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I.E.S. PRADO DE SANTO DOMINGO CICLO F. DE GRADO SUPERIOR “DESARROLLO DE PRODUCTOS ELECTRÓNICOS”
MÓDULO PROFESIONAL: “ELECTRÓNICA ANALÓGICA”
ELECTRÓNICA ANALÓGICA
CURSO 2009-2010
CICLO FORMATIVO DE GRADO SUPERIOR: “DESARROLLO DE PRODUCTOS
ELECTRÓNICOS”.
MÓDULO PROFESIONAL: “ ELECTRÓNICA ANALÓGICA”.
Profesor: José Manuel Ortega.

TEMA 1. MAGNITUDES ELÉCTRICAS FUNDAMENTALES.
En Electricidad y Electrónica se consideran como magnitudes fundamentales, la tensión, la
corriente eléctrica y la resistencia.
Tensión, diferencia de potencial o voltaje.
Supongamos que por algún método, como por ejemplo, por frotamiento de un cuerpo como la
lana, mediante una varilla de vidrio acrílico, se extraen electrones de la superficie de la varilla.
Ésta ha quedado cargada positivamente. Si la varilla fuese de poliestireno, se produciría el
efecto contrario y se cargaría negativamente. Cuando se separan cargas eléctricas de distinto
signo, es necesario efectuar un trabajo contra la fuerza de atracción. Se dice que entre las cargas
separadas se crea una tensión eléctrica.
En los generadores, las baterías, las pilas, las fuentes de alimentación, se separan las cargas
gastando energía, a partir de energía mecánica, química u otra forma de energía. Se produce por
tanto en realidad una transformación de energía.
En cada cuerpo cargado eléctricamente decimos que existe un potencial eléctrico, por ello entre
dos cuerpos con diferentes niveles de carga existirá una diferencia de potencial (d.d.p.) que se
mide en Voltios (V.), de ahí que también se emplee en ocasiones el término voltaje.
Corriente eléctrica.
Cuando los electrones se ponen en movimiento, se dice que existe una corriente eléctrica. Para
cuantificar el nº de electrones que se mueven simultáneamente, se habla de intensidad de la
corriente, que se mide en Amperios (A.). En ocasiones se emplean submúltiplos como el
miliAmperio = mA = 10-3
A. y el microAmperio = μA. = 10-6
A. La causa que produce dicho
movimiento es precisamente la d.d.p. entre dos puntos distintos de un determinado cuerpo. Una
fuente de tensión “bombea” los electrones libres de su interior desde el polo positivo al negativo
(sentido real de la corriente o sentido electrónico). Se pensaba que esto ocurría precisamente en
sentido inverso y se acepta, por convenio, emplear el sentido de + a - (sentido convencional).
Resistencia eléctrica.
Cuando la corriente atraviesa un cuerpo, los electrones libres se mueven a través del mismo
entre sus átomos, éstos dificultan el movimiento, por lo tanto cualquier cuerpo ejerce una
oposición al paso de la corriente eléctrica, conocida como resistencia. Ésta depende de la
naturaleza del cuerpo (los metales en general se dice que tienen baja resistividad - -,y se dice
que son buenos conductores; la madera, los plásticos,...,tienen resistividad muy elevada y se
dice que son aislantes. Existen también los semiconductores cuya resistividad depende de
factores como la temperatura o el grado de impurezas que contengan). En los conductores,
además depende de la longitud y de la sección de forma directa e inversamente proporcional
respectivamente. [ R = ( . l) / s ]
La unidad en que se mide es el ohmio ( ). También se emplea a menudo el Kiloohmio = 1 K
= 1000 = 103
y el Megaohmio = 1M = 106
.
La ley de Ohm relaciona las tres magnitudes y nos dice que la intensidad I es proporcional a la
tensión e inversamente proporcional a la resistencia.
R
V
I =

Potencia eléctrica.
Otra importante ley en electricidad, nos dice que cuando por un conductor circula una corriente
eléctrica, éste se calienta de forma proporcional a la tensión y a la intensidad. Esta ley es
conocida como Ley de Joule y puede expresarse en la forma:
Q = V. I . t , siendo t el tiempo y Q la cantidad de calor disipada, que se expresa
en Julios cuando V está en Voltios, I en Amperios y t en segundos. Puede expresarse en
Calorías multiplicando por 0,24. Esta fórmula, por tanto también es válida para expresar
el Trabajo o Energía eléctrica.
Teniendo en cuenta que la potencia es igual al trabajo por unidad de tiempo, tenemos:
P = E / t = V . I = I2
. R = V2
/ R
2.- CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL.
Cualquier circuito estará formado, al menos por un “generador” y por un receptor. Puede existir
además algún elemento, como un interruptor que permita “abrir” o cerrar el circuito. El receptor básico
más empleado es la resistencia.
La simbología de estos elementos es la siguiente:
2.1. Asociación de resistencias.
Serie: Varias resistencias están acopladas en serie cuando por ellas circula la misma
corriente. Se colocan por tanto una a continuación de otra.
La resistencia equivalente a todas es igual a la suma de ellas: Rt = R1 + R2 + R3
Paralelo:
La resistencia equivalente al conjunto de varias en paralelo es la inversa de la suma de las
inversas:
1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...
Puede resolverse también de dos en dos:

R1,2 = (R1 * R2) / (R1 + R2).
Esta fórmula no puede utilizarse para tres o mas resistencias.
Mixto: Combinación de resistencias en paralelo y serie.
2.2. Medida de magnitudes eléctricas en los circuitos.
La medida de la tensión se realiza conectando el voltímetro en paralelo con el componente. Si se
coloca en paralelo con el generador medirá la tensión que éste proporciona. Si se coloca en paralelo con
la resistencia medirá la caída de tensión en esta.
La medida de la intensidad de la corriente eléctrica se realiza conectando el amperímetro en
serie con el componente por donde esté circulando la misma. Esto implica que debe abrirse el circuito
por un determinado punto para poder intercalar el aparato, lo que en muchas ocasiones no es posible
sobre todo si se desean realizar medidas en un circuito impreso. Esto hace que sea un instrumento
menos utilizado que el voltímetro.
La medida de la potencia eléctrica se realiza con el watímetro que posee dos terminales: los de
tensión se colocan en paralelo y los de corriente en serie. En electrónica apenas se utiliza.
2.3. Aparatos de medida.
Los símbolos de los aparatos de medida mencionados en el apartado anterior son los siguientes:
Estos aparatos generalmente tienen varias escalas de medida con determinados márgenes.
Siempre que se desconozca entre qué márgenes puede estar una determinada magnitud, se comenzará

por la escala de medida mayor y si el aparato indica un valor muy bajo, se irá descendiendo hasta que
nos dé una lectura adecuada.
Como ejemplo, un amperímetro puede constar de los siguientes márgenes de medida: hasta 2
mA, 20 mA, 200mA, 2A y hasta 20A.
Estos aparatos se emplean en muchas ocasiones para diagnosticar averías en circuitos, siendo el
más empleado, como se indicó anteriormente, el voltímetro, pues para su uso basta con tocar con sus
terminales, en los terminales de cualquier componente de un circuito, para que nos dé el
correspondiente valor de tensión, sin necesidad de abrir el circuito.
En la mayoría de las ocasiones, los aparatos de medida se suponen ideales, sin embargo es
necesario resaltar que el voltímetro presenta una resistencia interna de valor elevado, lo que habrá que
tener en cuenta si se está realizando una medida en un componente de gran valor óhmico. Sin embargo
el amperímetro tiene una resistencia interna de valor muy pequeño y falseará la medida si el circuito
también presenta poca resistencia.
Existen aparatos que permiten realizar medidas de numerosas magnitudes, como tensión
(voltímetro), intensidad (amperímetro), resistencia (óhmetro), capacidad de condensadores
(capacímetro), frecuencia (frecuencímetro), etc.., se conocen con el nombre de polímetros.

TEMA 2.- COMPONENTES ELECTRÓNICOS
1.- RESISTENCIAS.
La resistencia es posiblemente, el componente electrónico de mayor uso. Todos los materiales
existentes presentan oposición al paso de la corriente, dependiendo de la naturaleza del material y de
las dimensiones del mismo, como se comentó en el tema anterior. Cada material tiene una resistividad
( ) que depende de la naturaleza del material. Como orientación el Cobre presenta una resistividad de
0,0165 ( mm2
) / m, mientras que el plástico es del orden de cientos de M .
1.1. Tipos: fijas, variables, integradas.
• Las resistencias fijas tienen un determinado valor que no se puede modificar. Los
valores de las resistencias están normalizados, entre otras cosas para facilitar su
reposición. Existen varias series de valores, dependiendo de la tolerancia de los mismos:
10%, 5%, 1%,... Se utilizan casi exclusivamente las del 5%, excepto en aplicaciones
muy específicas de alta precisión. Los valores de resistencias del 5% son: 1; 1,1; 1,2;
1,3; 1,5; 1,6; 1,8; 2; 2,2; 2,4; 2,7; 3; 3,3; 3,6; 3,9; 4,3; 4,7; 5,1; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1
y los submúltiplos y múltiplos de 10. Los valores en negrita son los que más se
comercializan.
Para enumerar o designar los diferentes valores de una resistencia se emplea el sistema RKM,
que consiste en sustituir los puntos decimales y las comas separadoras de millar, en el sistema inglés de
puntuación, por sus equivalentes R (unidad) K (kilo) M (mega). Ej. 4700 = 4K7; 2.200.000 = 2M2;
2R = 2 ; 0,2 = 2.
Se fabrican también varias resistencias del mismo valor bajo un encapsulado de varios pines,
bien en montaje simple (SIL -Single In Line- o array de resistencias de 5, 6, 7 y 9 pines ) o con doble
fila de patillas (DIL de 14 o 16 pines).
Actualmente se fabrican cada vez más, resistencias SMD, es decir resistencias que se emplean
en circuitos impresos de montaje superficial y que por lo tanto, son miniatura y lógicamente no llevan
código de colores, pues resultaría ininteligible. Lo que se hace es marcar el valor sobre el cuerpo de la
misma y resulta imprescindible leerlo con una lupa. Son dos los encapsulados de estas resistencias,
conocidos con los códigos 0805 y 1206.
En cuanto a resistencias a las que se les puede ajustar su valor, o resistencias variables, existe
gran variedad: las resistencias ajustables para montaje vertical u horizontal (llamadas también

potenciómetros). Se fabrican de la misma potencia y valores que las resistencias. Se pueden ajustar
desde cero hasta su valor nominal mediante un cuarto de vuelta . También existen, para mayor
precisión de los valores obtenidos, los potenciómetros multivuelta. Existen resistencias variables de
mayor potencia, hasta MW, para ellas se reserva el nombre de reostato.
POTENCIÓMETRO LINEAL
POTENCIÓMETRO LINEAL C/ INTERRUPTOR
POTENCIÓMETRO LOGARÍTMICO
BOTONES PARA POTENCIÓMETROS
PT10H (RESISTENCIAS AJUSTABLES HORIZONTAL)
PT10V (RESISTENCIAS AJUSTABLES VERTICAL)
RESISTENCIA MULTIVUELTA HORIZONTAL
RESISTENCIA MULTIVUELTA VERTICAL
1.2. Identificación: código de colores. Valores normalizados. Potencia.
Para identificar las resistencias, se emplea un código de colores normalizado.
Código de colores de 4 y 5 bandas:
Color 1ª Banda 2ª Banda 3ª Banda Multiplicador Tolerancia
Negro O O O 1ohm
Marrón 1 1 1 10ohm +1% (F)
Rojo 2 2 2 100ohm +2% (G )

