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Montaje de un circuito electrónico en una placa de pruebas Protoboard
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Componentes Electrónicos
Transformador
Se denomina transformador o trafo (abreviatura), a
un dispositivo eléctrico que permite aumentar o
disminuir la tensión en un circuito eléctrico decorriente
alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que
ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal
(esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la
salida. Las máquinas reales presentan un pequeño
porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño,
tamaño, etc.
El transformador es un dispositivo que convierte
la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de
tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por
medio de interacción electromagnética. Está constituido
por dos o más bobinas de material conductor, aisladas
entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas
alrededor de un mismo núcleo de
material ferromagnético. La única conexión entre las
bobinas la constituye el flujo magnético común que se
establece en el núcleo.
Los transformadores son dispositivos basados en el
fenómeno de la inducción electromagnética y están
constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas
devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea
de hierro dulce o de láminas apiladas de acero
eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo
magnético. Las bobinas o devanados se
denominan primario y secundario según correspondan
a la entrada o salida del sistema en cuestión,
respectivamente. También existen transformadores con
más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión
que el secundario.
Pequeño transformador eléctrico
Potenciómetro
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta
manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un
circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para
circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más
potencia.
Tipos
Según su aplicación se distinguen varios tipos:


Potenciómetros de mando. Son adecuados para su uso como elemento de
control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los
parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.
Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en
fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser
accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin
cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro
es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al
circuito impreso.
Según la ley de variación de la resistencia R = ρ(θ):




Potenciómetros lineales. La resistencia es proporcional al ángulo de giro.
Logarítmicos. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro.
Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos
potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el
coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.
Antilogarítmicos (exponenciales?)...
En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura
de la pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con
hilos de distinto grosor.
Potenciómetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen
potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador,
de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.
Potenciómetro de mando
Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los más habituales
pues son de larga duración y ocupan poco espacio.
Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido
del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo,
en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta
del ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además
suelen ser más sensibles al polvo.
Potenciómetros múltiples. Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de
modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios,
etc.
Potenciómetros digitales
Se llama potenciómetro digital a un circuito integrado cuyo funcionamiento simula el de
un potenciómetro Analógico. Se componen de un divisor resistivo de n+1 resistencias,
con sus n puntos intermedios conectados a un multiplexor analógico que selecciona la
salida. Se manejan a través de una interfaz serie (SPI, I2C, Microwire, o similar).
Suelen tener una tolerancia en torno al 20% y a esto hay que añadirle la resistencia
debida a los switches internos, conocida como Rwiper. Los valores más comunes son
de 10K y 100K aunque varía en función del fabricante con 32, 64, 128, 512 y 1024
posiciones en escala logarítmica o lineal. Los principales fabricantes son Maxim,
Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las mismas limitaciones que los
conversores DAC como son la corriente máxima que pueden drenar, que está en el
orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotónicos.
Potenciómetro rotatorio.
Distintos tipos de potenciómetros rotatorios.
Potenciómetros deslizantes.
Un potenciómetro es una resistencia que podemos controlar su valor. Entonces de
esta forma podemos controlar indirectamente la intensidad de corriente que fluye por
un circuito si se lo conecta en paralelo, o la diferencia de potencial si está conectado
en serie.
Los potenciómetros se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje.
El potenciómetro original es un tipo de puente de circuito para medir voltajes. La
palabra se deriva de “voltaje potencial” y “potencial” era usado para referirse a
“fuerza”. El potenciómetro original se divide en cuatro clases: el potenciómetro de
resistencia constante, el potenciómetro de corriente constante, el potenciómetro
microvolt y el potenciómetro termopar.
Se utiliza para medir voltajes debajo de 1,5 V. En este circuito, la tensión desconocida
está conectada a través de una sección del alambre de la resistencia, los extremos de
la cual están conectados con una célula electroquímica estándar que proporciona una
corriente constante a través del alambre, el fem desconocido, en serie con
un galvanómetro, entonces se conecta a través de una sección de longitud variable del
alambre de la resistencia usando un contacto que se desliza. El contacto que se
desliza se mueve hasta que ninguna corriente fluya dentro o fuera de la célula
estándar, según lo indicado por un galvanómetro en serie con el fem desconocido. El
voltaje a través de la sección seleccionada del alambre es entonces igual al voltaje
desconocido. Todo lo que queda es calcular el voltaje desconocido de la corriente y de
la fracción de la longitud del alambre de la resistencia que fue conectado con el fem
desconocido. El galvanómetro no necesita ser calibrado, pues su única función es leer
cero. Cuando el galvanómetro lee cero, no se saca ninguna corriente de la fuerza
electromotriz desconocida y así que la lectura es independiente de la resistencia
interna de la fuente.
Regulador de Tensión
Reguladores de tensión L7805 y LM317T
Un regulador de tensión (a veces traducido del inglés como regulador de voltaje) es
un dispositivo electrónico diseñado con el objetivo de proteger aparatos eléctricos y
electrónicos sensibles a variaciones de diferencia de potencial o voltaje y ruido
existente en la corriente alterna de la distribución eléctrica.
Los reguladores de tensión están presentes en las fuentes de alimentación de
corriente continua reguladas, cuya misión es la de proporcionar una tensión constante
a su salida. Un regulador de tensión eleva o disminuye la corriente para que el voltaje
sea estable, es decir, para que el flujo de voltaje llegue a un aparato sin
irregularidades. Esto, a diferencia de un "supresor de picos" el cual únicamente evita
los sobre voltajes repentinos (picos). Un regulador de voltaje puede o no incluir un
supresor de picos.
Funcionamiento
Cuando el voltaje excede cierto límite establecido que el aparato eléctrico puede
soportar, el estabilizador trabaja para evitar que se dañe el mismo.
Un protector de picos consta de los siguientes componentes:




