Download componentes electronicos

APELLIDOS Y NOMBRES:
Grupo: IIEE-01
LEVANO YATACO VICTOR TEOBALDO
INTRODUCCIÓN
Para el estudio de la electrónica es necesario comprender el
concepto y funcionamiento de los circuitos y los elementos que
hacen parte de un sistema, dado que éstos son las bases para el
correcto análisis y comprensión de la electrónica. En estas guías
didácticas se encuentran los principales aspectos de estudio para
ayudar a comprender mejor el desarrollo de la materia, y de esta
manera tener claro el enfoque de la misma para facilitar la
investigación personal complementaria por parte del estudiante.
COMPONENTES ELECTRONICOS
Componente es aquello que forma parte de la composición de un todo. Se trata de
elementos que, a través de algún tipo de asociación, dan lugar a un conjunto uniforme.
Un componente electrónico es una entidad física en un sistema electrónico cuya intención
es afectar los electrones (o sus campos asociados) en una forma consistente con la función
esperada del sistema electrónico.
En otras palabras, es aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico.
Los componentes de un sistema electrónico generalmente están entre sí en un contacto
electromecánico, usualmente soldados a un PCB (circuito impreso), para crear un circuito
electrónico con una función particular (por ejemplo, amplificador, receptor de radio, etc.).
Algunos componentes electrónicos simples son los capacitores, resistencias, diodos,
transistores, etc. Aunque también pueden ser más complejos como circuitos integrados
(amplificadores, puertas lógicas, etc.).
OBJETIVOS:
1. Introducir las diversas tecnologías y dispositivos que permiten la
implementación de los diseños electrónicos.
2. Estudiar y comprender la importancia de las señales y el concepto de sistema.
3. Estudiar los métodos básicos para el análisis de circuitos.
4. Conocer el funcionamiento y utilización de los instrumentos de medición más
utilizados en los laboratorios.
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS
A menudo los componentes electrónicos son estabilizados mecánicamente y protegidos de
la influencia del ambiente siendo encapsulados en una resina sintética, cerámica, metálica o
plástica.
Los componentes electrónicos pueden clasificarse según diferentes criterios:
* Según su estructura física
- Discretos: son los más simples, estando encapsulados uno a uno. Por ejemplo:
capacitores, resistencias, diodos, transistores, etc.
- Integrados: son un grupo de componentes simples que forman uno complejo
(circuito integrado). Por ejemplo: amplificadores, puertas lógicas, etc.
* Según el material base de fabricación
- Semiconductores o componentes de estado sólido: Se obtienen a partir de
materiales semiconductores, especialmente del silicio aunque para determinadas
aplicaciones aún se usa germanio.
- No semiconductores.
* Según su funcionamiento
- Activos: proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control. Entre los pasivos
se incluyen los reóstatos, los condensadores y los inductores .Por ejemplo: diodos,
biestables, puertas lógicas, transistores, triac, etc.
- Pasivos: se encargan de conectar los diferentes componentes activos, asegurando
la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.
Los considerados activos incluyen las baterías (o pilas), los generadores, los tubos
de vacío y los transistores.Por ejemplo: cables, interruptores, conmutadores,
fusibles, etc.
* Según el tipo energía
- Electromagnéticos: son aquellos que aprovechan las propiedades
electromagnéticas de los materiales. Fundamentalmente transformadores e
inductores.
- Electroacústicos: son aquellos que transforman la energía acústica en eléctrica y
viceversa. Ej: altavoces, micrófono, auriculares, etc.
- Optoelectrónicos: son aquellos que transforman la energía luminosa en eléctrica y
viceversa. Ej: diodos LED, células fotoeléctricas, etc.
COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS
Los componentes pasivos son aquellos que dentro de un circuito no proporcionan ganancia,
pero si consumen energía eléctrica. Los más utilizados son las resistencias y los
condensadores.
RESISTENCIAS: Sabemos que desde el punto de vista de la corriente eléctrica existen
básicamente dos tipos de materiales, en función de la mayor o menor facilidad con la que
esta circula a través de ellos: Conductores y aislantes (resistencia). Resistencia es la
oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. Los componentes que en
electrónica se emplean para que cumplan esta misión se denominan resistores. La unidad
de medida de resistencia es el ohmio, y se representa por la letra Los Resistores se
clasifican en: Fijos, variables y no lineales.
RESISTORES FIJOS: Se fabrican básicamente los siguientes tipos de resistores:
Resistores de aglomerado, de película de carbón, de película metálica y resistores
bobinados. En los tres primeros se utiliza, para conocer su valor óhmico, el código de
colores, mientras que en los bobinados, este valor viene indicado en su cuerpo.
RESISTORES VARIABLES: Son resistores en los cuales el valor de su resistencia se
puede variar mediante algún movimiento mecánico o algún efecto físico - químico. Se
dividen en resistores ajustables y Potenciómetros.