Naranja 3 3 3 1Kohm
Amarillo 4 4 4 10Kohm
Verde 5 5 5 100Kohm S2 +0 5% (D)
Azul 6 6 6 1Mohm +0.25% (C)
Violeta 7 7 7 10Mohm +0.10% (B)
Gris 8 8 8 +0.05%
Blanco 9 9 9
Oro 0.10 +5% (J)
Plata 0.01 +10% (K)
La mayoría de las resistencias llevan marcado el código de 4 bandas. Además para completar la
identificación de una resistencia es necesario conocer la potencia que es capaz de disipar o dicho en
otros términos, la corriente que es capaz de circular por ella sin que se queme. Para identificarla no
existe ninguna marca, tan sólo es necesario saber que cuanto mayor sea la resistencia, mayor potencia
será capaz de disipar, puesto que el tamaño depende sólo de esto y no del valor óhmico, pues si es
necesario fabricar una resistencia de gran valor, basta con emplear un material de mayor resistividad.
Los valores normalizados de potencia son: 1/4W; 1/2W, 1 y 2W, aunque también se fabrican
resistencia de gran potencia;: 4W y 8W.
2.- CONDENSADORES.
2.1. Constitución física. Capacidad y carga.
Un condensador es un componente eléctrico formado por dos placas metálicas llamadas
armaduras, separadas por un aislante llamado dieléctrico. La finalidad del condensador es la de actuar
como un almacén de cargas eléctricas. Las armaduras se cargan eléctricamente cada una con polaridad
opuesta a la otra. Dependiendo de la mayor o menor cantidad de cargas que
pueda almacenar, hablamos de Capacidad del condensador. La capacidad se
mide en Faradios, unidad ésta muy grande, por lo que siempre se emplean
submúltiplos: pF (pico = 10 –12
); nF (nano = 10 –9
); F (micro = 10 –6
) y mF
(mili = 10 –3
). La capacidad de los condensadores depende del dieléctrrico
utilizado (se emplea para ello un factor llamado constante dieléctrica – - ), de
la superficie de las armaduras ( a mayor superficie, mayor capacidad) y de la distancia entre ellas ( a
menor distancia, mayor capacidad): C = . ( S / d ).
Cuanto mayor sea la capacidad y la tensión en sus terminales, mayor será la carga almacenada
en el mismo. Q = C . V (Q = carga almacenada en Culombios, con C en F y V en V.)

2.2. Asociación.
Los condensadores se pueden asociar, igual que las resistencias en serie, paralelo o acoplamiento
mixto.
Condensadores en serie: No es un montaje muy empleado. Se reduce la capacidad total. Lo que ocurre
en este montaje es que la carga almacenada es la misma en cada uno de los condensadores. Qtotal =
Ctotal . Vtotal. ; Q1 = C1 . V1; Q2 = C2 . V2; Q3 = C3 . V3..
Vtotal = V1 + V2 + V3 ; Qtotal / Ctotal = Q1 / C1 + Q2 / C2 + Q3 / C3. Como Q1 = Q2 = Q3 = Qtotal
Resulta: 1/Qtotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.
Condensadores en paralelo: La caída de tensión en cada condensador es la misma, pero no la carga
almacenada por cada uno. Ctotal . Vtotal = C1 . V1 + C2 . V2 + C3 . V3. Como Vtotal = V1 = V2 =
V3. Resulta: Ctotal = C1 + C2 + C3.
2.3. Tipos: cerámicos, MKT, poliéster, electrolíticos, tántalo, SMD, ajustables
Condensadores cerámicos: son condensadores cuyo dieléctrico es un material cerámico. Son de baja
capacidad (del orden de los pF). Se reconocer por su forma típica de lenteja, aunque
algunos fabricantes los hacen de formas diferentes. Su capacidad va expresada en el
propio encapsulado, siempre en pF, por lo que si nos encontramos la inscripción 101
significa 100 puesto que las dos primeras son las cifras y la tercera es el número de
ceros. La tensión máxima de trabajo de estos condensadores es de 100V.
Condensadores MKT: son condensadores de poliéster metalizado. La tensión máxima de trabajo y el
“raster” (distancia entre sus patillas) varía según capacidades. Se reconocen fácilmente
por su forma prismática. La tolerancia es del 5%. El valor se indica directamente en el
encapsulado . La capacidad de estos condensadores es del orden de los nF. Por lo tanto
si aparece el valor 103 se corresponde con 10.000 pF, o sea 10 nF.
Condensadores poliéster: Poliéster metalizado lacado, la tensión estándar para todos es de 400V, el
"raster" (separación entre patillas) varia según la cada capacidad. La tolerancia es de
+/- 10% para todas las capacidades. La capacidad de estos condensadores también es
del orden de los nF, como los MKT. La tolerancia de estos condensadores y de los
cerámicos suele aparecer con una letra (F=1%; J=5%; K=10%; M=20%)
Condensadores electrolíticos: Son condensadores de elevada capacidad (del orden de los F), ésta
siempre va marcada directamente sobre el cuerpo del condensador. Son
condensadores polarizados, por eso siempre
lleva la marca del negativo y además esa patilla
es más corta. Su símbolo también es diferente.
Por lo tanto hay que tener cuidado siempre de
conectarlos adecuadamente. Las tensiones de
trabajo están normalizadas: 25V., 35V, 63V. Y el tamaño es tanto mayor
cuanto mayor sea la capacidad, pero sobre todo cuanto mayor sea la tensión que soportan. Su forma es
cilíndrica.
Condensadores de tántalo: Son condensadores de elevada capacidad, como los
electrolíticos y también están polarizados. La diferencia es que éstos son mucho

más pequeños, pero por el contrario no soportan tensiones elevadas (hasta 25V.) El positivo va
marcado con el signo + y además esa patilla es más larga.. Tienen forma de “gota”.
Condensadores SMD: son condensadores para circuitos impresos de montaje superficial. El
encapsulado es el mismo que para las resistencias SMD, es decir el 0805 (hasta 10 nF) y el 1206 (hasta
470nF). Para capacidades superiores, se utilizan los electrolíticos SMD (hasta 47uF). Recordemos que
los electrolíticos tienen polaridad. Llevan la marca en el negativo.
Condensadores ajustables: Los condensadores ajustables (trimmer) miniatura se fabrican básicamente
en dos medidas: 7,5 y 10 mm. de diámetro. Soportan hasta 250V. Se utilizaron condensadores
variables con dieléctrico aire, de gran tamaño, sobre todo para sintonía en receptores de radio.
2.4. Funcionamiento en continua.
Como el condensador tiene un aislante entre sus terminales, entonces en corriente continua y en
régimen permanente, se comporta como un circuito abierto (como un interruptor abierto). Sin embargo,
el condensador al conectarlo a una determinada tensión, se va a ir cargando de forma exponencial, es
decir rapidamente al principio y a medida que adquiere carga, se va cargando cada vez de forma más
lenta. Este periodo de tiempo, se conoce como régimen transitorio y su duración suele ser escasa
(depende de la capacidad del condensador y de la resistencia a la que esté conectado, de forma
proporcional a ambas). Lo que ocurre es que al conectarlo a la tensión, existirá en el circuito un
movimiento de cargas eléctricas: lar armaduras se van cargando con polaridad opuesta. Realmente
como sólo los electrones pueden moverse, éstos salen del negativo de la fuente de alimentación o pila y
van a la armadura correspondiente. El positivo atrae las cargas negativas de la armadura y éstas son
transportadas a través del generador a la otra armadura. Al principio se hace con facilidad, pero a
medida que se va llenando de cargas, el proceso se hace cada vez más lento. Así pues, en el régimen
transitorio todo pasa en el circuito como si estuviese circulando corriente y el valor de ésta va
disminuyendo progresivamente hasta que ya no se produce ningún movimiento de cargas y por tanto no
hay corriente por el circuito comportándose a partir de este momento (régimen permanente) como un
circuito abierto. A partir de este momento la tensión en el condensador es la misma que la de la fuente.
El condensador no se descarga si sigue alimentado, sólo lo hará si se le proporciona un camino para
hacerlo (sin fuente). Ahora lo que va a ocurrir es que el exceso de cargas negativas de una de las
armaduras, pasará rápidamente (de forma exponencial también) a través de la resistencia de descarga
(régimen transitorio) hasta que se igualen los niveles de carga en ambas armaduras, con lo cual a partir
de este momento (régimen permanente) la tensión en el condensador será cero. Ambos procesos, el de
carga y el de descarga se exponen más detalladamente a continuación:

Proceso de carga:
Cuando el interruptor se mueve a A, la corriente I sube bruscamente y tiene el valor de I = E / R
amperios (como si el condensador no existiera momentáneamente en este circuito serie RC), y poco a
poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero (ver el diagrama inferior).
La tensión en el condensador no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el
valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C, ver diagrama 1).
El tiempo que se tarda la tensión en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2 % del
voltaje de la fuente está dato por la fórmula = R x C donde R está en Ohmios y C en Faradios y el
resultado estará en segundos.
Después de 5 T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3 % de su valor final
Al valor de T se le llama "Constante de tiempo"
Analizan los dos gráficos se puede ver que están divididos en una parte transitoria y una parte estable o
permanente. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria (aproximadamente 5 veces
la constante de tiempo T), pero no así en la parte estable.
Los valores de Vc e Ic en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:
Vc = E + ( Vo - E) e-T/ t
,
Vo es la tensión inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)
Ic = ( E - Vo ) e-T/ t
/ R
Vo es la tensión inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)
VR = E e-T/ t
Donde : T = R C

Proceso descarga:
El interruptor está en B.
Entonces la tensión en el condensador Vc empezará a descender desde Vo (voltaje inicial en el
condensador). La corriente tendrá un valor inicial de Vo / R y disminuirá hasta llegar a 0 (cero voltios).
Los valores de Vc e I en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:
Vc = Vo e-t / T
I = -(Vo / R) e-t / T
Donde: T = RC es la constante de tiempo
NOTA: Si el condensador había sido previamente cargado hasta un valor E, hay que reemplazar Vo en
las fórmulas con E

3.- BOBINAS.
3.1. Constitución física. Coeficiente de autoinducción.
Una bobina no es más que un hilo conductor arrollado sobre un núcleo de material ferromagnético o al
aire. Cuando por la misma circula una corriente eléctrica, se genera un flujo magnético.
3.2. Asociación.
En serie: cuando varias bobinas son recorridas por la misma corriente. En este caso el valor del
coeficiente de autoinducción L es la suma de los de cada una de las bobinas asociadas en serie.
En paralelo: cuando soportan la misma tensión, es decir sus extremos están unidos entre sí. En este caso
el valor de L del conjunto es igual a la inversa de la suma de las inversas, como hacíamos en el caso de
las resistencias.
En el caso de las bobinas puede darse el caso de que los campos magnéticos que se generan se influyan,
en este caso habría que utilizar el llamado coeficiente de inducción mutua que puede reforzar el campo
magnético resultante o bien contrarrestarlo.
3.3. Funcionamiento en continua.
En continua y en régimen permanente una bobina se comporta como un simple conductor. Sin embargo
en el transitorio de conexión y desconexión se manifiestan los efectos magnéticos. En la conexión de
forma que la corriente se establecerá al cabo de unos instantes (que dependerá del valor de la constante
de tiempo que en este caso es L/R).
Y en la desconexión, el campo magnético almacenado forzará a que la corriente no cese de forma
instantánea sino transcurrido también cierto tiempo que vendrá dado por la constante de tiempo.
4.- COMPONENTES SEMICONDUCTORES.
4.1. Semiconductores tipo “N” y tipo “P”.

