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DIBUJO TÉCNICO – ING. ELECTRÓNICA -UNSAAC
ARQ. MARÍA CECILIA TORRES / ARQ. RAUL GARCÍA
UNIDAD DIDACTICA IV
REPRESENTACION GRAFICA DE LA INGENIERIA ELECTRÓNICA.
SIMBOLOS DE LA INGENIERIA ELECTRÓNICA .
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DIBUJO TÉCNICO ING. ELECTRÓNICA: ARQ. MARÍA CECILIA TORRES / ARQ. RAUL GARCÍA
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UNIDAD DIDACTICA IV
REPRESENTACION GRAFICA DE LA INGENIERIA ELECTRÓNICA. SIMBOLOS DE LA
INGENIERIA ELECTRÓNICA.
Contenido.
1.
PUERTAS LÓGICAS.
2.
RESISTENCIAS.
3.
CONDENSADORES.
4.
DIODOS.
5.
TRISTORES.
6.
TRANSISTORES MOSFET.
Definiciones.
PUERTAS LÓGICAS
Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expr esión física de un
operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos
interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente
circuitos de conmutación integrados en un chip.
Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las
condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba
interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición «abierto», la salida
de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la
conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo.
La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como
conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las
máximas expresiones de este avance tecnológico.
En nanotecnología se está desarrollando el uso de una compuerta lógica molecular, que haga posible la
miniaturización de circuitos.
RESISTENCIAS
Se denomina resistor o resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia
eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En otros casos, como en las planchas,
calentadores, etc., las resistencias se emplean para producir calor aprovechando el efecto Joule. Entre
los técnicos es frecuente utilizar el término resistor por ser más preciso que resistencia.
La corriente máxima en un resistor viene condicionado por la máxima potencia que puede disipar su
cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra
indicación. Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros.
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Comportamiento en un circuito: Los resistores se utilizan en los circuitos para limitar el valor de
la corriente o para fijar el valor de la tensión.
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CONDENSADORES
En electricidad y electrónica, un Condensador o Capacitor es un dispositivo que almacena energía
eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de
influencia total (esto es, que
todas las líneas de campo
eléctrico que parten de una
van a parar a la otra),
generalmente en forma de
tablas, esferas o láminas,
separados por un material
dieléctrico
(siendo
este
utilizado en un condensador
para disminuir el campo
eléctrico, ya que actúa como
aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una
determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga
total almacenada).
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y
la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema
internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en
el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1
culombio.
DIODOS
Un diodo (del griego "dos caminos") es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente
eléctrica en una única dirección con características sim ilares a un interruptor. De forma simplificada, la
curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo
de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no
conduce), y por encima de ella como un corto circuito c on muy pequeña
resistencia eléctrica.
Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya
que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en
corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los
experimentos de Lee De Forest.
Los primeros diodos eran válvulas grandes en chips o tubos de vacío,
también llamadas válvulas termoiónicas constituidas por dos electrodos
rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las
lámparas incandescentes. El invento fue realizado en 1904 por John
Ambrose Fleming, de la empresa Marconi, basándose en observaciones
realizadas por Thomas Alva Edison.- Al igual que las lámparas
incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a
través del que circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El
filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse
emite electrones al vacío circundante; electrones que son conducidos
electrostáticamente hacia una placa característica corvada por un muelle
doble cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción.
Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por
esa razón los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un
tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con
mucha facilidad.
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TRANSISTORES
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador,
oscilador, conmutador o rectificador. El término "t ransistor" es la contracción en inglés de transfer
resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los
enseres domés ticos de uso
diario:
radios,
televisores,
grabadoras, reproductores de
audio y vídeo, hornos de
microondas,
lavadoras,
automóviles,
equipos
de
refrigeración, alarmas, relojes
de
cuarzo,
computadoras,
calculadoras,
impresoras,
lámparas
fluorescentes,
equipos
de
rayos
X,
tomógrafos,
ecógrafos,
reproductores mp3, celulares,
etc.
Sustituto de válvula termoiónica de tres electrodos o triodo, el transistor bipolar fue inventado en los
Laboratorios Bell de EE. UU. en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William
Bradford Shockley, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956.
El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente
(contaminadas con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones bipolares,
el emisor que emite portadores, el colecto r que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada
entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el
transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplif icada. En el
diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores,
capacitores e inductores que son elementos pasivos. Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante
mecánica cuántica.
De manera simplificada, la corriente que circula por el "colector" es función amplificada de la que se
inyecta en el "emisor", pero el transistor sólo gradúa la corriente que circula a través de sí mismo, si
desde una fuente de corriente continua se alimenta la "base" pa ra que circule la carga por el "colector",
según el tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificación logrado entre corriente de base y
corriente de colector, se denomina Beta del transistor. Otros parámetros a tener en cuenta y que son
particulares de cada tipo de transistor son: Tensiones de ruptura de Colector Emisor, de Base Emisor, de
Colector Base, Potencia Máxima, disipación de calor, frecuencia de trabajo, y varias tablas donde se
grafican los distintos parámetros tales como corriente de b ase, tensión Colector Emisor, tensión Base
Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de esquemas básicos para utilización analógica de los
transistores son emisor común, colector común y base común.
Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET, CMOS,
VMOS, etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el terminal de "base" para modular la corriente de
emisor o colector, sino la tensión presente en el terminal de puerta o reja de control y gradúa la
conductancia del canal entre los terminales de Fuente y Drenador. De este modo, la corriente de salida
en la carga conectada al Drenador (D) será función amplificada de la Tensión presente entre la Puerta
(Gate) y Fuente (Source). Su funcionamiento es análogo al del triodo, con la salvedad que en el triodo
los equivalentes a Puerta, Drenador y Fuente son Reja, Placa y Cátodo.
Los transistores de efecto de campo, son los que han permitido la integración a gran escala que
disfrutamos hoy en día, para tener una idea aproximada pueden fabricarse varios miles de transistores
interconectados por centímetro cuadrado y en varias capas superpuestas.
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TRANSISTORES MOSFET
MOSFET son las siglas de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Consiste en un t ransistor
de efecto de campo basado en la estructura MOS. Es el transistor más utilizado en la industria
microelectrónica. Prácticamente la totalidad de los circuitos integrados de uso comercial están basados
en transistores MOSFET.
Historia
Fue ideado teóricamente por el alemán Julius von Edgar Lilienfeld en 1930,
aunque debido a problemas de carácter tecnológico y el desconocimiento
acerca de cómo se comportan los electrones sobre la superficie del
semiconductor no se pudieron fabricar hasta décadas más tarde. En
concreto, para que este tipo de dispositivos pueda funcionar
correctamente, la intercara entre el sustrato dopado y el aislante debe ser
perfectamente lisa y lo más libre de defectos posible. Esto es algo que sólo se pudo conseguir más
tarde, con el desarrollo de la tecnología del silicio.
Funcionamiento
Un transistor MOSFET consiste en un sustrato de material semiconductor dopado en el que, mediante
técnicas de difusión de dopantes, se crean dos islas de tipo opuesto separadas por un área sobre la cual
se hace crecer una capa de dieléctrico culminada por una capa de conductor. Los transistores MOSFET
se dividen en dos tipos fundamentales dependiendo de cómo se haya realizado el dopaje:
Tipo nMOS: Sustrato de tipo p y difusiones de tipo n.
Transistor MOSFET de empobrecimiento canal NTipo pMOS: Sustrato de tipo n y difusiones de tipo p.
Transistor MOSFET de empobrecimiento canal PLas áreas de difusión se denominan fuente(source) y
drenador(drain), y el conductor entre ellos es la puerta(gate).
El transistor MOSFET tiene tres estados de funcionamiento:
1. Estado de corte: Cuando la tensión de la puerta es idéntica a la del sustrato, el MOSFET está en
estado de no conducción: ninguna corriente fluye entre fuente y drenador aunque se aplique una
diferencia de potencial entre ambos. También se llama Mosfet a los aislados por juntura de dos
componentes..
2. Conducción lineal: Al polarizarse la puerta con una tensión negativa (pMOS) o positiva (nMOS), se
crea una región de deplexión en la región que sepa ra la fuente y el drenador. Si esta tensión crece lo
suficiente, aparecerán portadores minoritarios (electrones en nMOS, huecos en pMOS) en la región de
deplexión que darán lugar a un canal de conducción. El transistor pasa entonces a estado de
conducción, de modo que una diferencia de potencial entre fuente y drenador dará lugar a una
corriente. El transistor se comporta como una resistencia controlada por la tensión de puerta.
3. Saturación: Cuando la tensión entre drenador y fuente supera cierto límite, el canal de conducción
bajo la puerta sufre un estrangulamiento en las cercanías del drenador y desaparece. La corriente entre
fuente y drenador no se interrumpe, ya que es debida al campo eléctrico entre ambos, pero se hace
independiente de la diferencia de potencial entre ambos terminales.
