“CIRCUITOS ELÉCTRICOS ELECTRÓNICOS"

"COMPONENTES ELECTRÓNICOS" DEFINICIÓN. CLASIFICACIÓN. MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN.

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. Se suelen usar tensiones e intensidades relativamente más pequeñas que en Electricidad.

2. CLASIFICACIÓN. 2.1. COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS. “NO SE REALIZA UN CONTROL SOBRE EL SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA” 2.2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS. “SÍ SE REALIZA UN CONTROL SOBRE EL SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA”

2. 1. COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS. RESISTENCIAS. CONDENSADORES. BOBINAS. OTROS: Usados como sensores u osciladores. COMPONENTES DEPENDIENTES DE LA TEMPERATURA O LA LUZ. NTC. Coeficiente negativo de Temperatura. PTC. Coeficiente positivo de Temperatura. LDR. Resistencia dependiente de la Luz. COMPONENTES PIEZOELÉCTRICOS: RESONADORES DE CRISTAL.

2. 2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS. (Son esencialmente los SEMICONDUCTORES). RECTIFICADOR. ZENER. LED. DIODOS. NPN. PNP. TRANSISTORES.

2. 2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS. CIRCUITOS INTEGRADOS. REGULADORES. OPERACIONALES. LINEALES. SEÑAL ANALÓGICA PUERTAS LÓGICAS. COMBINACIONALES. MEMORIAS. MICROPROCESADORES. MICROCONTROLADORES. NO LINEALES. SEÑAL DIGITAL

MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN. Componentes a tratar: Resistencias. Condensadores. Bobinas. Diodos. Transistores. Circuitos Integrados.

3.1. RESISTENCIAS ELÉCTRICAS. Componente que ofrece una oposición al paso de la corriente eléctrica, ya sea corriente alterna o continua. Símbolo: Su valor depende de los siguientes parámetros: Material. Longitud. Sección. L R =   S   Coeficiente de Resistividad. L  Longitud. S  Sección.

3.1. RESISTENCIAS ELÉCTRICAS. (Continuación) Magnitud de medida: OHMIO. Según la Ley de Ohm, representa: V R= —— I Ohmio.  Kilo Ohmio K  Mega Ohmio M  Relación entre la d.d.p y la Intensidad. Múltiplos:

3.1.1. ASOCIACIONES de RESISTENCIAS. SERIE. Re = R1 + R2 R1 x R2 Re =  R1 + R2 PARALELO. Re = Hay que analizar el circuito y aplicar relaciones serie/paralelo particulares. MIXTO.

3.1.2. CÓDIGO DE COLORES. R = a b 10c En este caso R = 6.500   5% NOMBRE VALOR NEGRO MARRÓN 1 ROJO 2 NARANJA 3 AMARILLO 4 VERDE 5 AZUL 6 VIOLETA 7 GRIS 8 BLANCO 9 NADA  20% PLATA  10% ORO  5% PRIMERA CIFRA SIGNIFICATIVA (a). SEGUNDA CIFRA SIGNIFICATIVA (b). FACTOR DE MULTIPLICACIÓN (C). TOLERANCIA EN % (X). R = a b 10c En este caso R = 6.500   5%

3.1.3. CLASIFICACIÓN DE LAS RESISTENCIAS. Metálicas. Fijas Carbón. Lineales Ajustables. Variables Respuesta Lineal. R=Cte. Potenciómetros. Dependientes de la Temperatura NTC y PTC No Lineales Dependientes de la Luz. Respuesta no Lineal. R  Cte. LDR Dependientes de la Tensión. VDR

3.2. CONDENSADORES. Dispositivos utilizados para el almacenamiento de cargas eléctricas. Comportamiento diferente según el tipo de corriente Alterna o Continua. Constituido por dos placas conductoras o armaduras y entre ellas un aislante o dieléctrico. Para un condensador plano:   Permitividad del Medio Dieléctrico. S  Superficie de las Armaduras. d  Separación entre Armaduras. S C =   d

3.2. CONDENSADORES. (Continuación) Magnitud de medida: FARADIO (Unidad de Capacidad Eléctrica). “Sometidas las Armaduras de un CONDENSADOR a una diferencia de potencial de 1 Voltio, estas adquieren una carga de 1 Culombio” C  Capacidad. Q  Carga 1 Culombio = 1 Ampere/Segundo. V  d.d.p. entre Armaduras. Q C =  V

3.2. CONDENSADORES. (Continuación) El FARADIO es una magnitud muy grande. Se usan Submúltiplos: 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. TIPOS DE CONDENSADORES: NO POLARIZADOS: Independiente del sentido de la corriente. “Cerámicos, Poliéster, Mica, etc”. SI POLARIZADOS: Dependientes del sentido de la corriente. “Electrolíticos y Tántalo”.