Un semiconductor, como el Silicio o el Germanio son elementos químicos que tienen cuatro
electrones en su última capa que forman enlaces covalentes muy estables. En estado puro se
denomina intrínseco y no suele tener aplicaciones electrónicas.
Se le añaden impurezas de forma controlada de elementos químicos. Si se le añaden B, Al, Ga,
In o Tl entonces es un sc extrínseco de tipo P porque dichos elementos tienen tres electrones en
su última capa y por tanto dejan un hueco (falta de electrón).
Si se le añaden N, P, As, Sb o Bi entonces es de tipo N pues tienen cinco electrones en su última
órbita (uno de los electrones queda libre). En éstos la conducción eléctrica puede realizarse más
fácilmente o menos dependiendo de la concentración de electrones.
4.2. Diodos: Rectificador; LED; Varicap; Fotodiodo; Zéner.
Un diodo es un cristal semiconductor al que se le han añadido impurezas tipo P en un lado y
tipo N al otro, por lo que también se le denomina unión NP.
En las proximidades de la unión algunos huecos han sido ocupados por los electrones libres de
la otra zona, por lo que se forma un potencial de unas pocas décimas de Voltio.
Para que se establezca la corriente por el diodo es necesario polarizarlo directamente (zona P
con el positivo de la fuente y zona N con el negativo) y superar dicha barrera de potencial ( que
está entorno a 0,6V.).
Si se polariza inversamente, la corriente no puede circular por el diodo a no ser que se pase de
un valor excesivo llamado tensión de ruptura, el cual provoca una gran avalancha de electrones
y el diodo se destruye.
Cuando el diodo conduce, la caida de tensión en sus terminales (llamados ánodo –zona P- y
cátodo –zona N- se mantiene aproximadamente en 0,6 a 0,8V independientemente del valor de
la intensidad que circule por él.
Un LED es un diodo emisor de luz. Se le ha añadido en el proceso de fabricación otra sustancia
como el arseniuro de Galio, la cual, al circular corriente, emite luz con diferente longitud de
onda, dependiendo de la concentración. Hay led de diferentes colores, incluso blanco y de
diferente luminosidad, como los de alto brillo. También hay LED bicolor y tricolor. La caída de
tensión típica en un Led está entorno a los 2V. independientemente de la corriente que circule
por él. Los LED necesitan unos 10 mA para comenzar a lucir y soportan mas de 50 mA. Se
considera como valor nominal 20mA.
Hay varios tamaños estándar: los de 3 mm., los de 5mm y los de 10mm. También hay barras de
LED, cuyos segmentos se van iluminando según va aumentando el valor de la tensión aplicada.
El varicap es un diodo cuya capacidad es variable dependiendo de la tensión inversa aplicada.
Se denomina diodo de sintonía pues se utiliza en sintonizadores de radio como capacidad
variable.
El Zener es un diodo con una unión NP muy abrupta, es decir con mucha concentración de
electrones y huecos, lo que le dota de un funcionamiento muy particular en sentido inverso,
pues en sentido directo funciona igual que el rectificador. En inversa deja pasar corriente si se
llega a la tensión nominal y no se destruye, precisamente se emplea así el Zener. (Se le llama
también, debido a esto, diodo de avalancha controlada).
4.3. Transistores Bipolares: NPN. PNP. Tipos de encapsulado.

El transistor es un dispositivo de 3 terminales o patillas con los siguientes nombres: base (B),
colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el
símbolo.
Transistor NPN Transistor PNP
El transistor bipolar es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una
cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor) , una cantidad
mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación.
Este factor se llama (beta) y es un dato propio de cada transistor.
Entonces:
- Ic (corriente que pasa por la patilla colector) es igual a (factor de amplificación) por Ib (corriente
que pasa por la patilla base).
- Ic = * Ib
- Ie (corriente que pasa por la patilla emisor) es del mismo valor que Ic, sólo que, la corriente en un
caso entra al transistor y en el otro caso sale de él, o viceversa.
- Región de corte: Un transistor esta en corte cuando:
corriente de colector = corriente de emisor = 0, (Ic = Ie = 0)
En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentación del
circuito. (como no hay corriente circulando, no hay caída de voltaje). Este caso normalmente se
presenta cuando la corriente de base = 0 (Ib =0)
- Región de saturación: Un transistor está saturado
cuando:
corriente de colector = corriente de emisor = corriente
máxima, (Ic = Ie = I máxima)
En este caso la magnitud de la corriente depende del
voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias
conectados en el colector o el emisor o en ambos.
La saturación se produce porque la intensidad de Base es lo
suficientemente grande como para que las otras no puedan aumentar más de forma proporcional como
correspondería en la zona activa. De ahí que también se dice que la en saturación es un valor muy
inferior respecto al de activa.
- Región activa: Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en la región de corte
entonces está en una región intermedia, la región activa.

En esta región la corriente de colector (Ic) depende principalmente de la corriente de base (Ib) y de
(ganancia de corriente de un amplificador, es un dato del fabricante) y se mantiene esa
proporcionalidad.
Esta región es la mas importante si lo que se desea es utilizar el transistor como un amplificador.
Viendo el símbolo, tenemos tres posibles tensiones en un transistor: entre emisor y base, entre
colector y emisor y entre base y colector. Las más importantes son las dos primeras.
La VBE tanto en activa como en saturación es de unos 0,6V. La tensión VCE en saturación es muy
próxima a cero (apenas alguna décima de V.) y en activa es de un valor de varios Voltios.
Entre los encapsulados están:
- El TO-92: Este transistor pequeño es muy utilizado para la amplificación de
pequeñas señales. La asignación de patitas (emisor - base - colector) no
está estandarizado, por lo que es necesario a veces recurrir a los manuales
de equivalencias para obtener estos datos.
- El TO-18: Es un poco más grande que el encapsulado TO-92, pero es
metálico. En la carcasa hay un pequeño saliente que indica que la patita más
cercana es el emisor. Para saber la configuración de patitas es necesario a
veces recurrir a los manuales de equivalencias.
- El TO-39: tiene le mismo aspecto que es TO-18, pero es mas grande. Al igual
que el anterior tiene una saliente que indica la cercanía del emisor, pero
también tiene la patita del colector pegado a la carcasa, para efectos de disipación
de calor.
- El TO-126: Se utiliza mucho en aplicaciones de pequeña a mediana potencia.
Puede o no utilizar disipador dependiendo de la aplicación.
Se fija al disipador por medio de un tornillo aislado en el centro del transistor. Se
debe utilizar una mica aislante
- El TO-220: Este encapsulado se utiliza en aplicaciones en que se deba de
disipar potencia algo menor que con el encapsulado TO-3, y al igual que el TO-126
debe utilizar una mica aislante si va a utilizar disipador, fijado por un tornillo
debidamente aislado.
- El TO-3: este encapsulado se utiliza en transistores de gran potencia. Como se
puede ver en el gráfico es de gran tamaño debido a que tiene que disipar bastante calor. Está
fabricado de metal y es muy normal ponerle un "disipador" para liberar la
energía que este genera en calor.
Este disipador no tiene un contacto directo con el cuerpo del transistor,
pues este estaría conectado directamente con el colector del transistor (ver
siguiente párrafo). Para evitar el contacto se pone una mica para que sirva
de aislante y a la vez de buen conductor térmico.
El disipador de fija al transistor con ayuda de tornillos adecuadamente aislados que se
introducen el los orificios que estos tienen. En el transistor con encapsulado TO-3 el colector esta

directamente conectado al cuerpo del mismo (carcasa), pudiendo verse que sólo tiene dos pines
o patitas.
Estas patitas no están en el centro del transistor sino que ligeramente a un lado y si se pone el
transistor como se muestra en la figura, al lado izquierdo estará el emisor y la derecha la base.
En cuanto a encapsulado SMD el que más se emplea para transistores es el SOT23, con unas medidas
de 51 milésimas de pulgada de ancho, 115 de largo, 37 de grosor
4.4. Transistores Unipolares: FET. MOSFET.
Con los transistores bipolares observábamos como una pequeña corriente en la base de los mismos se
controlaba una corriente de colector mayor. Los Transistores de Efecto de Campo son dispositivos en
los que la corriente se controla mediante tensión. Cuando funcionan como amplificador suministran
una corriente de salida que es proporcional a la tensión aplicada a la entrada. Características generales:
Por el terminal de control no se absorbe corriente.
Una señal muy débil puede controlar el componente
La tensión de control se emplea para crear un campo eléctrico
Se empezaron a construir en la década de los 60. Existen dos tipos de transistores de efecto de campo
los JFET (transistor de efecto de campo de unión) y los MOSFET. Los transistores MOS respecto de
los bipolares ocupan menos espacio por lo que su aplicación más frecuente la encontramos en los
circuitos integrados.
Es un componente de tres terminales que se denominan: Puerta (G, Gate), Fuente (S, Source), y
Drenaje (D, Drain). Según su construcción pueden ser de canal P o de canal N. Sus símbolos son los
siguientes:
Símbolo de un FET de canal N Símbolo de un FET de canal P
Los parámetros que definen el funcionamiento de un FET se observan en la siguiente figura:
Parámetros de un FET de canal N Parámetros de un FET de canal P

La curva característica del FET define con precisión como funciona este dispositivo. En ella
distinguimos tres regiones o zonas importantes:
Zona lineal.- El FET se comporta como una resistencia cuyo valor depende de la tensión VGS.
Zona de saturación.- A diferencia de los transistores bipolares en esta zona, el FET, amplifica y se
comporta como una fuente de corriente controlada por la tensión que existe entre Puerta (G) y
Fuente o surtidor (S) , VGS.
Zona de corte.- La intensidad de Drenador es nula.
Las principales aplicaciones de este tipo de transistores se encuentra en la amplificación de señales
débiles.
En las hojas de características de los fabricantes de FETs encontrarás los siguientes parámetros (los
más importantes):
VGS y VGD.- son las tensiones inversas máximas soportables por la unión PN.
IG.- corriente máxima que puede circular por la unión puerta - surtidor cuando se polariza
directamente.
PD.- potencia total disipable por el componente.
IDSS.- Corriente de saturación cuando VGS=0.
IGSS.- Corriente que circula por el circuito de puerta cuando la unión puerta - surtidor se encuentra
polarizado en sentido inverso.
El FET controla el paso de corriente entre el terminal surtidor(source) y el terminal drenador (drain)
mediante un campo electrostático aplicado a un electrodo circular envolvente, terminal
compuerta(gate), el cual se expande o contrae proporcionalmente al voltaje aplicado, para ensanchar o
reducir el conducto imaginario que se forma en el material semiconductor empleado como canal central
del cilindro semiconductor de la compuerta de control. Las muchas o pocas cargas negativas se
dispersan por el núcleo en una distribución, que rechazan el paso de las cargas eléctricas de igual signo
que conforman la corriente principal entre el surtidor y el drenaje, por el principio de que cargas
eléctricas iguales se repelen, y forzando la corriente a circular sólo por el centro del núcleo
semiconductor, el cual como se puede deducir es de solamente un tipo de material semiconductor n o p,
este factor de por si diferencia en cierta medida a un FET de un transistor bipolar. Por lo que, un FET (
Field-effect transistor ), es un dispositivo amplificador en el cual los portadores de corriente
(electrones) son inyectados a un terminal ( surtidor, source ) y pasan a otro( drenaje ) a través de un
canal semiconductor cuya resistividad depende de una región de estrangulamiento (depletion region)
motivada por la acción del campo eléctrico conectado al terminal de control (Compuerta, gate). La
region de estrangulamiento(campo de fuerza de los portadores minoritarios) se produce al rodear el
canal con un material semiconductor de conductividad opuesta y polarizando inversamente la unión
PN resultante, mediante el terminal gate. La profundidad de la región de estrangulamiento depende de
la magnitud de la polarización inversa.

