Una ingeniería científica: ELECTRóNICA L. Bailón Bachillerato de Investigación/Excelencia (Modalidad de Ciencias y Tecnología)

ELECTRóNICA: Una ingeniería científica. En Electrónica, el límite está en la imaginación del que la usa. Bachillerato de Investigación/Excelencia (Modalidad de Ciencias y Tecnología)

La Electrónica La Electrónica es una disciplina científica que forma parte de la Física. Estudia el transporte controlado de cargas eléctricas (en los medios materiales y en el vacío), los principio en los que se basa, los dispositivos en los que tiene lugar y las aplicaciones que genera. En atención a todo ello, podríamos definirla como “ingeniería científica”

CONTENIDO La ley de Ohm. Los Materiales: Semiconductores Los dispositivos : Unión p-n – Transistor Bipolar . MOSFET Tratamiento de señales: Electrónica analógica y Electrónica Digital Para acabar …

CONTENIDO La ley de Ohm. Los Materiales: Semiconductores Los dispositivos : Unión p-n – Transistor Bipolar . MOSFET Tratamiento de señales: Electrónica analógica y Electrónica Digital Para acabar …

La ley de Ohm ELECRICIDAD: Resistencia de valor fijo.   ELECRICIDAD: Resistencia de valor fijo. George Simon Ohm - 1789/1854

La ley de Ohm ELECRICIDAD: Resistencia de valor fijo.   ELECRICIDAD: Resistencia de valor fijo. ELECTRÓNICA: Resistencia variable con tensión o corriente de control George Simon Ohm - 1789/1854

CONTENIDO La ley de Ohm. Los Materiales: Semiconductores Los dispositivos : Unión p-n – Transistor Bipolar . MOSFET Tratamiento de señales: Electrónica analógica y Electrónica Digital Para acabar …

SEMICONDUCTORES Los materiales activos usados en las aplicaciones habituales son los SEMICONDUCTORES. Los semiconductores, como su nombre indica, tienen una conductividad media entre los conductores y los aislantes. En ellos es fácil modificar su conductancia y/o su “geometría conductora”. El más importante es el Silicio, no tanto por sus propiedades, que también, como por sus facilidades tecnológicas de proceso y los factores económicos asociados a su Tecnología.

SEMICONDUCTORES

SEMICONDUCTORES Método Czochralski de crecimiento del lingote.

SEMICONDUCTORES Semiconductor III-V Hay, también, Semiconductores policristalinos y amorfos

SEMICONDUCTORES  mmmmmmmmnnnnnnn..

SEMICONDUCTORES Por ello se recurre a la impurificación o introducción en la red de otros átomos. Para el silicio son: Impurezas donadoras, como el fósforo ( 10 13 - 10 18 𝑐𝑚 −3 ) (Silicio tipo N) Impurezas aceptadoras, como el boro. ( 10 13 - 10 18 𝑐𝑚 −3 ) (Silicio tipo P) Estas impurezas fundamentalmente modifican la conductividad del material y lo hacen sensible a los campos eléctricos.

SEMICONDUCTORES Impurificación Silicio tipo P Silicio tipo N

La ley de Ohm ELECRICIDAD: Resistencia de valor fijo.   ELECRICIDAD: Resistencia de valor fijo. ELECTRÓNICA: Resistencia variable con tensión o corriente de control George Simon Ohm - 1789/1854

CONTENIDO La ley de Ohm. Los Materiales: Semiconductores Los dispositivos : Unión p-n – Transistor Bipolar - MOSFET Tratamiento de señales: Electrónica analógica y Electrónica Digital Para acabar …

DISPOSITIVOS Unión P-N Video

DISPOSITIVOS Transistor Bipolar Video Video

DISPOSITIVOS MOSFET

DISPOSITIVOS MOSFET Video

DISPOSITIVOS MOSFET

CONTENIDO La ley de Ohm. Los Materiales: Semiconductores Los dispositivos : Unión p-n – Transistor Bipolar . MOSFET Tratamiento de señales: Electrónica analógica y Electrónica Digital Para acabar …

INFORMACIÓN Y SEÑALES Señal acústica y señal óptica: - Variaciones de presión sonoras: - Variaciones de luz. Medio de transmisión Emisor Receptor Alcance

Información Señal eléctrica. INFORMACIÓN Y SEÑALES Transductor Información Señal eléctrica. Habla Micrófono Señal análogica Escucha Altavoz eléctrica.

SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Señales analógicas: pueden tomar cualquier valor dentro de un intervalo. Señales digitales: permite sólo dos valores diferentes “0” y “1”. Sistema binario

Señal analógica: Amplificador Transistor

Señales digitales

SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES - Sistema decimal (base 10): 1205 = 1 x 103+ 2 x 102 + 0 x 101 + 5 - Sistema binario (base 2): bit 1101 = 1 x 23+ 1 x 22 + 0 x 21 + 1 = 13 (en decimal) Un byte (“bait”) = 8 bits. P. ejplo: 11001011 = 203 11111111 = 255

SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES - Sistema decimal (base 10): 1205 = 1 x 103+ 2 x 102 + 0 x 101 + 5 = 1000 + 200 + 0 + 5 - Sistema binario (base 2): bit 1101 = 1 x 23+ 1 x 22 + 0 x 21 + 1 = 13 (en decimal) Voltaje “1” 1 “0” “1” 1 “1” 1 5 Volt 0 Volt tiempo

A/D D/A CONVERSIÓN DE SEÑALES CONVERTIDOR ANALÓGICO-DIGITAL ENTRADA ANALÓGICA SALIDA DIGITAL CONVERTIDOR DIGITAL-ANALÓGICO D/A ENTRADA DIGITAL SALIDA ANALÓGICA

CONVERSIÓN DE SEÑALES ALMACENAMIENTO Analógico: - Discos de vinilo, cintas magnéticas de video y audio. Digital: - Discos Compactos (CD) 700 Mbits – 74 minutos de música. - DVD 9 Gbits – 2 o 3 h de video. - Memorias Flash (pen-drive)

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ELECTRóNICA: Un mercado mundial competitivo. La Electrónica se establece como un mercado mundial y competitivo. La competencia se manifiesta por la mejor relación calidad/ precio La calidad de los productos incorpora fundamentalmente dos características específicas: Miniaturización y rapidez

Miniaturización (Ley de Moore) ELECTRóNICA Miniaturización (Ley de Moore)

ELECTRóNICA Miniaturización (Ley de Moore) Es, básicamente, consecuencia del avance en tecnología y nuevos conocimientos. Este avance permite adaptar las leyes de la Física a su aplicación a cortas distancias Ejemplo: La sustitución del óxido de silicio como aislante por otros dieléctricos de mayor permitividad, como pueden ser ciertos óxidos de “tierras raras”.

ELECTRóNICA La batalla contra el tiempo. El “hecho electrónico” se sustenta en le movimiento de las cargas eléctricas … y las cargas no pueden moverse en un tiempo nulo … Sabido es que los electrones son más rápidos que los huecos y que los electrones del Arseniuro de Galio lo son que los del Silicio. Y que hay impurezas que acortan la vida media de los portadores de carga… Y así…

Una ingeniería científica: ELECTRóNICA ¡ MUCHAS GRACIAS ! Bachillerato de Investigación/Excelencia (Modalidad de Ciencias y Tecnología)