Un fusible o un protector termomagnético que desconecta el circuito cuando se
está sobrepasando el límite de corriente, o en caso de un cortocircuito.
Un transformador.
Resistencia variable.
Diodo Zener también conocido como diodo de supresión de voltaje.
Símbolo electrónico: Entrada, tierra/ ajuste y salida
Diodos
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales
que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de
él en un sentido. Este término generalmente se usa para
referirse al diodo semiconductor, el más común en la
actualidad; consta de una pieza de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.
El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto
para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con
doselectrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (IV) 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 circuito cerrado con
una resistencia eléctrica muy pequeña.Debido a este
comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya
que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de
cualquier señal, como paso inicial para convertir
una corriente alterna en corriente continua.
Varios diodos semiconductores. Abajo: Un puente rectificador. En la mayoría de los
diodos, el terminal cátodo se indica pintando una franja blanca o negra.
Símbolo electrónico:
Configuración: ánodo y cátodo
Diodos emisores de luz (Led)
Cuando un diodo semiconductor se
polariza de manera directa, los
electrones pasan de la sección N del
mismo, atraviesan la unión y salen a la
sección P.
En la unión se efectúa la recombinación
electrónica, en donde los electrones se
unen a los huecos. Al unirse, se libera
energía mediante la emisión de un fotón
(energía electromagnética).
Esta emisión de energía, que en un diodo normal es pequeña, puede aumentar
mediante la utilización de materiales como el
galio, el arsénico y el fósforo en lugar del silicio o el germanio.
Así, los diodos diseñados especialmente para emitir luz son conocidos como LED.
El color de la luz emitida depende del intervalo de energía del material; por ejemplo, el
fosfato de galio arsenídico (GaAsP) emite luz de color rojo y el fosfato de galio (GaP)
emite luz de color verde.
Los LED pueden emitir radiaciones desde el infrarrojo hasta la luz visible.
Es importante resaltar que los LED se polarizan de manera directa y soportan una
tensión máxima al cual emiten la mayor radiación. Si se sobrepasa este valor, el LED
puede dañarse.
Condensadores
Un condensador o (llamado en inglés capacitor,
nombre por el cual también se le conoce
frecuentemente dentro del ámbito de
la electrónica y otras ramas de la física aplicada),
es un dispositivo pasivo, utilizado
en electricidad y electrónica, capaz de
almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
Está formado por un par de
superficies conductoras, generalmente en forma de
láminas o placas, en situación de influencia
total (esto es, que todas las líneas de
campo eléctrico que parten de una van a parar a la
otra) separadas por un material dieléctrico o por
el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de
potencial, adquieren una determinada carga
eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la
otra, siendo nula la variación de carga total.
Aunque desde el punto de vista físico un
condensador no almacena carga ni corriente
eléctrica, sino simplemente energía
mecánica latente; al ser introducido en
un circuito se comporta en la práctica como capaz
de almacenar la energía eléctrica que recibe durante la carga, a la vez que la cede de
igual forma durante la descarga.
Fusible eléctrico
Los fusibles son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la
corriente eléctrica hasta que ésta supera el valor máximo permitido. Cuando
aquello sucede, entonces el fusible, inmediatamente, cortará el paso de la
corriente eléctrica a fin de evitar algún tipo de accidente, protegiendo los
aparatos eléctricos de "quemarse" o estropearse.
El mecanismo que posee el fusible para cortar el paso de la electricidad consta
básicamente en que, una vez superado el valor establecido de corriente
permitido, el dispositivo se derrite, abriendo el circuito, lo que permite el corte
de la electricidad. De no
existir este mecanismo, o
debido a su mal
funcionamiento, el
sistema se recalentaría a
tal grado que podría
causar, incluso, un
incendio.
Por lo general, los fusibles están instalados entre la fuente de alimentación eléctrica y
el circuito que se quiere electrificar, y consta de un hilo que, a medida que la corriente
eléctrica pasa, se calienta. Por lo tanto, cuando uno de estos dispositivos se quema,
entonces significa que alguna parte del aparato ha consumido más electricidad de la
necesaria, siendo necesaria una revisión completa de éste y una reposición del fusible
quemado por uno de las mismas características.
El fusible es el elemento más débil del circuito y se puede fundir o romper (debido a las
vibraciones) con facilidad.
REQUISITOS: -Poca resistencia= buena conductividad.
-La intensidad debe estar bien calibrada.
-La protección debe ser rápida (se tiene que fundir rápido)
RESISTENCIAS
Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de
una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina según la
llamada ley de Ohm cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje
determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un
conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una
tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el
símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se
emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y
se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún
puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad, mho.
RESISTENCIAS
Tutorial protoboard - Parte 1
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