MOSFET (Metal Óxido Semiconductor). Existen dos tipos: Los de empobrecimiento y los de
enriquecimiento.
Los de empobrecimiento funcionan igual que los JFET con la única diferencia de que no entra corriente
por la puerta puesto que está aislada con la capa de óxido.
En los de enriquecimiento, no existe canal de paso de corriente desde D a S y por lo tanto hay que
crearlo polarizando adecuadamente la puerta. Si el canal que hay que crear es P, entonces la puerta se
conectará a negativo pues así la carga inducida será positiva. Si el canal es N, entonces se conectará la
puerta a positivo para inducir carga negativa en el canal.

TEMA 3: CIRCUITOS RESISTIVOS DE CORRIENTE CONTINUA.
1.- FUENTE DE TENSIÓN.
Se denominan así a los generadores de tensión eléctrica, capaces de mantener una diferencia de
potencial en sus extremos, independientemente de la carga conectada (fuente ideal).
La fuente real, sin embargo proporciona una corriente que depende del valor de la carga, puesto
que toda fuente de tensión tiene resistencia interna.
2.- CONCEPTOS BÁSICOS.
Rama.- Conjunto de elementos (tanto receptores como generadores) que se encuentran en
serie en un circuito.
Nudo.- Punto de unión de, al menos, tres ramas.
Lazo.- Conjunto de ramas que forman un circuito cerrado.
Malla.- lazo que no contiene ramas en su interior.
3.- LEYES DE KIRCHOFF.
1ª ley: En todo nudo de un circuito eléctrico la suma algebraica de las corrientes que en él
concurren es igual a cero. (Suma de las corrientes entrantes = suma de las corrientes salientes)
2ª ley: En toda malla, la suma algebraica de las tensiones de la misma es igual a cero. (Suma
de las tensiones proporcionadas por los generadores = suma de las caídas de tensión en las resistencias)
4.- CIRCUITOS RESISTIVOS REDUCIBLES A UNA SOLA MALLA.
Cuando el conjunto de resistencias se conecta a una fuente de tensión, circulará una corriente
eléctrica cuyo valor se determina por la ley de Ohm. Al pasar corriente por una resistencia se crea en
los extremos de la misma una d.d.p. que se conoce como caída de tensión.
Si las resistencias están en serie la suma de las caídas de tensión en todas las resistencias será
igual a la tensión total ( o tensión que proporciona el generador), mientras que la intensidad en cada
resistencia será la misma.
Si las resistencia están en paralelo la suma de todas las intensidades que circulan por las
resistencias será igual a la intensidad total ( la que proporciona el generador) mientras que la tensión en
cada resistencia será la misma.

Si hay resistencias en serie y otras en paralelo se tendrá en cuenta lo citado en los dos párrafos
anteriores dependiendo de la colocación de las mismas.
En cualquier circuito se cumple que la suma de las potencias cedidas por los generadores,
coincide con la suma de las potencias consumidas en los receptores. Este principio no es más que el de
conservación de la energía y se le conoce como balance de potencias. Veamos todo esto en un
ejemplo de cálculo de intensidades, caídas de tensión y potencias disipadas.
5.- POLARIDAD DE LAS CAÍDAS DE TENSIÓN.
Cuando desea averiguarse la polaridad (signo) de una caída de tensión además del valor de la
misma, es necesario conocer el sentido de la corriente eléctrica en el circuito ó en la rama en cuestión.
Para ello es necesario establecer un convenio de signos. El sentido real de la corriente es el de los
electrones en movimiento, por tanto va del – al +. Sin embargo es habitual emplear el sentido
convencional que es de + a – (y será el que utilizaremos en todos los ejercicios)
.
Si el circuito sólo tiene una fuente, es sencillo conocer el sentido de la corriente. Pero cuando
hay varias, tomaremos un sentido cualquiera y veremos si es o no coherente con las fuentes, llegando
siempre a averiguar el sentido antes de realizar cálculos de tensiones.
Veamos un ejemplo. En el circuito de la izquierda tomamos un sentido arbitrario para la
corriente: por ejemplo el de las agujas del reloj, tal como se muestra. Siguiendo el sentido
convencional, vemos que éste no es coherente con la fuente de 12V, ni con la de 3V, pero sí con la de
9V, por lo que haremos: -12 – 3 + 9 = -6V. Al resultar negativo el valor, concluiremos que la corriente
circula al contrario de cómo se ha dibujado. Con lo cual la dibujaremos correctamente antes de
comenzar los cálculos.
I = Vtotal / Rtotal = 6V. / 4K = 1,5 mA
V(V) I (mA) P (mW)
R1 6 3 18
R2 4 2 8
R3 2 2 4
R4 6 1 6
Pgenerada = 12V·3mA = Pconsumida = 36mW

Si deseamos ahora calcular los ejemplo la tensión entre a y c, iremos de un punto a el otro a
través de cualquier camino, el más corto es a través del punto b. Siempre que nos encontremos
generadores y resistencias, lo haremos por separado:
Vac = Vab + Vbc. La tensión entre a y b nos la proporciona el generador o fuente de 12V. y su
signo también pues vemos que el punto a está conectado al positivo de la misma, por lo que la tensión
de 12V será positiva. (Si nos pidieran Vba sería negativa). La tensión entre b y c es la caída en la
resistencia de 2K, con lo cual, para saber la polaridad ó signo será necesario conocer el sentido de la
intensidad de corriente que circula por la misma. Hemos deducido antes que va de c a b, por lo que la
tensión Vbc será negativa (mientras que Vcb sería positiva).
Por lo tanto: ( ) .925,112 VKmAVVac =+=
6.- CIRCUITOS DE VARIAS MALLAS.
Cuando un circuito tiene generadores en diferentes ramas, dicho circuito no se puede reducir a
una sola malla, por lo que, para poder realizar cálculos en el mismo, será necesario emplear otro
método diferente de los vistos hasta ahora. Existen varios métodos, pero tan sólo estudiaremos el
método de las mallas que es un método adecuado para cualquier tipo de circuito.
Como ejemplo de circuitos de varias mallas véanse los del ejercicio 3 del guión de este tema.
El método de las mallas consiste en aplicar la segunda ley de Kirchoff a todas las mallas del
circuito, formándose así un sistema de ecuaciones.
Una forma de aplicar el método de las mallas consiste en tomar intensidades ficticias o de
malla, calculando éstas para que el sistema tenga manos ecuaciones y una vez resuelto el sistema,
calcular las auténticas intensidades de rama.
Para aplicar este método no es necesario conocer el sentido de las corrientes (al contrario que en
el punto anterior). Se tomarán sentidos cualesquiera y tras resolver las ecuaciones, se deducirán los
sentidos correctos (los de las corrientes cuyos valores resulten positivos).
Se va a aplicar el método al circuito siguiente en el que se han nombrado las intensidades
ficticias con letras minúsculas para distinguirlas de las de rama que son las que queremos calcular. El
planteamiento será:
Malla1: )21(211512 iiKiKVV +=
Malla2: )12(22345 iiKiKVV +=
De este sistema se deducen los valores de i1 e i2.

Para calcular los valores de las intensidades habrá que hacer:
I1 = i1
I2 = i2
I3 = i1 – i2
El alumno deberá resolverlo como ejercicio, deduciendo también el sentido correcto de las
corrientes que circulan por el circuito.
7.- Teorema de Thevenin.
Dice que cualquier circuito activo (el que tiene generadores) con dos terminales accesibles A y
B, es reducible a una sola fuente y una sóla resistencia.
La fuente tendrá un valor igual al de la tensión entre ambos puntos, en circuito abierto (llamada
tensión Thevenin).
La resistencia tendrá un valor igual al que resulte de dejar el circuito como pasivo (sin fuentes),
calculando la resistencia “desde” dichos puntos y dejándolos abiertos.
8.- Averías en circuitos resistivos.
En general las averías que se pueden producir en los circuitos resultan de circuitos abiertos en
dispositivos como en las resistencias quemadas, ó bien de cortocircuitos producidos entre conductores
ó por ejemplo entre soldaduras próximas.
En el caso de producirse circuitos abiertos, la corriente que circulará por dicho dispositivo será
nula, mientras que la caída de tensión en el dispositivo defectuoso, deberá calcularse pues dependerá
del resto de los dispositivos.
En el caso de producirse cortocircuitos, la tensión será cero y la corriente que circula por el
corto dependerá del resto de los dispositivos.
I1
I3
I2
i1
i2

Cuando se pretenden detectar averías en un circuito electrónico, se suele emplear el polímetro y
el osciloscopio. En la mayor parte de los casos podremos acceder únicamente a medir tensiones pues
para medir corriente sería necesario abrir el circuito.
También en la mayoría de los casos al producirse una avería, el valor medido con avería
respecto al valor que debería medirse sin la avería cambia drásticamente.
En caso de que se tengan que realizar cálculos en circuitos con averías, si conocemos el
dispositivo que está en corto, lo sustituiremos por un simple hilo conductor y se realizarán los cálculos
de esta forma. Si el dispositivo estuviese abierto, se sustituirá el dispositivo por un circuito abierto,
realizando los cálculos en el nuevo circuito. En ambos casos el circuito con avería resulta siempre más
simplificado respecto al original sin avería.

TEMA 4: CORRIENTE ALTERNA
1.- Valores fundamentales de la corriente alterna.
La corriente eléctrica es alterna cuando los electrones van cambiando de sentido de forma
alternativa. La corriente alterna comercial cambia de sentido y de valor de forma periódica. Para
identificarla se emplean ciertos valores fundamentales que analizamos a continuación:
Periodo: Es el tiempo de duración de un ciclo. En un semiciclo la corriente lleva un sentido (+) y en el
otro, lleva sentido contrario (-). La corriente alterna comercial tiene un periodo de 20 ms.
Frecuencia: Es el número de ciclos que se repiten en un segundo. Por lo tanto
f = 1/T. Se mide en Hertzios (Hz)
Valor máximo ó de pico (Vp): es el mayor de todos los valores que toma la tensión ó corriente en un
ciclo.
Valor de pico a pico: es el valor existente entre el pico + y el – (Vpp). Si la señal es pura, entonces es
igual a dos veces el valor de pico.
Valor medio: es la media aritmética de todos los valores de un ciclo. Si la señal es pura, el valor medio
será cero. Si no lo es, el valor medio coincidirá con el nivel de continua.
Valor eficaz (Vef ó Vrms): es el valor con el que se define una tensión ó corriente alterna. Su
significado físico es el de un valor de continua que aplicado sobre una misma resistencia disipara la
misma cantidad de calor que el equivalente de alterna.
Valor instantáneo: es el valor que toma la señal en un instante cualquiera.
El valor medido con el polímetro es el correspondiente al valor eficaz. Mientras a que si se está
visualizando la señal en un osciloscopio, lo que se puede medir es el valor de pico y el de pico a pico,
no el eficaz. Por otro lado, con el polímetro, si disponemos de frecuencímetro, se mediría la frecuencia,
por el contrario, en el osciloscopio podríamos medir el periodo, no la frecuencia.

