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Curso para
Licencia Technician
Modulo 9 –
Electricidad
Fundamentos de la Electricidad
• Las radios están propulsados por
electricidad y las señales de radio son una
forma de energía eléctrica.
• Una comprensión básica de cómo se
controla la electricidad le permite instalar y
operar su radio mejor.
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Fundamentos de la Electricidad
• La carga eléctrica puede ser positivo o negativo.
• Las cargas opuestas se atraen entre sí
• La corriente eléctrica es el flujo de electrones.
– Los electrones son partículas cargadas
negativamente-atómicas, por lo general que rodea el
núcleo de carga positiva de un átomo de protones
(positiva) y neutrones (neutros - sin cargo)
– Los electrones se mueven en respuesta a una fuerza
electromotriz y pueden moverse independientemente
de átomos
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Conceptos Básicos de Electricidad
• Corriente: el movimiento de los electrones,
se mide en amperios (A) por un amperímetro,
y representada por I en fórmulas
• Voltaje: la cantidad de fuerza electromotriz
(emf), también llamado potencial eléctrico,
medido en voltios (V) por un voltímetro,
representado por E o V en las fórmulas
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Conceptos Básicos de Electricidad
• Resistencia: la oposición al movimiento de los
electrones, medida en ohmios (Ω) por un
óhmetro y representado por R en las fórmulas.
• Resistencia es como la fricción y convierte la
energía eléctrica en calor cuando la corriente
fluye.
• Los conductores permiten el flujo de corriente
(baja resistencia) y aisladores bloquean el flujo
de corriente (alta resistencia).
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Conceptos Básicos de Electricidad
• El flujo de agua a través de una tubería es
una buena analogía para entender las tres
características de la electricidad y cómo se
relacionan.
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Conceptos Básicos de Electricidad
• El voltaje desde una fuente de energía
eléctrica causa que la corriente fluya.
• La resistencia es la oposición de un material
al flujo de corriente.
• Voltaje, corriente y resistencia se afectan
entre sí. Por ejemplo, un voltaje más alto
(mayor empuje) causa más corriente (más
caudal).
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Los dos Tipos de Corriente
• Corriente que fluye en una
sola dirección, que se llama
corriente directa (DC).
– Las baterías son una fuente
común de corriente continua.
• Corriente que fluye en una
dirección y luego en la
dirección opuesta se llama
corriente alterna (AC).
– Actual de los hogares
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Los dos Tipos de Corriente
• Corriente alterna invierte la
dirección sobre una base
regular
– Cada proceso de revertir es un
ciclo.
– El número de ciclos por
segundo es la frecuencia,
medida en hercios (Hz).
• 1 Hz = 1 ciclo por segundo
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El Circuito Eléctrico:
Una hoja de ruta electrónica
• Para que la corriente fluya, debe haber un
camino desde un lado de la fuente de energía
para el otro lado de la fuente - este camino se
llama un circuito.
• Debe haber un camino conductor a través del cual
la corriente puede fluir.
• Hay dos tipos de circuitos eléctricos.
• En Serie y Paralelo
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Circuito en Serie
• Circuitos en serie proporcionan una única
ruta para el flujo de corriente.
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Circuito en Paralelo
• Circuitos paralelos ofrecen varias rutas para
el flujo de corriente.
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Curso para la Licencia Technician
Modulo 10
Ley de Ohm, Potencia
y el Sistema Métrico
Ley de Ohm’s
• (E) representa el Voltaje
– Unidad – voltio (V)
• (I) representa la Corriente
– Unidad – amperio (A)
• (R) representa la
Resistencia
– Unidad – ohmio (Ω)
• R=E/I
• I=E/R
• E=IxR
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Potencia - Los electrones que hacen
el trabajo y gasto de energía
• Se gasta, se consume energía Cualquier energía
de tiempo.
• Los electrones que se desplazan a través de la
resistencia se extienden energía eléctrica y
consumen energía.
• La potencia es la velocidad a la que se
consume energía.
• La potencia se mide en unidades de vatios (W).
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La Ecuación de Potencia
• La energía se calcula como el producto del
voltaje y la corriente
• P=ExI
• E=P/I
• I=P/E
• Al igual que la Ley de Ohm, si usted sabe dos
de los valores, se puede calcular el tercero.
