Este documento provee una guía básica de electrónica. Explica que un semiconductor es un material que puede conducir o aislar dependiendo de factores como el campo eléctrico, temperatura o radiación. Detalla los valores de energía necesarios para que el silicio y el germanio alcancen el estado de conducción y clasifica los semiconductores en intrínsecos y extrínsecos. Finalmente, resume las características básicas de diodos como el rectificador y el diodo Zener.
1. GUÍA DE ELECTRÓNICA BÁSICA
1. Como se define un semiconductor
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante
dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la
radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.
2. Cuales son los valores que se toman en cuenta para el Silicio y el Germanio
0,7 eV y 0,3 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
3. Cuales son las características básicas de los semiconductores+
Los semiconductores son aquellos elementos pertenecientes al grupo IV de la Tabla
Periódica (Silicio, Germanio, etc.) Generalmente a estos se le introducen átomos de otros
elementos, denominados impurezas, de forma que la corriente se deba primordialmente a los
electrones o a los huecos, dependiendo de la impureza introducida. Otra característica que los
diferencia se refiere a su resistividad, estando ésta comprendida entre la de los metales y la de los
aislantes.
4. Ilustre la estructura atómica del silicio
5. Mencione la clasificación de los semiconductores
Semiconductores intrínsecos y extrínsecos
6. ¿Cuándo se dice que un material es amorfo, monocristalino y policristalino?
Amorfo, sin forma. Es una de las estructuras que pueden adoptar los materiales en estado
sólido.
Mientras que los materiales cristalinos y, en menor medida, los semicristalinos presentan un patrón
regular y repetitivo de átomos o iones formado de estructuras tridimensionales periódicas, los
materiales amorfos presentan un patrón uniformemente deformado o estructura cristalina
retroactiva, es decir, no tienen un ordenamiento periódico. Algunos ejemplos son el vidrio y
determinados materiales plásticos.
7. Diga cuál es la diferencia entre un semiconductor intrínseco y un extrínseco
Los semiconductores extrínsecos poseen material ajenos a su estructura, es decir, poseen
impurezas o están dopados. Los semiconductores intrínsecos son puros.
2. 8. Mencione la clasificación de los diodos semiconductores
Diodo avalancha,
diodo de cristal,
diodo de corriente constante,
diodo túnel,
diodo Gunn,
diodo emisor de luz,
diodo láser,
diodo térmico,
Fotodiodo,
Diodo PIN,
Diodo Schottky,
9. Defina e ilustre al diodo rectificador
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 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.
10. ¿Cuáles son los valores máximos de tensión y corriente en los diodos
Rectificadores?
11. ¿Cómo se define un transistor y cuál es su clasificación?.
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de
amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en ingles
de transfer resistor ("resistencia de transferencia").
12. Cuáles son las características básicas del diodo zener e ilústrelo
Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica de Ánodo al Cátodo toma las
características de un diodo rectificador básico. Pero si se le suministra una corriente inversa, el
diodo solo dejara pasar un voltaje constante. En conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado al
revés para que adopte su característica de regulador de tensión y su símbolo es como un diodo
normal pero tiene 2 terminales a los lados. Este diodo no se comporta como un diodo convencional
en condiciones de alta corriente, porque cuando recibe demasiada corriente este no se quema sino
que se apaga.
13. Mencione las especificaciones del diodo Varactor e ilustre su símbolo
El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su
funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión
PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensión,
aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo así la capacidad del diodo. De este modo se
obtiene un condensador variable controlado por tensión. Los valores de capacidad obtenidos van
desde 1 a 500 pF. La tensión inversa mínima tiene que ser de 1 V.
3. 14. En qué basa su principio el diodo de potencia
15. Describa las características básicas de los fotodiodos
Los fotodiodos tienen la función de ser sensibles a la luz (fotocelda), por lo que están
empacados en materiales que permiten el paso de la luz. Un fotodiodo puede usarse en celdas
solares, en fotometría o en comunicación óptica.
16. Explique cómo se realiza la rectificación de media onda y onda completa mediante el uso de
diodos y diga que aplicación tiene.
El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o
positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente directa de
salida (Vo).Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo.
Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de
corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del
rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o
bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o
negativa de corriente continua.Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando
cuatro (puente de Graetz).
17. Mencione qué tipo de diodo se utiliza en reguladores
Diodos de baja y alta potencia
18. Cual es el diodo que tiene una impedancia negativa muy alta
Diodo túnel o Esaki: Tienen una región de operación que produce una resistencia negativa
debido al efecto túnel, permitiendo amplificar señales y circuitos muy simples que poseen dos
estados. Debido a la alta concentración de carga, los diodos túnel son muy rápidos, pueden usarse
en temperaturas muy bajas, campos magnéticos de gran magnitud y en entornos con radiación
alta. Por estas propiedades, suelen usarse en viajes espaciales.