3.2.1. ASOCIACIONES de CONDENSADORES. C1 x C2 Ce =  C1 + C2 SERIE. PARALELO. Ce = C1 + C2 Re = Hay que analizar el circuito y aplicar relaciones serie/paralelo particulares. MIXTO.

3.3. INDUCTANCIAS O 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. 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. Diámetro de las espiras. A mayor diámetro mayor inductancia. Longitud del hilo y naturaleza. Tipo de material del núcleo. Aire, ferrita, etc. Se aplican como filtros de corriente alterna y transformadores.

3.3.1. ASOCIACIONES de BOBINAS. SERIE. Le = L1 + L2 L1 x L2 Le =  L1 + L2 PARALELO. Le = Hay que analizar el circuito y aplicar relaciones serie/paralelo particulares. MIXTO.

3.4. DIODO. Germanio  Z = 0,3 Voltios. La zona P se llama Ánodo (A). Componente formado por la unión de dos materiales semiconductores, uno tipo N y otro tipo P. Entre ambas uniones se forma una barrera Z, o zona de agotamiento. Germanio  Z = 0,3 Voltios. Silicio  Z = 0,6 Voltios. La zona P se llama Ánodo (A). La zona N se llama Cátodo (K).

3.4.1. POLARIZACIÓN DIODO. Un diodo puede funcionar de dos maneras: POLARIZACIÓN DIRECTA. Cuando la corriente que circula por este sigue la ruta de la flecha, es decir del ÁNODO al CÁTODO. Se comporta como un CONTACTO CERRADO, con una caída de tensión de 0,7 Voltios. POLARIZACIÓN INVERSA. Cuando la corriente DESEA CIRCULAR en sentido opuesto a la flecha, es decir del CÁTODO al ÁNODO. Se comporta como un CONTACTO ABIERTO, existiendo una tensión máxima o de ruptura.

3.4.2. RECTIFICADORES. APLICACIÓN DE LOS DIODOS COMO RECTIFICADORES. Conversión de una corriente alterna C.A. en corriente continua C.C. Según su configuración pueden ser de media onda o de onda completa. Media Onda. ( Un Diodo) Onda Completa. (Puente Diodos)

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 . 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). TRANSISTOR NPN. TRANSISTOR PNP.

Lineales No Lineales 3.6. CIRCUITOS INTEGRADOS Operacionales. Reguladores y Estabilizadores. Manejan señales ANALÓGICAS. No Lineales Puertas lógicas. Manejan señales DIGITALES. Combinacionales, etc.

3.6.1. C.I. LINEALES. 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.

3.6.2. C.I. NO LINEALES. PUERTAS LÓGICAS. Los circuitos integrados con puertas lógicas, se clasifican en dos familias: CIRCUITOS CMOS (Metal – Óxido). 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.

3.6.3. PUERTAS LÓGICAS T.T.L. Los más comunes utilizados son: INVERSORES AND NAND EXOR OR NOR

3.6.4. CIRCUITOS COMBINACIONALES. Los circuitos integrados combinacionales, se forman a partir de la combinación de varias puertas lógicas. Los más destacables son: CIRCUITOS FLIP – FLOP O BÁSCULAS. Aplicables a Marcha / Paro. OSCILADORES. GENERADORES DE ONDA. TEMPORIZADORES. CIRCUITOS CONTADORES (Decimales o Binarios). REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO. CONVERSORES DE CÓDIGO. (De Binario a BCD, 7 Segmentos, etc.) CONVERSORES DE SEÑAL. (A / D – D / A).

3.6.5. MEMORIAS. Las memorias comprenden una serie de circuitos integrados, que tienen como objetivo almacenar datos. Se clasifican según los tipos: ROM Memoria de solo lectura. Grabadas en fábrica. RAM Memoria de lectura y escritura. EPROM Memoria con contenido ROM + RAM. Se borran mediante Luz Ultravioleta a través de una ventana . EEPROM Memoria con contenido ROM + RAM. Se borran eléctricamente. Reprogramables ~ 106 veces.

3.6.6. MICROPROCESADORES. Los microprocesadores se caracterizan por tener una Unidad Cental de Proceso (UCP) y una Unidad Lógico Aritmética (ALU). UCP La Unidad de Control interpreta unas instrucciones desde un BUS de Direcciones y las ejecuta desde un BUS de Datos. ALU Encargada de realizar procesos matemáticos, como sumar Bytes, rotarlos, desplazarlos, etc. Los microprocesadores están constituidos por millares de transistores en un chip y realizan una determinada función de los computadores electrónicos digitales. Chip con 100 millones de transistores.

3.6.7. MICROCONTROLADORES. Los microcontroladores se caracterizan por tener en su interior el Microprocesador y la Memoria. Son, los más habituales, reprogramables electricamente (EEPROM). Es un computador completo, de limitadas prestaciones, que está contenido en un chip, y que se destina a gobernar una sola tarea. PERIFÉRICOS PERIFÉRICOS