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Prefijos Metricos
Prefijo
Símbolo
Factor Multiplicativo
Tera
T
1012 = 1,000,000,000,000
Giga
G
109 = 1,000,000,000
Mega
M
106 = 1,000,000
Kilo
K
103 = 1,000
Hecto
H
102 = 100
Deca
Da
101 = 10
Deci
d
10-1 = 0.1
Centi
C
10-2 = 0.01
Mili
M
10-3 = 0.001
Micro
µ
10-6 = 0.000001
Nano
n
10-9 = 0.000000001
Pico
p
10-12 = 0.000000000001
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Prefijos Metricos
X 10
÷ 10
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Unidades Eléctricas
Unidad
Mide
Nombrada por
Amper (Amperio)
Corriente
Andree Marie Ampere
(1775 – 1836)
Culombio (Coulomb)
Carga
Charles Augustin Coulomb
(1736 – 1806)
Faradio (Farad)
Capacidad
Michael Faraday
(1791 – 1867)
Henrio (Henry)
Inductancia
Joseph Henry
(1797 – 1878)
Hercio (Hertz)
Frecuencia
Heinreich Hertz
(1857 – 1894)
Ohmio (Ohm)
Resistencia
George Simon Ohm
(1797 – 1854)
Vatio (Watt)
Potencia
James Watt
(1736 – 1819)
Voltaje
Alessandro Giuseppe Antonio
Anastasio Volta
( 1745 – 1827)
Voltio (Volt)
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Guía de Estudio
para la Licencia Technician
Modulo 10a – Ley de Ohm y Ley de
Potencia aplicada
Ejercicios
• ¿Qué cantidad de energía se está utilizando en
un circuito cuando el voltaje es 13.8 voltios y
la corriente es 10 amperes?
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T5C09
Ejercicios
13.8 10
138
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T5C09
Ejercicios
• ¿Qué cantidad de energía se está utilizando en
un circuito cuando el voltaje aplicado es 12
voltios y la corriente es 2.5 amperes?
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T5C10
Ejercicios
12 2.5
30
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T5C10
Ejercicios
• ¿Cuántos amperes fluyen en un circuito
cuando el voltaje aplicado es 12 voltios y la
carga es de 120 vatios?
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T5C11
Ejercicios
/ 120 /12
10
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T5C11
Ejercicios
• ¿Cuál es la resistencia de un circuito en el que
una corriente de 3 amperes fluye por una
resistencia conectada a 90 voltios?
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T5D04
Ejercicios
/ 90 /3
30Ω
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T5D04
Ejercicios
• ¿Cuál es la resistencia de un circuito para el
cual el voltaje es 12 voltios y el flujo de
corriente es 1.5 amperes?
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T5D05
Ejercicios
/ 12 /1.5
8Ω
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T5D05
Ejercicios
• ¿Cuál es la resistencia de un circuito que drena
4 amperes de una fuente de 12 voltios?
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T5D06
Ejercicios
/ 12 /4
3Ω
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T5D06
Ejercicios
• ¿Cuál es el flujo de corriente en un circuito
con un voltaje de 120 voltios y una resistencia
de 80 ohmios?
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T5D07
Ejercicios
/ 120 /80Ω
1.5
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T5D07
Ejercicios
• ¿Qué corriente fluye a través de una resistencia
de 100 ohm conectada a través de 200 voltios?
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T5D08
Ejercicios
/ 200 /100Ω
2
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T5D08
Ejercicios
• ¿Qué corriente fluye a través de una resistencia
de 24 ohmios conectada a través de 240
voltios?
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T5D09
Ejercicios
/ 240 /24Ω
10
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T5D09
Ejercicios
• ¿Cuál es el voltaje a través de una resistencia
de 2 ohmios si una corriente de 0.5 amperes
fluye a través de ella?
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T5D10
Ejercicios
∗ 0. 5 ∗ 2Ω
1
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T5D10
Ejercicios
• ¿Cuál es el voltaje a través de una resistencia
de 10 ohmios si una corriente de 1 ampere
fluye a través de ella?
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T5D11
Ejercicios
∗ 1 ∗ 10Ω
10
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T5D11
Ejercicios
• ¿Cuál es el voltaje a través de una resistencia
de 10 ohmios si una corriente de 2 amperes
fluye a través de ella?