19. Mencione el diodo que se utiliza con potencias bajas
Diodo emisor de luz.
4. 20. Cual es el tipo de material del cual están formados los diodos
Un diodo semiconductor moderno esta hecho de cristal semiconductor como el silicio con
impurezas en el para crear una región que contiene portadores de carga negativos (electrones),
llamado semiconductor de tipo n, y una región en el otro lado que contiene portadores de carga
positiva (huecos), llamado semiconductor tipo p. Las terminales del diodo se unen a cada region. El
limite dentro del cristal de estas dos regiones, llamado una union PN
21. Como se define la electrónica
22. Que es un oscilador
23. Que es un rectificador
24. Que es un amplificador
Amplificador electrónico puede significar tanto un tipo de circuito electrónico o etapa de
este, como un equipo modular que realiza la misma función; y que normalmente forma parte de los
equipos HIFI. Su función es incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de la
señal que se le aplica a su entrada; obteniéndose la señal aumentada a la salida.
25. Como se define un amplificador operacional e ilustre su símbolo
Un amplificador operacional (comunmente abreviado A.O. u op-amp), es un circuito
electronico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida.
La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G(V+ − V−)
26. Cual es el tipo de lenguaje que interpretan las máquinas
Lenguaje de máquina es el sistema de códigos directamente interpretable por un circuito
microprogramable, como el microprocesador de una computadora o el microcontrolador de un
autómata . Este lenguaje está compuesto por un conjunto de instrucciones que determinan
acciones a ser tomadas por la máquina. Un programa consiste en una cadena de estas
instrucciones de lenguaje de máquina (más los datos). Estas instrucciones son normalmente
ejecutadas en secuencia, con eventuales cambios de flujo causados por el propio programa o
eventos externos. El lenguaje de máquina es específico de cada máquina o arquitectura de la
máquina
27. Como se define el sistema binario
El sistema binario, en matemáticas e informática, es un sistema de numeración en el que
los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es el que se utiliza
en las computadoras, debido a que trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su
sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0).
28. Mencione cual es la diferencia entre utilizar un sistema binario y un sistema
Octal
El sistema binario utiliza sólo dos estados lógicos y el sistema octal se compone de 8
dígitos (del 0 al 7)
5. 29. Cuáles son las compuertas utilizadas en sistemas electrónicos y elabore su tabla
de verdad de cada una, indicando su expresión booleana.
Entradas Salidas
AND
OR
Inversor o
NOT
Buffer
Salida Salida
Entradas OR AND Entrada NOT BUFFER
A B C C A C C
0 0 0 0 0 1 0
0 1 1 0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 1 1
30. Muestre la tabla de verdad y el símbolo de la compuerta OR exclusiva
Salida
Entradas XOR
A B C
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
7. 34. Convierta 18AFB hexadecimal a decimal, octal y binario
35. Realice la siguiente suma binaria: 111001 + 101001
1100010
36. Reste 11001 de 11101
100
37. Multiplique: (111101) (101110)
101011110110
38. Divida: 11010 / 11
1000
39. Muestre sus símbolos en notación americana y sueca de cada una de las
compuertas lógicas.
40. Cual es su símbolo y mencione cada una de sus partes del transistor P-N-P y
N-P-N
Transistor NPN
41. Cuales son los valores máximos que manejan los transistores con referencia a su
voltaje y corriente
42. La expresión siguiente (A+B)+(C+D) = F nos denota una aplicación de la
Compuerta
OR
43. (C D) (B A) = F es una aplicación de la compuerta
AND
44. Cual es la definición de compuerta lógica
Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión
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.
15890 decimal
numerador sobra
15890/16 993 2
993/16 62 1 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
62/16 3 14 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
convertido
HEXADECIMAL3E12
8. 45. Mencione una aplicación de la compuerta NOT
Como inversor
46. Definición de un sistema decimal
El sistema de numeración decimal, también conocido como sistema decimal, es un sistema
de numeración posicional en el que las cantidades se representan utilizando como base el número
diez, por lo que se compone de diez cifras diferentes: cero (0); uno (1); dos (2); tres (3); cuatro (4);
cinco (5); seis (6); siete (7); ocho (8) y nueve (9).
47. Definición de un sistema digital
Se puede definir un sistema digital como cualquier sistema de transmisión o procesamiento
de información en el cual la información se encuentre representada por medio de cantidades
físicas (señales) que se hayan tan restringidas que sólo pueden asumir valores discretos.
48. Definición de un sistema analógico
Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas
representadas
en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo
continuo de valores.
49. Mencione las características a considerar para la elección de un diodo
50. Para que un semiconductor logre su estado de conducción cuales son los puntos
que se deben de tener en cuenta.
Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunos electrones pueden
absorber la energía necesaria para saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente
hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 0,7
eV y 0,3 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