Los resistores se pueden clasificar también en función de su potencia. Esto hay que tenerlo
en cuenta a la hora de montarlos en un circuito, puesto que la misión de estos componentes
es la de disipar energía eléctrica en forma de calor. Por lo tanto, no es suficiente con definir
su valor en ohmios, también se debe conocer su potencia. Los valores más usuales de
potencia son: 1/8 w, 1/4 w, 1/2 w, 1w, 2w, 4w, 8w y 10w.
IDENTIFICACIÓN DE RESISTENCIAS
En primer lugar habría que determinar el grupo al que pertenecen, es decir, si son lineales
fijas, variables, o no lineales, y el tipo concreto al que pertenecen dentro de cada grupo.
Posteriormente determinaríamos el valor nominal de la resistencia y su tolerancia. Estos
valores son indicados en el cuerpo de la resistencia mediante el código de colores, o, el
código de marcas. El valor de potencia nominal solamente suele ir indicado en algunos
tipos de resistencias bobinadas y variables. Para conocer su valor tenemos que fijarnos en el
tamaño del componente. Para determinar otros parámetros como pueden ser el coeficiente
de temperatura, ruido, tensión máxima aplicable, etc., tenemos que recurrir a las hojas de
características que nos suministra el fabricante.
CÓDIGO DE COLORES PARA TRES O CUATRO BANDAS
COLOR
1ª CIFRA
2ª CIFRA
PLATA
ORO
NEGRO
MARRÓN
ROJO
NARANJA
AMARILLO
VERDE
AZUL
VIOLETA
GRIS
BLANCO
1
2
3
4
5
6
7
8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Nº DE
CEROS
0,01
0,1
0
00
000
0000
00000
000000
-
9
TOLERANCI
A (+/-%)
10%
5%
1%
2%
-
Tolerancia: sin indicación +/- 20%
Para determinar el valor de la resistencia comenzaremos por determinar la banda de la
tolerancia: oro, plata, rojo, marrón, o ningún color. Si las bandas son de color oro o plata,
está claro que son las correspondientes a la tolerancia y debemos comenzar la lectura por el
extremo contrario. Si son de color rojo o marrón, suelen estar separadas de las otras tres o
cuatro bandas, y así comenzaremos la lectura por el extremo opuesto, 1ª cifra, 2ª cifra,
número de ceros o factor multiplicador y tolerancia, aunque en algunos casos existe una
tercera cifra significativa. En caso de existir sólo tres bandas con color, la tolerancia
será de +/- 20%. La falta de esta banda dejará un hueco grande en uno de los extremos y se
empezará la lectura por el contrario. Suele ser característico que la separación entre la
banda de tolerancia y el factor multiplicativo sea mayor que la que existe entre las demás
bandas.
CÓDIGO DE MARCAS
Como en el caso del código de colores, el objetivo del código de marcas es conocer el valor
nominal y tolerancia del componente y, aunque se puede aplicar a cualquier tipo de
resistencias, es típico encontrarlo en resistencias bobinadas y variables.
Como valor nominal podemos encontrarnos con tres, cuatro, o cinco caracteres formados
por la combinación de dos, tres, o cuatro números y una letra, de acuerdo con las cifras
significativas del valor nominal. La letra del código sustituye a la coma decimal, y
representa el coeficiente multiplicador según la siguiente correspondencia:
LETRA
CÓDIGO
COEFICIEN
TE
MULTIPLIC
ADOR
R
K
M
G
T
x1
x103
x106
x109
x101
La tolerancia va indicada mediante una letra, según la siguiente tabla. Como se puede
apreciar aparecen tolerancias asimétricas, aunque estas se usan normalmente en el marcado
de condensadores.
TOLERANCIAS SIMÉTRICAS
Tolerancia %
Letra código
+/- 0,1
B
+/- 0,25
C
+/- 0,5
D
+/- 1
F
+/- 2
G
+/- 5
J
+/- 10
K
+/- 20
M
+/- 30
N
TOLERANCIAS ASIMÉTRICAS
Tolerancia
Letra código
+30/-10
Q
+50/-10
T
+50/-20
S
+80/-20
Z
-
Como ejemplo estas son algunas de los posibles marcados en resistencias a partir del
código de marcas:
Valor de la
resistencia en
ohmios
0,1
3,32
59,04
590,4
5,90K
Código de
marcas
R10
3R32
59R04
590R4
5K9
Valor de la
resistencia en
ohmios
10K
2,2M
1G
2,2T
10T
Código de
marcas
10K
2M2
1G
2T2
10T
Para entender mejor el funcionamiento del código de colores veamos algunos ejemplos:
Nota: Es importante saber que no existen resistencias de todos los valores que se puedan
formas con 2 cifras, los valores normalizados para resistores de aglomerado y de película
de carbón, hasta una potencia de 2W son los siguientes:
1
1,2
1,5
1,8
2,2
2,7
3,3
3,9
4,7
5,6
6,8
8,2
OTROS TIPOS DE RESISTENCIAS TERMISTORES
Los termistores pueden verse como otro tipo de resistencias puesto que son dispositivos
cuya resistencia varía en función de la temperatura. Existen dos tipos de termistores:
Termistores NTC.- (Coeficiente de temperatura negativo) Son componentes en los cuales
disminuye su resistencia al aumentar la temperatura, es decir + TEMPERATURA » RESISTENCIA - TEMPERATURA » + RESISTENCIA También, en su aspecto físico,
pueden presentar franjas de colores. En este caso, para conocer su valor, se emplea el
código de colores de resistencias, observando los colores De abajo hacia arriba: Las franjas
1ª, 2ª y 3ª expresan el valor en ohmios a 25º C y la franja 4ª indica su tolerancia en %.