2.- Componentes pasivos en corriente alterna.
2.1. Funcionamiento en alterna de la bobina y el condensador.
La resistencia se comporta de forma prácticamente igual en continua que en alterna, siempre
que la frecuencia de ésta no sea excesivamente elevada. Sin embargo la bobina y al condensador
“aparentemente” funcionan de distinta forma en alterna y en continua.
Considerando en primer lugar al condensador, es necesario recordar que este requiere cierto
tiempo de carga, como la corriente alterna cambia de sentido, el condensador está constantemente
cargándose en un sentido y en otro. Cuanto mayor sea la frecuencia, este proceso se hace más
rápidamente, con lo cual el condensador apenas llega a almacenar carga y más fácilmente puede
cambiar de polaridad. Se dice en este caso que el condensador presenta menos “reactancia” al paso de
la corriente y todo ocurre “como si” circulara corriente a través del mismo (lo cual no es posible como
ya sabemos).
En cuanto a la bobina, sabemos que en ella mientras circule corriente, se crea un campo
magnético. En el momento de invertirse la polaridad, el campo magnético produce una fuerza
contraelectromotriz que tiende a oponerse a esa inversión, con lo cual manifiesta cierta reactancia al
paso de la corriente (no como en continua, cuyo comportamiento es similar al de un simple conductor),
de forma que cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la oposición que manifiesta la bobina pues
ésta no alcanza el régimen permanente del que se habló al tratar el comportamiento de los componentes
en corriente continua.
2.2. Reactancias. Desfases.
Según lo visto en el apartado anterior, la bobina y el condensador son elementos reactivos, es
decir presentan cierta reactancia al paso de la corriente alterna. Con esta denominación se distingue
entre elementos resistivos, cuyo valor en ohmios no depende de la frecuencia de la corriente alterna y
elementos reactivos cuyo valor depende de la frecuencia. La reactancia se mide en ohmios y las
expresiones utilizadas para averiguar el valor correspondiente son las siguientes:
- Reactancia capacitiva:
fC
Xc
2
1
=
- Reactancia inductiva: fLXL 2=
En ambas expresiones, se emplea la letra X para distinguir reactancia de resistencia pues ambas
empiezan por la misma letra y se obtienen ohmios cuando la frecuencia está en Hertzios, la
Capacidad en Faradios y el coeficiente de autoinducción de la bobina (L) en Henrios.
Con motivo de los efectos producidos en la bobina y en el condensador en presencia de
corriente alterna, se produce un desfase entre la tensión alterna aplicada y la corriente que fluye
por dichos elementos. Este fenómeno no se produce en la resistencia, por lo que se dice que no
desfasa y por tanto si sólo hubiese una resistencia en un circuito de alterna , la tensión y la
corriente irían en fase.
El condensador desfasa 90º, provocando un retraso de la tensión respecto a la intensidad.
La bobina desfasa 90º, provocando un retraso de la intensidad respecto a la tensión.
Para distinguirlos, al desfase provocado por el condensador se le considera negativo, mientras
que al de la bobina, se le considera positivo.

La reactancia por tanto es una magnitud vectorial pues tendrá un módulo que viene dado por la
correspondiente fórmula expresada con anterioridad y un ángulo, que será el desfase. Por ello
puede representarse vectorialmente, o bien como un número complejo
2.3. Impedancia.
En general un circuito de alterna contendrá resistencias, bobinas y condensadores, por lo que
tendrá una resistencia total y una reactancia total. La reactancia total será la resultante de los elementos
reactivos.
La impedancia por lo tanto es la resultante de todos los elementos resistivos y reactivos, por lo
que se trata de una magnitud vectorial con un módulo que se expresará en ohmnios y un ángulo que
representará el desfase resultante y que estará comprendido entre 0 y 90º ó bien entre 0 y –90º.
2.4. Diagramas vectoriales.
Al emplearse magnitudes vectoriales en c.a., suele ser útil realizar la representación gráfica de
las mismas.
Para ello se tomarán dos ejes: el horizontal es el eje real y el vertical el eje imaginario.
Por lo tanto los elementos
resistivos se representan en el eje
real y los reactivos en el
imaginario. La reactancia
inductiva siempre será un vector
sobre el eje imaginario “hacia
arriba” y la capacitiva, “hacia
abajo puesto que la primera
desfasa 90º y la segunda –90º. La
resultante será la impedancia que
será la hipotenusa del llamado
“triángulo de impedancias”.
De forma similar puede
construirse un diagrama vectorial
con los vectores intensidad y
tensión en cada componente. En
los circuitos serie de c.a. suele ser
habitual dibujar el vector intensidad en el eje real y los demás con el correspondiente desfase respecto a
este, con ello resulta un diagrama similar al de impedancias. Por último también se puede obtener el de
potencias, si se toma como origen de fases la intensidad, nuevamente resulta un diagrama similar.
3.- Circuitos de corriente alterna.
3.1. Circuito RLC.
En general los circuitos de alterna estarán formados por resistencias, bobinas y condensadores.

La reactancia total será la resultante de la reactancia capacitiva e inductiva y será un vector que
siempre estará a ±90º respecto al eje real. Será a +90º cuando la reactancia inductiva sea mayor que la
capacitiva (el circuito se dice que es inductivo) y será –90º cuando la reactancia inductiva sea menor.
3.2. Resonancia serie. Características del circuito resonante.
En el caso particular, que se produce a una determinada frecuencia, de que las reactancias
inductiva y capacitiva sean iguales, la reactancia total será nula, por lo que el circuito es resistivo y se
denomina resonantes o sintonizado.
El circuito resonante tiene un desfase total igual a cero.
La tensión y la intensidad van en fase.
Hay condensador y bobina pero se contrarrestan sus efectos por lo que todo pasa como si solo
hubiera resistencia.
La impedancia total es mínima.
La intensidad es máxima.
3.3. Potencia en corriente alterna.
Potencia activa: P = V . I . cos . Se mide en Watios.
Potencia reactiva: Q = V . I . sen . Se mide en Voltiamperios reactivos.
Potencia aparente: S = V . I . Se mide en Voltiamperios.

TEMA 6: FUENTES DE ALIMENTACIÓN LINEALES.
1.- ELEMENTOS BÁSICOS DE UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN.
Se denominan así a los circuitos electrónicos que realizan la función de pasar una señal alterna a
continua. La mayor parte de los equipos electrónicos funcionan con c.c. por lo que la fuente de
alimentación es imprescindible ( excepto si puede ser alimentado con pilas ó baterías pues éstas
también proporcionan continua como las fuentes ).
Las fuentes de alimentación lineales tienen un rendimiento bajo ya que en caso de que a la
salida se consuma poca potencia, la potencia total absorbida de la red la consumen en su mayor parte
los componentes de la fuente. Sin embargo las fuentes de alimentación conmutadas, como su nombre
indica, trabajan con sus componentes en conmutación por lo que éstos consumen muy poca potencia,
siendo, por tanto más eficientes pues la potencia absorbida de la red es la que consume el equipo que se
esté alimentando. En este tema se verán sólo las fuentes lineales dejando las conmutadas para el tema
de electrónica de potencia.
En general las tensiones de alimentación suelen ser de pocos voltios, por lo que se precisa en
principio un transformador que reduzca la tensión de red a otra menor. A la salida de un transformador
la señal sigue siendo alterna por lo que se precisa de un rectificador con diodos, para conseguir una
señal pulsatoria. A la salida del rectificador irá un filtro con el fin de que la señal pulsatoria sea más
parecida a la continua. Y a la salida del filtro irá un regulador que permite reducir el rizado y estabilizar
la señal dejándola prácticamente continua.
1.1. Rectificadores.
- De media onda: Está formado por un simple diodo que conduce y se bloquea de
forma alternativa en cada semiciclo de la señal. Con lo cual a la salida del mismo se
obtiene una señal pulsatoria de media onda.
- De onda completa: Puede realizarse con dos diodos (siendo preciso en este caso un
transformador con toma intermedia) ó con cuatro en puente. Al conducir
alternativamente la señal será pulsatoria de onda completa ó de doble onda.

1.2. Filtrado por condensador.
Al colocar un condensador a la salida del rectificador, éste se carga rápidamente a través del diodo
ó diodos que conducen, sin embargo se descarga lentamente a través de la carga (que será de un
valor muy superior al de la pequeña resistencia equivalente a un diodo que conduce), con lo cual se
obtiene una señal típica con un determinado rizado. Éste es mayor cuanto mayor sea la intensidad
que circula, pero menor cuanto mayor sea la capacidad del condensador.
1.3. Formas de onda típicas. Valores de tensión media y eficaz.
FORMA DE ONDA VALOR EFICAZ VALOR MEDIO
ALTERNA 2/Vp 0
PULSATORIA MEDIA
ONDA
2/Vp /Vp
PULSATORIA ONDA
COMPLETA
2/Vp /2Vp
1.4. Estabilizador.
En las fuentes de alimentación clásicas el elemento estabilizador era un diodo Zéner puesto en
paralelo con la salida. Debido a las propiedades del Zéner, aunque la salida demandara más ó
menos corriente (siempre entre unos determinados límites de corriente mínima y máxima) la
corriente restante era absorbida por el Zéner sin que variara casi la tensión de salida de la
fuente. Para conseguir mejor regulación se incluían varios transistores, básicamente uno en serie
que absorbía la caída de tensión “sobrantes” controlado por otro que actuaba de comparador. En

la actualidad se utiliza tan sólo un regulador integrado cuyo circuito interno dispone de
transistores y Zéner permitiendo una muy buena regulación y un pequeñísimo rizado de salida.
2.- REGULADORES DE TENSIÓN FIJA.
2.1. Reguladores de tensión fija positiva (serie 78XX).
Son dispositivos de tres terminales (E=entrada; S=salida y C=común, siendo su patillaje
repectivamente: E,C,S). Entre las patillas S y C mantienen la tensión indicada por XX. Existen unas
tensiones normalizadas: 5, 6, 8, 12, 15, 18 y 24V. Todos disponen de protección frente a cortocircuitos
en la salida.
Existen cuatro tipos: los de baja corriente que proporcionan hasta 100mA y se identifican con
la letra L colocada en medio: por ej. 78L05. Los de mediana corriente, hasta 500mA, con una M. Los
de 1 Amperio que no llevan letra intermedia. Y los de alta corriente, que proporcionan hasta cinco
Amperios, pero sólo disponibles para 5, 12 y 18 V.
La intensidad que entra por el terminal E es casi la misma que sale por S, puesto que sólo se
derivan unos 4 mA por el terminal común.
Para un correcto funcionamiento del regulador la tensión de entrada al mismo tiene que ser, al
menos, tres Voltios mayor que a la salida, siendo como máximo de 35V.
2.2. Reguladores de tensión fija negativa.
Todo lo anterior es válido para estos reguladores, con la diferencias de que estos se identifican
por el 79, su patillaje es E, S, C y la tensión entre S y C tiene polaridad contraria al anterior.
2.3. Fuente fija regulada.
Para realizar una fuente con una tensión de salida fija, la solución más cómoda consiste en
utilizar un regulador de la serie 78 ó 79 a la salida de la fuente tras el transformador, rectificador y
filtro.
Habrá que tener en cuenta lo siguiente (dimensionado adecuado de todos los componentes):