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T5D12
Ejercicios
∗ 2 ∗ 10Ω
20
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T5D11
Curso para la Licencia Technician
Modulo 11
Componentes Eléctricos
Electrónica
Control del Flujo de Corriente
• Para hacer que un dispositivo electrónico
(como una radio) haga algo útil (como un
recibir ondas de radio), tenemos que
controlar y manipular el flujo de corriente.
• Hay un número de diferentes
componentes electrónicos que se utilizan
para hacer esto.
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Diagramas Esquemáticos
• Podemos hacer dibujos de los componentes
electrónicos que forman circuitos, como en
los ejemplos de circuitos paralelos y en
serie. Esto es demasiado complicado para
la mayoría de los circuitos.
• Diagramas esquemáticos utilizan símbolos
con diferentes componentes, cada uno con
un símbolo diferente.
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Diagramas Esquemáticos
Las líneas y puntos en esquemas
representan las conexiones
eléctricas entre los componentes.
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EL Resistor o Resistencia
• Símbolo Esquemático
• La función de un
Resistor es para
restringir el flujo de
corriente.
• Recuerde la ley de Ohm:
Potenciómetro
o “Pot”
• I=E/R
• E=IR
La flecha indica el valor
ajustable, tal como para un
control de volumen.
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El Capacitor
• La función de un
• Símbolo Esquemático
condensador es para
almacenar energía eléctrica
llamada capacitancia.
Electrodos
– Hechos como una batería
– Almacena energía en un
campo eléctrico creado por
la tensión entre los
electrodos con material
aislante dieléctrico entre
ellas
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El Inductor
• La función de un Inductor es
almacenar energía magnética
llamada Inductancia.
– Una bobina de alambre
alrededor de un núcleo de
aire o de material
magnético como el hierro o
ferrita
– Almacena energía en un
campo magnético creado
por la corriente en el
alambre
• Símbolo Esquemático
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El Transformador
• Un par de inductores que
comparten un núcleo común
– También comparten un
campo magnético
– Se utiliza para transferir
energía de un circuito a
otro sin una conexión
directa
– Cambia la relación entre la
tensión y la corriente
• Símbolo Esquemático
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Núcleo
Unidades Eléctricas
• Cada tipo de componente tiene un valor
medido en unidades específicas:
• Resistor> Resistencia> Ohmios (Ω)
• Capacitor> Capacitancia> Faradios (F)
• Inductor> Inductancia> Henrios (H)
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Indicadores de Componentes
• Cada símbolo esquemático tiene un
indicador para dejar ver a qué
componente se refiere. Por ejemplo, el
décimo resistor en un circuito es R10.
• Resistencias (R), condensadores (C),
inductores (L).
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Indicadores y Luces
• Los Indicadores comunican el estado
• ON/OFF, listo/stand-by, izq./derecha
• LEDs, bombillas, símbolos, tonos de audio
• Las luces comunican valores o texto
• Valores numéricos, advertencias, mensajes
• Los medidores digitales y analógicas,
pantallas LCD
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Reactancia
• Los condensadores e inductores almacenan
energía, en lugar de disiparla como resistencias.
• El almacenamiento de energía crea un efecto
llamado reactancia (símbolo X) que actúa como
una resistencia en oposición al flujo de corriente
AC.
• Los condensadores crean reactancia capacitiva (XC)
• Los inductores crean reactancia inductiva (XL)
• Los efectos de cada uno son complementarios
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Impedancia
• La combinación de la resistencia (R) y la
reactancia (X) se llama impedancia,
representada por el símbolo Z.
• Impedancia representa la oposición de un
circuito para ambas corrientes CA y CC.
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Resonancia
• Reactancia de un componente depende
de la frecuencia: XL aumenta con la
frecuencia, mientras que disminuye XC.
• En la frecuencia para la cual XL de un
circuito y XC son iguales, sus efectos se
anulan. Esta es la frecuencia resonante
del circuito.
• En la resonancia, un circuito tiene sólo la
resistencia, que afecta AC y DC igual.
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Circuito Resonante o Sintonizado
• Condensadores e
• Símbolo Esquemático
inductores conectados
juntos crean un circuito
sintonizado.