Termistores PTC.- (Coeficiente de temperatura positivo) Son componentes en los cuales
aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, es decir + TEMPERATURA » +
RESISTENCIA – TEMPERATURA
DIODOS : Polarización directa. El positivo de la batería va al ánodo y el negativo al
cátodo. El diodo conduce manteniendo en sus extremos una caída de tensión de 0.7 voltios.
Polarización inversa. El positivo de la batería va al cátodo y el negativo al ánodo. El diodo
no conduce. Toda la tensión cae en él. Puede existir una pequeña corriente de fuga del
orden de Amperios.
BOBINA
Las bobinas (también llamadas inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al
pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo
magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al
igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida
y lentamente cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente
con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor máximo a una frecuencia
específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en
los receptores de radio al seleccionar una frecuencia específica mediante un condensador
variable.
BOBINAS
PILA (Acumulador, Batería)
Dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas consisten en un
electrolito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo positivo y un electrodo
negativo. El electrolito es un conductor iónico; uno de los electrodos produce electrones y
el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se
produce una corriente eléctrica.
Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que la
energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se han
descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores
son aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al reaccionar en los
electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente
eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.
PILA-ACUMULADOR-BATERÍA
FUSIBLE
Dispositivo de seguridad utilizado para proteger un circuito eléctrico de un exceso de
corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o una banda de metal que se
derrite a una determinada temperatura. El fusible está diseñado para que la banda de metal
pueda colocarse fácilmente en el circuito eléctrico. Si la corriente del circuito excede un
valor predeterminado, el metal fusible se derrite y se rompe o abre el circuito. Los
dispositivos utilizados para detonar explosivos también se llaman fusibles.
Un fusible cilíndrico está formado por una banda de metal fusible encerrada en un cilindro
de cerámica o de fibra. Unos bornes de metal ajustados a los extremos del fusible hacen
contacto con la banda de metal. Este tipo de fusible se coloca en un circuito eléctrico de
modo que la corriente fluya a través de la banda metálica para que el circuito se complete.
Si se da un exceso de corriente en el circuito, la conexión de metal se calienta hasta su
punto de fusión y se rompe. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente y, de ese
modo, protege al circuito.
FUSIBLES
RELÉ
Conmutador eléctrico especializado que permite controlar un dispositivo de gran potencia
mediante un dispositivo de potencia mucho menor. Un relé está formado por un
electroimán y unos contactos conmutadores mecánicos que son impulsados por el
electroimán. Éste requiere una corriente de sólo unos cientos de miliamperios generada por
una tensión de sólo unos voltios, mientras que los contactos pueden estar sometidos a una
tensión de cientos de voltios y soportar el paso de decenas de amperios. Por tanto, el
conmutador permite que una corriente y tensión pequeñas controlen una corriente y tensión
mayores. Técnicamente un relé es un aparato electromecánico capaz de accionar uno o
varios interruptores cuando es excitado por una corriente eléctrica.
Relé rápido Relé con doble bobinado
TRANSISTORES
Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o
el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias
extrañas), de manera que se produce un exceso o una carencia de electrones libres. En el
primer caso, se dice que el semiconductor es del tipo n, y en el segundo, que es del tipo p.
Combinando materiales del tipo n y del tipo p se puede producir un diodo. Cuando éste se
conecta a una batería de manera tal que el material tipo p es positivo y el material tipo n es
negativo, los electrones son repelidos desde el terminal negativo de la batería y pasan, sin
ningún obstáculo, a la región p, que carece de electrones. Con la batería invertida, los
electrones que llegan al material p pueden pasar sólo con muchas dificultades hacia el
material n, que ya está lleno de electrones libres, en cuyo caso la corriente es prácticamente
cero.
Transistor NPN Transistor PNP
CIRCUITOS INTEGRADOS
La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y
4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador
crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las
numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación, estas regiones son interconectadas
mediante conductores minúsculos, a fin de producir circuitos especializados complejos.
Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único
cristal de silicio. Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es
más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.
(IC)Circuito integrado símbolo genérico
Algunas simbologías
BIBLIOGRAFIA
www.profesormolina.com.ar/tutoriales/comp_elec.htm
http://www.alegsa.com.ar/Dic/componente%20electronico.php
ece.uprm.edu/~rtorres/Courses/Inel3105/ElementosyKVL.PDF
www.simbologia-electronica.com