- La tensión de salida de la fuente deberá coincidir con la del regulador.
- Se calculará la mayor corriente que va a proporcionar la fuente para elegir el tipo de
regulador correspondiente.
- El condensador de filtro deberá tener capacidad suficiente para que no haya excesivo
rizado en la entrada del regulador que haga disminuir demasiado esa tensión y por lo
tanto que no funcione correctamente.
- Los diodos del rectificador deberán aguantar la intensidad que vaya a circular por
ellos que será algo mayor a la máxima que vaya a proporcionar la fuente.
- El transformador deberá dar en el secundario suficiente tensión. Habrá que empezar
por la salida, teniendo en cuenta que al menos en la entrada del regulador se deberá
tener tres Voltios más, además la caída de tensión en el rectificador (0,7V en cada
diodo que conduce) y tener en cuenta que esa tensión será la de pico, por lo tanto se
dividirá por raíz de dos para averiguar la tensión eficaz en el secundario del
transformador.
2.4. Fuente variable con regulador de tensión fija.
Si se desea realizar una fuente que proporcione una tensión ajustable ó variable a la salida, se
emplearán otros reguladores como el 317. Sin embargo es posible realizarla de modo muy sencillo con
uno de la serie 78 ó 79 sin más que colocar un potenciómetro en la patilla común (se dice que trabajan
en masa flotante), pero no se podrá obtener a la salida una tensión inferior a la del regulador que se
coloque.
Ejemplo: Se desea tener una fuente de alimentación con salida ajustable entre 5 y 9V. y
corriente hasta 1Amperio.
Para realizarla, se empleará un 7805 pues la tensión mínima es precisamente de 5V. Ahora hay
que calcular la resistencia que debe tener el potenciómetro. Para ello sabemos que se conectará a la
patilla común por la que circulan siempre 4 mA. Con lo cual la caída de tensión máxima en él será de 9
– 5 = 4V. Así pues:
.1
4
.4
. == K
mA
V
Rpot

2.5. Fuente simétrica.
Las fuentes simétricas son muy útiles para alimentar circuitos que contengan operacionales, ya
que éstos requieren para muchas de sus aplicaciones, tensiones simétricas, es decir positiva y negativa
respecto de un punto (masa).
Para diseñar estas fuentes tan sólo habrá que colocar dos reguladores: uno de la serie 78 y otro
de la serie 79, pero será imprescindible utilizar un transformador con toma intermedia, y a la salida del
rectificador dos condensadores de filtro, uno para cada condensador teniendo precaución con la
polaridad de los mismos.
3.- REGULADORES DE TENSIÓN VARIABLES.
Se fabrican reguladores de tensión pensados para hacer fuentes variables, al contrario de las dos
series estudiadas, pensadas para hacer fuentes fijas. Existe una gran variedad de reguladores variables,
sin embargo vamos a centrarnos en los más populares.

3.1. LM 317, 338 y 350.
Estos reguladores tienen también tres patillas tan sólo, diferenciándose entre ellos por la
corriente que son capaces de proporcionar. Todos ellos llevan protección frente a cortocircuitos.
El más empleado es el 317. La tensión entre la patilla de salida y la común es de 1,2V. La
corriente que se deriva por la patilla común es de 50μA.
La forma de realizar la fuente consiste en colocar un divisor de tensión formado por dos
resistencias: una conectada entre la salida y el común y otra entre el común y masa (el modo de
funcionamiento vemos que es siempre en masa flotante ya que el común no va directamente a masa).

TEMA 7.- CIRCUITOS IMPRESOS
1.- Tipos de placas.
1.1. Materiales empleados: baquelita, fibra de vidrio.
El material más empleado hoy en día es la fibra de vidrio. La baquelita se utilizaba hace años
por su precio, aunque presentaba el inconveniente de ser más quebradiza. El grosor de la placa más
empleado es de 1,6 mm., aunque hay grosores inferiores.
1.2. Placas presensibilizadas: positivas, negativas. Placas de más de una cara.
Encima de la fibra de vidrio está la capa de cobre que puede ser de 30 ó 70 micras. Sobre ésta
puede llevar una emulsión fotosensible, es el caso de las placas presensibilizadas que se emplean para
realizar placas de circuito impreso empleando el procedimiento fotográfico. La emulsión puede
eliminarse cuando le da la luz, en este caso la placa es positiva. En caso de que la emulsión se
endurezca cuando le da la luz, la placa es negativa.
La emulsión puede venir por ambas caras (placas de doble cara) o por una (simple cara).
También hay placas multicapa, que llevan lámina de cobre embutida en la fibra de vidrio).
2.- Fases de la fabricación de un circuito impreso.
El procedimiento manual positivo consiste en dibujar a mano las pistas (zonas de conexión entre
patillas de componentes) y los nodos o pads (puntos donde irán soldadas las patillas o pines) a
tinta en acetato o papel vegetal. Para ello partiremos siempre del esquema del circuito y
pensaremos en la disposición de los componentes sobre la placa, conociendo siempre el tamaño
del componente y la distancia entre patillas.
Se puede emplear también el diseño por ordenador (por ej. ORCAD) en cuyo caso habrá que
emplear acetato apto para impresora láser.
El siguiente paso consiste insolar la placa, para ello se coloca el acetato sobre la emulsión y se
insola unos tres minutos (cuatro si es papel vegetal). Transcurrido este tiempo la emulsión se
podrá eliminar con ayuda del revelador, mientras que no se eliminará la emulsión de la zona que
ha estado protegida por la tinta.
Una vez revelada, se prepara el ácido que es el que va a atacar al cobre. En nuestro caso se
utiliza ácido clorhídrico y agua oxigenada a partes iguales.
3.- Normas de montaje de componentes: formas de colocación, estética.
Si el procedimiento que se va a utilizar es el manual, conviene disponer de una plantilla
pulgametrada, es decir dividida en décimas de pulgada pues precisamente la distancia entre los pines de
un circuito integrado y de muchos otros componentes es un múltiplo exacto de esta medida. Se tratará
de realizar el diseño más sencillo posible, cuanto más cortas sean las pistas y más simple la distribución
de componentes mejor.
No se realizarán pistas con ángulos de 90º, se emplearán ángulos de 45º.
Los puntos de soldadura serán círculos o bien óvalos de suficiente grosos como para dejar cobre
una vez se haya realizado el taladro para introducir la patilla.

El ancho de las pistas dependerá de la intensidad que vaya a circular por ella. Se tendrá en
cuenta que 0,8 mm. puede soportar hasta 2Amperios y 2 mm unos 5 A.
No se dispondrán pistas entre los bordes de la placa y los puntos de soldadura de terminales de
entrada, salido o alimentación, exceptuando la pista de masa.
4.- Trazado de pistas: por ordenador; forma manual. Normas de trazado. Tamaño de pistas y
nodos.
Si se emplea el diseño por ordenador habrá que seguir los pasos que correspondan a la
aplicación elegida, ,por ejemplo Orcad. En caso de realizarlo de forma manual se tendrá especial
cuidado con el tamaño de las pistas, de los pads, con la distancia entre pads y todo ello realizarlo con
rotulador permanente negro con el fin de proteger perfectamente esas zonas. Habrá que asegurarse de
que al trazar las pistas ha quedado suficientemente cubierto con el rotulador. Además cuando se vaya a
colocar el acetato o el papel vegetal en la placa se realizará colocando la zona que ha sido dibujada en
contacto con la zona fotosensible y no al revés pues en tal caso saldrá mal la placa.
El tamaño de las pistas irá en función de la corriente que vaya a circular pero no es conveniente
realizar pistas por debajo de 0,4 mm. En cuanto a los pads conviene que sean al menos el doble de
anchos que la pista que llega al mismo., pero ya se ha dicho que esto estará en función del grosor de la
patilla a taladrar en el mismo.
5.- Taladrado de la placa. Herramientas necesarias: granete, taladrín, brocas.
El taladrado se puede hacer automáticamente en una taladradora automática, pues las
aplicaciones informáticas de diseño de circuitos impresos generan un fichero de taladrado. Tendrá que
tenerse cuidado a la hora de elegir el origen de coordenadas en el mismo. Si se va a taladrar a mano,
conviene primero granetear los nodos o pad para que la broca no resbale. Los taladrines empleados en
la forma manual se alimentan a 12 V. y suelen calentarse si se realizan muchos taladros, teniendo que
dejarlos enfriar de vez en cuando. Las patillas de las resistencias de 1/4W suelen tener unos 0,7 mm de
grosor por lo que habrá que emplear broca de este grosor, así como para las patillas de los integrados.
Se puede emplear también broca de 1mm. Para los espadines y los potenciómetros se empleará broca
de 1,25mm y para realizar los taladros en los extremos de la placa para los soportes, de 3mm.
6.- Eliminación del cobre. Protección de las pistas.
6.1. Productos empleados. Fase de revelado en la técnica fotosensible.
Para la eliminación de la emulsión fotosensible se utiliza revelador líquido. Existen en el
mercado distintos tipos. Actualmente la mayoría vienen en bolsitas, en forma de polvo. Este polvo se
echará en agua y se agitará hasta su perfecta disolución. En general cada sobre viene preparado para un
litro de agua. Una vez revelada una placa el revelador puede volverse a utilizar varias veces más a no
ser que esté muy saturado.
En cuanto a la eliminación del cobre ya se ha citado el ácido o atacador rápido, pero también se
puede utilizar el cloruro férrico que es algo más lento pero menos corrosivo.
7.- Soldadura de componentes. Comprobación de pistas y soldaduras.
Para soldar los componentes, se utilizará un soldador de al menos 15W de punta fina. Se
empleará estaño con alma de resina. Realmente es una aleación de estaño-plomo (60-40%). El plomo
desde julio de 2006, por Ley, no debe utilizarse, por lo que se ha de emplear estaño con un 3% de plata.
El problema es que el coste de éste casi se duplica y además necesita más temperatura para fundir (al
menos 40ºC más) con lo cual el soldador tendrá que se de 25W al menos. Se colocará el estaño sobre el
pad., la patilla y el estaño y se calentará el tiempo imprescindible para que funda para no sobrecalentar

al componente. Una vez realizadas todas las soldaduras conviene comprobarlas con el polímetro
(comprobación de continuidad), para ello antes se debe lijar ligeramente las pistas con estropajo de
aluminio para eliminar de las mismas la emulsión fotosensible que aún no se ha ido del cobre.
Para finalizar y realizar un acabado más profesional, se puede realizar la serigrafía de
componentes que consiste en marcar, por la cara de componentes el contorno de los mismos. Este
proceso no se suele realizar de forma manual por su dificultad, por ello no realizaremos este último
paso.
Para realizar las conexiones a la alimentación o a otros componentes como altavoces, etc., se
pueden colocar espadines que están pensados para conectar en ellos los “faston” . También pueden
conectarse conectores o clemas para circuito impreso.
Cada vez se realizan menos placas de circuito impreso por este procedimiento tradicional de
taladrado de la placa, actualmente la mayor parte de las placas son de montaje superficial (tecnología
SMD o SMT), en la misma los componentes van soldados sobre la placa sin necesidad de realizar
taladros, si bien puede haberlos si se necesita la conexión con alguna de las capas intermedias (en el
caso de multicapa). Para este procedimiento es necesario emplear componentes cuyo patillaje y
encapsulado sea específico para ello. El tamaño de los componentes es mucho menor y por lo tanto
también lo son las patillas y la distancia entre las mismas, por lo que se necesita mucha precisión para
realizar este tipo de montaje, por ello casi exclusivamente se realiza mediante procedimientos
automatizados.

