Capacidad
Eléctrica).
 Constituido por dos placas conductoras o armaduras y entre ellas un aislante o dieléctrico. Para un
condensador plano:
• “Sometidas las Armaduras de un CONDENSADOR a una diferencia de potencial de 1
Voltio, estas adquieren una carga de 1 Culombio”
S
C =  
d
C  Capacidad.
Q  Carga 1 Culombio = 1 Ampere/Segundo.
V  d.d.p. entre Armaduras.
Q
C = 
V
  Permitividad del Medio Dieléctrico.
S  Superficie de las Armaduras.
d  Separación entre Armaduras.
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3.2. CONDENSADORES.
3.2.1. ASOCIACIONES de CONDENSADORES.
(Continuación)
 El FARADIO es una magnitud muy grande. Se usan Submúltiplos:
C1
• miliFaradio  mF. 10-3 F.  0,001F.
• microFaradio  F.  10-6 F.  0,000001F.
• nanoFaradio  nF.  10-9 F.  0,000000001F.
• picoFaradio  pF.  10-12 F.  0,000000000001F.
CE
C2
 SERIE.
Ce =
C1
C1 x C2

C1 + C2
CE
 PARALELO.
 TIPOS DE CONDENSADORES:
C2
Ce = C1 + C2
• NO POLARIZADOS:
• Independiente del sentido de la corriente.
• “Cerámicos, Poliéster, Mica, etc”.
C2
• SI POLARIZADOS:
 MIXTO.
• Dependientes del sentido de la corriente.
• “Electrolíticos y Tántalo”.
C1
C4
C3
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Re = Hay que
analizar el circuito y
aplicar relaciones
serie/paralelo
particulares.
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3.3. INDUCTANCIAS O BOBINAS.
3.3.1. ASOCIACIONES de BOBINAS.
 Componente formado por una serie de espiras arrolladas.
 Almacenan energía en forma de campo magnético.
 Se oponen a los cambios bruscos de corriente.
 A bajas frecuencias tienen una baja resistencia o inductancia.
SERIE.
 A altas frecuencias tienen una alta resistencia o inductancia.
 Unidad de medida el Henrio (H).
 Su valor depende de:
 Número de espiras. A mayor número de vueltas mayor inductancia.
L1
L2
Le
Le =
L1 + L2
Le =
L1 x L2

L1 + L2
L1
PARALELO.
 Diámetro de las espiras. A mayor diámetro mayor inductancia.
Le
L2
 Longitud del hilo y naturaleza.
 Tipo de material del núcleo. Aire, ferrita, etc.
L2
 Se aplican como filtros de corriente alterna y transformadores.
MIXTO.
L1
L4
L3
Le = Hay que analizar
el circuito y aplicar
relaciones
serie/paralelo
particulares.
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3.4. DIODO.
3.4.1. POLARIZACIÓN DIODO.
 Componente formado por la unión de dos materiales semiconductores,
 Un diodo puede funcionar de dos maneras:
uno tipo N y otro tipo P.
 Entre ambas uniones se forma una barrera Z, o zona de agotamiento.
 Germanio  Z = 0,3 Voltios.
 POLARIZACIÓN DIRECTA.
 Cuando la corriente que circula por este sigue la ruta de la flecha,
es decir del ÁNODO al CÁTODO.
 Silicio  Z = 0,6 Voltios.
 Se comporta como un CONTACTO CERRADO, con una caída de
tensión de 0,7 Voltios.
 POLARIZACIÓN INVERSA.
La zona P se llama Ánodo (A).
 Cuando la corriente DESEA CIRCULAR en sentido opuesto a la flecha,
es decir del CÁTODO al ÁNODO.
La zona N se llama Cátodo (K).
 Se comporta como un CONTACTO ABIERTO, existiendo una tensión
máxima o de ruptura.
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3.4.2. RECTIFICADORES.
3.5. TRANSISTOR.
 La palabra Transistor viene de Transfer Resistor o resistencia de
transferencia, elemento que se comporta como una “resistencia variable”
que depende de una señal eléctrica de control .
APLICACIÓN DE LOS DIODOS COMO RECTIFICADORES.
 Conversión de una corriente alterna C.A. en corriente continua C.C.