• Cuando XL y XC son
iguales, el circuito es
resonante.
• Si C o L son ajustables
la
frecuencia
de
resonancia se puede
variar o afinado.
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Componentes Semiconductores
• Hecho de material como el silicio, que son
conductores "OK", pero no tan bueno como
los metales.
• Las impurezas añadidas a los
semiconductores crean materiales con más
de electrones habituales (tipo N) y menos
(tipo P) electrones habituales.
• Estructuras de N y P de material pueden
controlar el flujo de corriente a través del
semiconductor.
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El Diodo
•
Permite que la corriente fluya
sólo en una dirección.
– Dos Electrones: Ánodo y
Cátodo
– Corriente alterna se cambia
a diferentes pulsos de
corriente continua se llama
rectificación
– Diodos utilizados para
cambiar la corriente alterna
a corriente continua de
energía son llamados
rectificadores
• Símbolo Esquemático
• Indicador (D o CR)
Anode
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Cathode
Arrows
indicate
light (LED)
El Transistor
• La función de un transistor es
a señales de control grandes
con las pequeñas.
– Actúa como válvula de
control electrónico
– Cuando se utiliza como
un amplificador de un
transistor produce
ganancia
– Transistores también se
pueden utilizar como un
interruptor
• Símbolo Esquemático
• Indicador (Q)
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Bipolar
Junction
Transistor (BJT)
Field-Effect
Transistor (FET)
El Transistor
• El Bipolar Junction Transistor (BJT) tiene tres capas
de material de N o P conectado a electrodos:
Colector
Base
Collector
Emisor
• Dependiendo de la disposición de las capas, un BJT
es o bien un transistor NPN o PNP.
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El Transistor
• El Field-Effect Transistor (FET) tiene una trayectoria
conductora o canal de N y P de material conectado a
los electrodos de drenaje y fuente.
Drenaje
Puerta
Fuente
• El voltaje aplicado al electrodo de puerta controla la
corriente a través del canal.
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El Circuito Integrado
• El circuito integrado es una
colección de componentes
contenidos en un
dispositivo que lleva a
cabo una tarea específica.
• Símbolo Esquemático
• Indicador (IC o U)
D
CLK
Q
_
+
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Q
Componentes Protectores
• Fusibles y disyuntores están
diseñados para eliminar el
poder en caso de? Una
sobrecarga eléctrica.
– Los fusibles se queman
por una protección en
tiempo
– Los disyuntores viaje - se
puede restablecer y
volver a utilizar
– Utilice siempre la
clasificación apropiada
• Símbolo Esquemático
• Indicador (F o CB)
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Fusibles
Circuito
Interruptor
Interruptores
• Los interruptores se
utilizan para interrumpir o
permitir que la corriente
fluya.
• Cada circuito
controlado por el
interruptor es un polo
• Cada posición se llama
un tiro
• Símbolo Esquemático
• Indicador (S o SW)
SPST
SPDT
DPDT
Pushbutton
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Relevador (Relays)
• Los relevadores se activan
• Símbolo Esquemático
como los interruptores por
corriente en una bobina
• Indicador (K o RLY)
(electroimán)
• Relevadores utilizan el
NC - Normally Closed
mismo polo / tirar nombres
COM - Common
NO - Normally Open
como interruptores
• El interruptor de movimiento
se llama la armadura
Coil
• Contactos son nombrados
por cuando están
conectados
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Otros Símbolos del Circuito
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Guía de Estudio
para la Licencia Technician
Diagramas de Circuitos
Símbolos Esquemáticos
Enumere los componentes que se muestran en la Figura T1.
1.
2.
3.
4.
5.
Resistor
Transistor (NPN)
Lámpara
Batería
Conexión a Tierra (Chasis)
•
¿Cual es la función del componente 2 en esta Figura T1?
• El componente 2 controla el flujo de corriente.
Enumere los componentes que se muestran en la Figura T2.
6.
1. Enchufe
(Receptáculo AC) 7.
8.
2. Fusible
3. Conmutador Polo
sencillo - tiro
9.
10.
sencillo
4. Transformador
5. Diodo
Capacitor
Resistor
Diodo emisor de
luz
Resistor Variable
Diodo Zener
Enumere los componentes
que se muestran en la
Figura T3.