TEMA 8.- CIRCUITOS CON TRANSISTORES.
1.- El transistor bipolar en conmutación.
Como ya se vio en el primer tema, el transistor puede funcionar en conmutación o bien como
amplificador.
Para que funcione como conmutador debe pasar del estado de corte al de saturación y viceversa
bien de forma automática o a partir de una señal externa.
La condición de saturación es que la unión de base-
emisor esté polarizada directamente y también la de base-
colector. La condición de corte es que la unión de base emisor
esté polarizada inversamente. Recordemos que la de activa (para
amplificación) era la de base-emisor directamente y la de base-
colector inversamente.
Cuando el transistor está en corte las corrientes son
nulas, pero las tensiones en el transistor son desconocidas, tan
solo es seguro que entre la base y el emisor la tensión será
cero o negativa (en caso de un PNP: cero o positiva). Cuanto
está en saturación la VBE estará próxima a 0,6V. y la VCE
próxima a cero. Recordemos que en activa la VBE es la misma
que en saturación y la VCE será de varios voltios (ni próxima
a cero ni a la Vcc).
En zona activa el transistor funciona de modo que cuanto mayor sea la intensidad de Base, mayores
serán las intensidades de Colector y Emisor. Existirá por tanto una proporcionalidad entre estas
intensidades que viene expresada por la ganancia de corriente en continua, conocida como = IC/IB (o
también hFE). Este valor no es constante y varía según las condiciones de funcionamiento. Pero en
general se puede decir que es del orden de varios cientos cuando el transistor trabaja en zona activa. Si
la IB aumenta mucho, llega un momento en que el transistor no es capaz de seguir aumentando sus
intensidades de Colector y Emisor y se satura, por lo que en saturación la se reduce a un valor muy
inferior (como orientación se puede decir que menos de 100).
1.1. Aplicaciones: circuitos digitales; detector de luminosidad y sensor térmico.
Las aplicaciones del transistor en conmutación son todas aquellas en las que se cumpla lo dicho
anteriormente. En el caso del circuito de la figura 1 el potenciómetro determina el paso de corte
a saturación. Si la resistencia del potenciómetro es elevada la intensidad se va por la base
saturando al transistor pues se ha colocado una resistencia de tan solo 10K para que circule
suficiente corriente como para saturarlo, por lo tanto el LED lucirá. Si es pequeña, se va toda
por el potenciómetro y el transistor se corta y el LED se apaga. Un sensor puede sustituir al
potenciómetro ya que de forma automática cambia de valor con una magnitud física como la
temperatura, la iluminación, etc. Este es un circuito muy simple, pero con un pequeño
problema: sólo pasará a corte cuando la resistencia del potenciómetro o del sensor sea muy
pequeña.

Los sensores más empleados son, entre otros el de temperatura PTC (aumenta la resistencia con
la temperatura) y NTC (disminuye con la tª. y el de luz: LDR (disminuye la resistencia con la
luz). El circuito por lo tanto indica mediante el LED si la temperatura, luz,... es baja o elevada.
2.- El transistor bipolar como amplificador.
En este caso el transistor deberá permanecer en zona activa sin entrar en corte ni en saturación.
Las aplicaciones serán tanto para radio, como audio como cualquier otra en la que se desee amplificar
una señal. Primero habrá que polarizar adecuadamente al transistor, en continua para que esté en activa
y después inyectar la señal alterna que se desea amplificar. Para no modificar la polarización de
continua, la señal se introducirá y sacará a través de condensadores llamados de acoplo.
Debe tenerse siempre presente que la potencia que se va a proporcionar a la carga se saca de la
fuente de alimentación de continua. Además nunca se podrá sobrepasar a la salida de un amplificador el
valor de la tensión de alimentación. Cuando se requiere dar mucha potencia a la carga, se suelen
emplear circuitos convertidores cc/cc que sirven para poder alimentar a mayor tensión al amplificador.
Ejercicio: Calcular el valor máximo rms de potencia en una carga de 8 ohmios cuando Vcc es de 12V.
2.1. Amplificadores de pequeña señal. Concepto.
Estos amplificadores sirven para amplificar pequeñas señales que son las que provienen de un
micrófono, una antena, los cabezales magnéticos de un cassette, etc., proporcionando señales
amplificadas pero sin sobrepasar aproximadamente medio watio. A partir de este valor de potencia, se
habla de amplificadores de potencia, en lugar de pequeña señal.
2.1.1. Características: ganancias de tensión, intensidad y potencia.
Av= vsal/ vent. Se conoce como ganancia de tensión. Es adimensional o bien se puede expresar
en dB aplicando el log y multiplicando por 20.
Ai= isal/ient. Se conoce como ganancia de intensidad.
Ap=psal/pent = Av * Ap.
Para que un circuito se considere amplificador debe ganar potencia, es decir Ap mayor que 1.
2.1.2. Impedancias de entrada y salida.
Son dos valores importantes pues de ellos depende por ejemplo el mayor o menor valor de la
ganancia. El cociente entre la tensión de entrada y la intensidad de entrada es la impedancia de
entrada. El cociente entre la tensión de salida en circuito abierto y intensidad de salida en
cortocircuito es el valor de la impedancia de salida.
Cuando deseamos obtener forma de onda de la señal de entrada y no nos interesa demasiado
sacar de la entrada toda la potencia posible pues esta es demasiado pequeña, entonces interesa
una impedancia de entrada muy elevada, hablaremos por tanto en este caso de un amplificador
de tensión. Cuando a la salida nos interesa entregar la máxima potencia posible, entonces nos
tendremos que igualar la impedancia de salida a la de la carga a conectar, hablaremos en este
caso de amplificador de potencia.
2.1.3. Respuesta en frecuencia.

Los amplificadores no responden igual a distintas frecuencias generalmente tienen respuesta
como un paso banda, es decir tienen poca ganancia para bajas y altas frecuencias y mayor para
frecuencias medias. Un amplificador sintonizado, sin embargo amplifica para un margen estrecho de
frecuencias y atenúa o amplifica menos para el resto de frecuencias.
2.1.4. Distorsión.
Cuando la señal de salida difiere en forma de onda a la de entrada, hablamos de distorsión. Hay
diferentes tipos.
- De amplitud: cuando la amplitud de la señal es excesiva y por tanto la señal hace que el
transistor se meta en saturación y se recorta la señal.
- No lineal: se produce porque el transistor no responde igual a valores altos o bajos de señal.
- De frecuencia: se produce porque el transistor no responde igual a valores altos o bajos de
frecuencia.
- Armónica.
2.2. Etapa amplificadora en Emisor Común.
El emisor estará a masa y por tanto es común a la entrada
y a la salida. La ganancia de tensión, intensidad y potencia
de esta etapa son elevadas. Tiene una impedancia de
entrada media-baja, lo cual suele ser un impedimento y la
de salida media-alta.
Se puede poner el emisor directamente a masa o bien
colocar una resistencia de emisor que le da estabilidad al
circuito puenteando con un condensador (de desacoplo)
que eleva la
ganancia en
alterna.
2.3. Etapa en Base Común.
Ahora es la base la que está a masa. La entrada de la
señal se hace por el emisor y la salida por el colector. La
ganancia de tensión de esta etapa es un valor mayor que uno
pero la de intensidad es ligeramente inferior a uno
(atenúa). La resistencia de entrada es media-baja y la de
salida alta.
2.4. Etapa en Colector Común.
El colector se coloca a masa. La ganancia de
tensión es próxima a uno. La impedancia de entrada es alta
y la de salida baja. Es una etapa adaptadora de

impedancias. Se llama también seguidor de tensión o seguidor de emisor.
2.5. Amplificadores multietapa.
Todos los amplificadores constan de varias etapas, al menos una de entrada, amplificador de
tensión con impedancia de entrada elevada, otra intermedia y otra de salida con impedancia de salida
igual a la de la carga o amplificador de potencia.
3.- Amplificadores de potencia.
3.1. Clase A
Estos amplificadores constan de un transistor por etapa. La polarización del transistor se
realiza en la zona activa por lo que no debe entrar en corte ni en saturación. El rendimiento de este
amplificador es inferior al 50%.
3.2. Clase B
Estos constan de dos transistores por etapa. Cuando uno entra en activa el otro
permanece en corte por lo que necesitan de algo de tensión para que después entre en activa el que
estaba en corte, esto hace que se produzca en ellos la típica distorsión de cruce. Su rendimiento es
superior, llegando hasta un 75%.
3.3. Clase AB.
Pretende eliminar la distorsión de cruce pues no polariza totalmente en corte a uno de los
transistores mientras el otro conduce, sin embargo la contrapartida es un menor rendimiento que el
clase B pero mayor que el clase A.
3.4. Clase C.
Realmente el clase C no es un auténtico amplificador de potencia, pues el transistor sólo
conduce durante una parte de un semiciclo. Se emplean en osciladores para proporcionar la señal
necesaria por semiciclo para que se mantenga la oscilación de la señal.
3.5. Otras clases.
Existen otras clases más modernas. La clase D se caracteriza por hacer trabajar a los
transistores con señal PWM por lo tanto en corte y en saturación, pero a una frecuencia alta, con lo cual
el amplificador se digitaliza, pero con el fin de obtener una señal alterna que es la resultante en el
tiempo de dicha señal. Mejoran el rendimiento y son amplificadores bastante fiables.
Hay otros que acomodan la tensión de la fuente de alimentación de forma automática a
la exigencia de señal que se necesite, de forma que cuando se necesite dar mucha potencia a la carga, la
tensión de alimentación aumenta y cuando se requiera poca potencia, la tensión de alimentación
disminuirá.
4. Transistor Darlington :
Consiste en dos transistores en cascada. Sus ventajas son la alta impedancia de entrada que se
percibe en la base del primer transistor, este dispositivo de tres terminales conocido como

transistor darlington actua como un transistor de un factor de amplificación muy alto y que
ahora hay dos transistores o sea dos caidas de voltaje de union base-colector.
Donde IB = IC1 = IE1 Este dispositivo de 3 terminales conocido como transistor Darlington actua
como un solo transistor con una ( factor de amplificación muy alta )
Se puede utilizar el transistor Darlington en los amplificadores donde se necesite una ganancia
de tensión muy alta tal como en los amplificadores de sonido por ejemplo. El analisis de un
amplificador en el que se emplea un transistor Darlington(llamado amplificador Darlington) es
similar a los que llevan un solo transistor, excepto que ahora hay dos transistores.