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Puertas lógicas
Puerta AND
Puerta AND
Puerta NAND
Puerta NAND
Puerta OR
Puerta OR
Puerta NOR
Puerta NOR
Puerta O
exclusiva
Puerta O
exclusiva
Puerta Y
exclusiva
Puerta triestado
Realiza funciones
AND y NAND
Realiza funciones
OR y NOR
Inversor
Inversor
Diferencial
Inversor schmitt
Buffer
Buffer triestado
Buffer negado
Driver
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Resistencias
Resistencia
símbolo general
Resistencia
símbolo general
Resistencia no
reactiva
Resistencia no
reactiva
Resistencia
variable
Resistencia
variable por
pasos o
escalones
Resistencia
variable
Resistencia
ajustable
Resistencia
ajustable
Impedancia
Potenciometro
Potenciometro
de contacto
móvil
Potenciometro
de ajuste
predeterminado
Variable por
escalones
Variable de
variación
continua
NTC
PTC
VDR
LDR
LDR
Elementos de
calefacción
Resistencia en
derivación
corriente y de
tensión
Resistencia con
toma de
corriente
Resistencia con
tomas fijas
Resistencia
dependiente de
un campo
magnético
Atenuador
Resistencia de
protección
Resistencia de
protección
Resistencia no
quemable
Condensadores
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Condensador no
polarizado
Condensador no
polarizado
Condensador
variable
Condensador
ajustable
Condensador
polarizado
sensible a la
temperatura
Condensador
polarizado
sensible a la
tensión
Condensador
pasante
Condensador de
estator dividido
Condensador
electrolítico
Condensador
electrolítico
Condensador
electrolítico
Condensador
electrolítico
multiple
Condensador
con armadura a
masa
Condensador
diferencial
Condensador
con resistencia
intrínseca en
serie
Condensador
con
caracterización
de la capa
exterior
Condensador
variable de doble
armadura
Condensador
con toma de
corriente
Condensador
polarizado
Diodos
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Diodo
rectificador
Diodo
rectificador
Diodo
rectificador
Diodo zener
Diodo zener
Diodo zener
Diodo zener
Diodo zener
Diodo varicap
Diodo varicap
Diodo varicap
Diodo Gunn
Impatt
Diodo supresor
de tensión
Diodo supresor
de tensión
Diodo de
corriente
constante
Diodo de
recuperación
instantanea
Snap
Diodo túnel
Diodo túnel
Diodo
rectificador túnel
Diodo Schottky
Diodo Pin
Diodo Pin
Fotodiodo
Diodo LED
Fotodiodo
bidireccional
NPN
Fotodiodo de dos
segmentos
cátodo común
PNP
Fotodiodo de dos
segmentos
cátodo común
PNP
Diodo sensible a
la temperatura
Puente
rectificador
Puente
rectificador
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Diodo de rotura
bidireccional PNP
Diodo de rotura
bidireccional
NPN
Transistores
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Transistor NPN
Transistor PNP
Transistor NPN
con colector
unido a la
cubierta
Transistor NPN
túnel
UJT-n Uniunión
UJT-p Uniunión
Fototransistor
NPN
Multiemisor NPN
De avalancha
NPN
Transistor
Schottky NPN
Transistor JFET
canal N
Transistor JFET
canal N
Transistor JFET
canal P
Transistor JFET
canal P
PUT uniunión
programable
Darlington NPN
Darlington NPN
Tristores
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Tristor SCR
Silicon controlled
rectifier
Tristor SCS
Silicon controlled
switch
Diac
Diac
Triac
Tristor Schottky
PNPN de 4 capas
Tristor Schottky
PNPN de 4 capas
Tristor Schottky
PNPN de 4 capas
Tristor de
conducción
inversa, puerta
canal N
controlado por
ánodo
Tristor de
conducción
inversa, puerta
canal P
controlado por
cátodo
Tristor de
desconexión
puerta canal N
controlado por
ánodo
Tristor de
desconexión
puerta control P
controlado por
cátodo
SBS Silicon
bilateral switch
SUS Silicon
unilateral switch
Trigger Diac
Transistores Mosfet
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Tipo
empobrecimiento
3 terminales
Tipo
empobrecimiento
3 terminales
Tipo
empobrecimiento
3 terminales
Tipo
enriquecimiento
sustrato unido al
surtidor 3
terminales
Tipo
enriquecimiento
sustrato unido al
surtidor 3
terminales
Tipo
empobrecimiento
sustrato unido al
surtidor 3
terminales
Tipo
empobrecimiento
sustrato unido al
surtidor 3
terminales
Tipo
enriquecimiento
4 terminales
Tipo
enriquecimiento
4 terminales
Tipo
enriquecimiento
4 terminales
Tipo
empobrecimiento
4 terminales
Tipo
empobrecimiento
4 terminales
Tipo
empobrecimiento
4 terminales
Tipo
empobrecimiento
2 puertas, 5
terminales
Tipo
empobrecimiento
2 puertas, 5
terminales
Tipo
enriquecimiento
2 puertas, 5
terminales
Tipo
enriquecimiento
2 puertas, 5
terminales
Tipo
enriquecimiento
3 terminales
Tipo
enriquecimiento
3 terminales
Tipo
enriquecimiento
3 terminales
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Bibliografía
Paginas web:
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico
http://es.wikipedia.org/wiki/Codigo_de_colores
http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor
http://es.wikipedia.org/wiki/MOSFET
http://www.pablin.com.ar/electron/cursos/simbolos/index.htm
http://www.electronicaestudio.com/simbologia.htm#inicio
http://www.edumexico.net/Bachillerato/Tecnologico/ESPECIALIDADES/tronco%20comun/Electricidad_Ind
ustrial/unidades/unidad2/unidad2apuntes.htm
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