1. Conexión a otro punto
2. Capacitor Variable
3. Inductor Variable
4. Antena
Curso para la licencia Technician
Modulo 12
Tipos de Circuito de Radio
El transceptor básico
• Combinación de
“transmisor” y
“receptor”
• Abreviado “XCVR”
(X = transmisor)
• Antena cambia entre
transmitir y recibir por el
interruptor TR
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Interruptor Transmitir/Recibir
(TR Switch)
• Permite que una sola antena se intercambie al
transmisor cuando envía y al receptor cuando
recibe.
– En un transceptor (transceiver), el “TR switch”
esta dentro de la unidad y opera
automáticamente.
– Los transceptores no pueden transmitir y recibir a
la misma vez como un repetidor.
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El repetidor básico
• Pasa las señales desde
estaciones de baja potencia a
áreas mas grandes
• Re-transmite
simultáneamente señales
recibidas en la misma banda
• El “TR switch” se remplaza
con un “duplexer” el cual
permite que la antena se
comparta sin tener que
interrumpir
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¿Que sucede durante una
comunicación de radio?
• Transmitiendo (enviando una señal):
– La información (voz, data, video, comandos,
entre otros.) esta convertida a formato
electrónico.
– La información en formato electrónico es
añadida a la onda de radio.
– La onda de radio carga la información que es
enviada desde la antena de la estación al aire.
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¿Que sucede durante una
comunicación de radio?
• Recibiendo:
– La onda de radio cargando la información es
interceptada por la antena de la estación receptora.
– El receptor extrae la información de la onda
recibida.
– La información es presentada al usuario en un
formato que puede ser entendido (sonido, foto,
palabras en una pantalla de computadora, respuesta
a un comando, entre otros).
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¿Que sucede durante una
comunicación de radio?
• Añadir o extraer la información puede ser simple o
complejo.
• Esto hace la radioafición divertida…aprender todo
sobre como los radios trabajan.
• No te sientas intimidado. Solo se le requiere
conocer lo básico, pero puedes aprender tanto,
acerca del “arte y la ciencia” de los radios como
quieras.
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Diagrama de un Transmisor
Simple de Código Morse (CW)
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Filtros
• Circuitos que actúan en las señales de forma
diferente de acuerdo a su frecuencia.
• Filtros pueden rechazar, mejorar o
modificar las señales.
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Tipos de Filtros
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Añadiendo Información - Modulación
• Cuando añadimos alguna información a la onda de
radio (la portadora), se modula la onda.
• Código Morse (CW), palabras, data
• Diferentes técnicas de modulación varían las
diferentes propiedades de la onda para añadir
información:
• Amplitud, frecuencia, o pulso
• Circuitos de modulación y demodulación Los
Moduladores añaden información a la señal de
radiofrecuencia (RF), los demoduladores recuperan la
información
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Cambiando Frecuencias - Mezcladores
• Las señales de frecuencias pueden ser cambiadas
combinándola con otra señal, a esto se le llama
mezclar
• También se conoce como heterodinación
• Dos señales se combinan en un mezclador
• Generan señales de mezcla de productos
• Suma y resta de las señales de entrada
• Cambia las frecuencias añadiendo o restando
• Es distinto a un multiplicador el cual multiplica la
frecuencia de una señal por un integral, usualmente 2 o 3
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Sensibilidad y Selectividad
• Son dos tareas esenciales para un receptor:
• Escucha una señal y escuchar sólo una señal
• Sensibilidad es una medida de cuan bien el
receptor puede detector una señal débil
• Selectividad es una medida de la habilidad del
receptor de discriminar entre señales.
• Los Preamplificadores hacen un receptor mas
sensible
• Los Preamplificadores se añaden entre la antena y el
receptor
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Transversor (Transverter)
• Es el corto para conversor de transceptor (XVTR)
• Convierte un transceptor a operar en otra banda
• Usualmente a una frecuencia mas alta
• Mezcladores externos que desplazan la frecuencia
• Ejemplos típicos
• HF SSB/CW a 28 MHz convertido a /desde 222 MHz
• VHF SSB/CW a 144 MHz convertido a / desde10 GHz
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