Ventajas:
Alta impedancia de entrada que se percibe hacia la base del primer transistor.
Impedancia: Z = * RE .
La ganancia de corriente es mucho mas grande, esto debido a T = 1 * 2.
Funcionamiento en clase B: Conlleva a que la IC circule solo 180° del ciclo de la senal;
implica que el punto Q se aproxima al punto de corte de ambas rectas de carga ( la continua y la
de señal ) Este desarrolla primero un semiciclo y despues el otro semiciclo.
En este caso amplifica primero el semiciclo negativo ( PNP ) después el positivo ( NPN ) Como
los transistores Darlington clase B generan grandes cantidades de calor el dispositivo debe tener
un tamaño optimo para su función o estar acompañado de un disipador.
Ventajas : Menos consumo de corriente y mayor rendimiento.
4.- Osciladores senoidales.
4.1. Concepto de realimentación. Tipos. Efectos.
Un circuito está realimentado cuando la salida y la entrada del mismo están unidas bien
directamente a través de un conductor o bien a través de cualquier componente. Se dice en este caso
realimentación en bucle cerrado. Si se desconecta, estará en bucle abierto y por tanto realmente no
habrá realimentación.
Si el efecto que produce la realimentación es compensar aumentos de la entrada, entonces se
habla de realimentación negativa. En caso contrario se incrementará paulatinamente la salida, llegando
a saturarse, estamos en el caso de realimentación positiva y se emplea para realizar osciladores
saturados o de relajación como los generadores de onda cuadrada.
La realimentación negativa de un circuito hace que algunas características del mismo queden
modificadas respecto al circuito sin realimentar, dependiendo de cómo se conecte la realimentación. En
general se modifican las impedancias de entrada y salida, disminuye la ganancia y aumenta algo el
ancho de banda.
Realimentación de tensión en serie.- se llama así al circuito con red de realimentación conectada
en paralelo a la salida y en serie a la entrada. Queda modificada la tensión de entrada. El efecto que se
produce es una disminución de la impedancia de salida y un aumento de la de entrada.
Realimentación de tensión en paralelo.- se llama así al circuito con red de realimentación
conectada en paralelo a la salida y en paralelo a la entrada. Queda modificada la intensidad de entrada.
El efecto que se produce es una disminución de la impedancia de salida y una disminución de la de
entrada.
Realimentación de intensidad en paralelo.- se llama así al circuito con red de realimentación
conectada en serie a la salida y en paralelo a la entrada. Queda modificada la intensidad de entrada. El
efecto que se produce es un aumento de la impedancia de salida y una disminución de la de entrada.

Realimentación de intensidad en serie.- se llama así al circuito con red de realimentación
conectada en serie a la salida y en serie a la entrada. Queda modificada la tensión de entrada. El efecto
que se produce es un aumento de la impedancia de salida y un aumento de la de entrada.
4.2. Osciladores basados en circuito tanque: Hartley y Colpitts.
Los osciladores senoidales son circuitos que proporcionan una salida alterna senoidal en
ausencia de señal de entrada. Constan básicamente de redes RC o bien LC y un amplificador
realimentado de clase C. Entre los circuitos con red LC (circuito tanque o depósito) destacan el Hartley
(que tiene una bobina dividida o dos bobinas y un condensador) y el Colpitts (que tiene dos
condensadores y una bobina).
Un circuito LC actúa como un depósito o tanque de energía cargando primeramente el
condensador, éste transfiere su energía a la bobina mientras que circula corriente por la bobina debido a
la descarga del condensador, una vez descargado, la bobina crea una f.c.e.m. que provoca que haya una
corriente de carga del condensador, una vez cargado este se volverá a comenzar el proceso.
Lógicamente debido a las pérdidas tras un determinado periodo de tiempo cesarán las oscilaciones (de
manera similar a un péndulo que, debido al rozamiento, se va parando). Sin embargo si amplificamos
justamente la señal cada semiperiodo en la cantidad que pierde, se mantendrán las oscilaciones.
Para hacer el circuito oscilador no se emplea un circuito LC puro sino con dos condensadores y
una bobina o con dos bobinas y un condensador por lo tanto la fórmula para averiguar la frecuencia de
la señal de salida dependerá de uno u otro caso, obteniéndose a partir de la expresión:
En el caso de dos bobinas al no estar en serie ni en paralelo el valor de L será aproximadamente
la suma de las dos y en el caso del condensador ocurre lo mismo, por lo que se pondrá el valor
aproximado correspondiente a ambos componentes en serie.
La forma de onda resultante es muy pura, pero la fórmula imprecisa y además es muy difícil de
obtener frecuencias elevadas.
4.3. Osciladores a cristal de cuarzo.
Estos osciladores se basan en las propiedades piezoeléctricas del cuarzo. La piezoelectricidad es
la propiedad que tienen algunos materiales en los que se crea una d.d.p. entre sus caras opuestas cuando
son sometidos a un esfuerzo de compresión o tracción según un eje perpendicular a esas caras. Además
la polaridad es opuesta según sea uno u otro esfuerzo. También ocurre el efecto contrario: se deforman
al aplicarles tensión. Si se les somete a una vibración, la señal generada será alterna. Por lo tanto es
necesario ponerlos en circuitos capaces de hacerlos vibrar a partir de la carga inicial de unos
condensadores. Se fabrican cuarzos que se han cortado y tallado para que vibren a determinadas
frecuencias. En general cuanto menor espesor tiene el cristal, puede vibrar a mayor frecuencia. Existe
una forma de tallarlos que permite hacerlos vibrar a determinada frecuencia y a frecuencias múltiplos
de ésta (armónicos): pares, o impares. Su gran ventaja es la precisión, lo que le hace especialmente útil
para generadores de señales con frecuencia patrón como señales de sincronización por ejemplo en
microprocesadores. Se consiguen frecuencias elevadas, pero la señal no es muy pura.
LC
f
2
1

TEMA 8B.- EL DISPARADOR DE SCHMITT
1.- Funcionamiento del disparador de Schmitt con transistores.
El Disparador de Schmitt es un circuito de aplicación de transistores trabajando en conmutación
muy interesante, por lo que se ha decidido dedicarle un tema en exclusiva.
1.1. Activación del circuito: Por nivel de tensión (Detector de nivel). Por sensor.
El circuito realiza la activación de un elemento como un relé, una sirena o cualquier otro
dispositivo a partir de un determinado nivel de tensión de entrada (por lo que puede emplearse como
detector de nivel de tensión) o bien a partir de la activación de un sensor.
Cuando la tensión en la base del primer transistor supere un determinado nivel de tensión que
será 0,6 + la tensión en la resistencia que hay entre los emisores y masa, entonces el primer transistor
entrará en saturación, ,por lo que la tensión entre los puntos A y B será próxima a cero voltios, esto
impide que haya corriente por la base del segundo transistor, por lo que estará en corte y el relé no
estará activado.
Cuando la tensión en la base del
primer transistor esté por debajo
de dicho nivel, el primer transistor
estará en corte lo que permite que,
al no circular corriente desde A a
B, el segundo transistor reciba
corriente suficiente (a través de la
resistencia de 15K) para saturarse
y por lo tanto el relé se activará.
Los valores de las resistencias
están calculados para asegurar la
saturación de los transistores. Si
fuesen mucho mayores podrían no
entrar en saturación y si fuesen
muy inferiores dejarían pasar
demasiada corriente lo que
elevaría demasiado el consumo
del circuito teniendo que colocar
resistencias que aguantasen mucha
potencia.
1.2. Activación de dispositivos: Directamente. Por relé.
La activación del dispositivo de salida puede realizarse directamente sin necesidad de relé en
caso de que el mismo precise corriente continua y además su consumo no sea excesivo. En caso
contrario se suele colocar un relé que proporciona aislamiento eléctrico siendo el acoplamiento
electromagnético entre el disparador y el dispositivo a activar.
1.3. Dispositivos alimentados en continua o alterna.

Si el dispositivo a activar funciona en continua a una tensión próxima a 12V y con una corriente
no muy elevada, éste se podrá activar directamente sin necesidad de relé. Por ejemplo una pequeña
bombilla de continua se podrá colocar en lugar del relé o un led con una resistencia en serie, o un
pequeño ventilador. Si bien en este caso, si la corriente que absorbe es excesiva, conviene cambiar el
segundo transistor por otro de potencia que aguante la corriente necesaria para el ventilador.
Si se precisa activar un dispositivo que funcione en alterna; un ventilador, un sistema de aire
acondicionado, lámparas de corriente alterna, sistema de calefacción, etc., se dejará el relé, así el
dispositivo a activar y el circuito de control que es el disparador estarán aislados eléctricamente.
2.- El relé. Funcionamiento. Contactos: NA, NC. Tipos.
El relé es un dispositivo que básicamente consta de una bobina y de unos contactos asociados al
campo magnético creado por la misma. Cuando la bobina es recorrida por corriente continua crea un
campo magnético intenso pues dispone de un núcleo de hierro, éste atrae a una armadura que va
conectada a un dispositivo mecánico que permite el cierre de interruptores ( contactos normalmente
abiertos –NA-) y/o la apertura de otros (contactos normalmente cerrados –NC-. Hay relés que tienen
numerosos contactos asociados varios de ellos normalmente abiertos y otros normalmente cerrados.
También los hay con un solo contacto o dos. Además la diferencia entre unos relés y otros está en la
corriente que debe circular por la bobina para que esta sea capaz de realizar la activación de los
contactos y además en el grosor de estos contactos según el mismo se podrán conectar a él dispositivos
de mayor o menor consumo.
Por ejemplo el relé utilizado en clase se debe conectar a 12V e indica que la resistencia del hilo
esmaltado de la bobina es de 270 ohmios con lo cual precisa de unos 44 mA para activarse.
3.- Estado de cada transistor. Tensiones típicas.
Vamos a realizar el razonamiento suponiendo que el sensor empleado es una LDR o una NTC.
Ambos presentan una resistencia elevada cuando la luz incidente es escasa o bien cuando lo es la
temperatura. Y al revés: resistencia pequeña cuando incide mucha luz o la temperatura es alta. Con lo
cual cuando la resistencia del sensor es alta, la corriente se va con facilidad por la base del primer
transistor, por tanto estará en saturación: VBE = 0,7V.; VCE = 0 V. aprox. y el segundo estará en corte:
Vbe = 0V.; Vce = 12V. aprox.
Cuando la resistencia del sensor es baja, la corriente se va por el mismo y no habrá suficiente
corriente para polarizar al primer transistor, estando por tanto en corte: Vbe cero o negativa y Vce =
Vab + Vbe2, con lo cual esta tensión será de varios Voltios. Esta tensión hace que el segundo transistor
tenga suficiente corriente por su base para entrar en saturación siendo por tanto su Vbe=0,7V. y su Vce
próxima a cero voltios, lo que hace que la tensión en la bobina del relé sea próxima a 12V. , estando
por lo tanto activado éste. Hay que hacer notar que el diodo en antiparalelo con la bobina del relé es
necesario pues cuando el segundo transistor pase de satuación a corte se creará una f.c.e.m. en los
extremos de la bobina que hará elevar excesivamente la tensión colector-emisor del transistor, con lo
cual al conducir el diodo sólo cuando se crea dicha fcem, se limita la tensión a los 0,6V del diodo y por
este puede circular la corriente que se genera como consecuencia del campo magnético que tenía
almacenado la bobina.

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