 Formado por la unión de tres materiales semiconductores. Según la
combinación N y P hay dos tipos de transistores. Denominándose sus
terminales como Base (B), Emisor (E) y Colector (C).
 Según su configuración pueden ser de media onda o de onda completa.
 Media Onda. ( Un Diodo)
Onda Completa. (Puente Diodos)
TRANSISTOR NPN.
TRANSISTOR PNP.
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3.6. CIRCUITOS INTEGRADOS
 Lineales
Manejan señales
ANALÓGICAS.
 No Lineales
Manejan señales
DIGITALES.
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3.6.1. C.I. LINEALES.
 Operacionales.
 LOS OPERACIONALES
 Denominados así porque se pueden realizar varias operaciones
aritméticas y de cálculo sobre voltajes analógicos.
Su función básica es amplificar la diferencia entre dos voltajes de entrada.
 Reguladores y Estabilizadores.
 Puertas lógicas.
 Combinacionales, etc.
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3.6.2. C.I. NO LINEALES. PUERTAS LÓGICAS.
 Los circuitos integrados con puertas lógicas, se clasifican en dos familias:
3.6.3. PUERTAS LÓGICAS T.T.L.
 Los más comunes utilizados son:
 INVERSORES
 CIRCUITOS CMOS (Metal – Óxido).
 AND
 NAND
 CIRCUITOS TTL (Transistor – Transistor – Logic).
T.T.L.
CMOS
Tensión Alimentación
+5 V.
+3 a 15 V.
Temperatura de trabajo
0ºC a 70ºC
-40ºC a +85ºC
Valor Nivel Alto
De 2 a 5 V.
70% V. Alim.
Valor Nivel Bajo
De 0 a 0,8 V.
30% V. Alim.
Tiempo Propagación por Puerta a +5V.
10 nS.
35 nS.
Margen Ruido Típico
0,4 V.
~ 40% V. Alim.
 NOR
 OR
 EXOR
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3.6.5. MEMORIAS.
3.6.4. CIRCUITOS COMBINACIONALES.
 Los circuitos integrados combinacionales, se forman a partir de la
combinación de varias puertas lógicas. Los más destacables son:
 Las memorias comprenden una serie de circuitos integrados, que tienen
como objetivo almacenar datos. Se clasifican según los tipos:
 ROM
 CIRCUITOS FLIP – FLOP O BÁSCULAS. Aplicables a Marcha / Paro.
 Memoria de solo lectura. Grabadas en fábrica.
 OSCILADORES. GENERADORES DE ONDA. TEMPORIZADORES.
 RAM
 Memoria de lectura y escritura.
 CIRCUITOS CONTADORES (Decimales o Binarios).
 EPROM
 REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO.
 Memoria con contenido ROM + RAM.
Se borran mediante Luz Ultravioleta a través de una ventana .
 CONVERSORES DE CÓDIGO. (De Binario a BCD, 7 Segmentos, etc.)
 EEPROM
 CONVERSORES DE SEÑAL. (A / D – D / A).
 Memoria con contenido ROM + RAM.
Se borran eléctricamente. Reprogramables ~ 106 veces.
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3.6.6. MICROPROCESADORES.
3.6.7. MICROCONTROLADORES.
 Los microprocesadores se caracterizan por tener una Unidad Cental de
Proceso (UCP) y una Unidad Lógico Aritmética (ALU).
 Los microcontroladores se caracterizan por tener en su interior el
Microprocesador y la Memoria.
 UCP
 Son, los más habituales, reprogramables electricamente (EEPROM).
 La Unidad de Control interpreta unas instrucciones desde un BUS
de Direcciones y las ejecuta desde un BUS de Datos.
 Es un computador completo, de limitadas prestaciones, que está contenido
en un chip, y que se destina a gobernar una sola tarea.
 ALU
PERIFÉRICOS
 Los microprocesadores están constituidos
por millares de transistores en un chip y
realizan una determinada función de los
computadores electrónicos digitales.
 Chip con
PERIFÉRICOS
 Encargada de realizar procesos matemáticos, como sumar Bytes,
rotarlos, desplazarlos, etc.
100 millones de transistores.
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