3. SEMICONDUCTORES Unión P-N El átomo Bandas de energía El semiconductor La circulación de corriente

12. Secuencia en la circulación de huecos V+ V+ V+ V- V- V-

13. Unión P-N Estructura P N mayoritarios minoritarios P N

14. MUCHOS Unión P-N P N P N MUCHOS P N P N Difusión

15. Unión P-N Al juntarse un y un desaparecen ambos, apareciendo la zona despoblada P N P N Zona despo- blada Recombinación

24. I V V C = 0,7 en el Si V R = Tensión de ruptura Curva real Aproximación Diodo de unión P-N I V Símbolo P V N I V I V R V C

28. Display de 7 segmentos Diodo LED Light Emitting Diode Símbolo Circuito típico con LED V R L I

34. Transistor bipolar CURVAS DE SALIDA Circuito típico de amplificación con un transistor I C V CE I B7 I B6 I B5 I B4 I B3 I B2 I B1 V CC

41. V t variación ¿Cómo? C.A. C.C. Red Transformador Rectificador Filtro Regulador Circuitos analógicos Rectificación I ¿Por qué? V 125/220 t V t V t V t variación Alimentación de red Es preciso convertir C.A./C.C. Circuitos electrónicos

42. Circuitos analógicos Media Onda Onda Completa Son los que se usan en la práctica Poco interés práctico Rectificación II Rectificador v t v t v t v t

43. En el semiciclo positivo si hay corriente En el semiciclo negativo no hay corriente Rectificador de media onda + - + - 125/220 125/220 Circuitos analógicos Rectificación III V 125/220 t V t V t

44. El puente de diodos está constituido por cuatro diodos encapsulados juntos. El transformador deberá tener la relación de transformación adecuada a la tensión continua que se desee. Rectificador de onda completa Circuitos analógicos Rectificación IV V 125/220 t V t V t 125/220 Puente de diodos ~ ~ + -

45. Filtros Circuitos analógicos Son circuitos electrónicos que permiten seleccionar, atenuar o eliminar señales de una determinada frecuencia. = Filtros I Esto se consigue usando componentes cuya respuesta sea función de la frecuencia Z C = 1 j  C Z L =j  L Ejemplos

46. Tipos Básicos de Filtros Circuitos analógicos Filtros II 1 t R f C2 f C1 1 t R f C2 f C1 Filtro Paso Banda 1 t R f C 1 t R f C Filtro Paso Alto 1 t R f C 1 t R f C Filtro Paso Bajo

47. Filtros III CUESTIÓN PREVIA Circuitos analógicos Cuando una señal pasa por un circuito, la señal de salida se obtiene multiplicando la señal de entrada por la función de transferencia o respuesta del circuito. R S e S S = S e * R

48. Filtros IV ¿Cómo actúa un filtro? Circuitos analógicos Paso Banda 1 t R f C2 f C1 Paso Alto 1 t R f C Paso Bajo 1 t R f C S a ( f < f C1 ) S b (f C1 < f < f C2 ) S c ( f > f C2 ) S a ( f < f C ) S b ( f > f C ) S a ( f < f C ) S b ( f > f C ) S a ( f < f C1 )* 0 = 0 S b (f C1 < f < f C2 )* 1 = S b (f C1 < f < f C2 ) S c ( f > f C2 ) )* 0 = 0 S a ( f < f C )* 0 = 0 S b ( f > f C )* 1 = S b ( f > f C ) S a ( f < f C )* 1 = S a ( f < f C ) S b ( f > f C )* 0 = 0

49. Filtros V Descomposición de señales Circuitos analógicos Cualquier señal se puede descomponer en la suma de una señal continua y un conjunto de señales senoidales Fourier Series Transformada = V t V t

50. Filtros VI Ejemplo de descomposición de una señal periódica Circuitos analógicos = + + + + V t V t V t V t V t

51. Filtros VII Filtros + Descomposición de Señales Circuitos analógicos Rectificador Extraer una señal de una determinada frecuencia. V t F. Paso-bajo V t Señal Teórica V t Señal Real

52. Filtros + Descomposición de Señales Circuitos analógicos Filtro Paso-Alto Filtro Paso-Bajo Modificar las características de una señal. Filtros VIII t V t V t V

53. S S = A · S e G V Ganancia en tensión G I Ganancia en intensidad Amplificadores I Esquema Básico Circuitos analógicos Señal de Entrada V ó I Señal de Salida V ó I GANANCIA A S e S S A

54. Z e - Impedancia de entrada Z s - Impedancia de salida Amplificadores II Esquema Básico Circuitos analógicos Otros Parámetros Importantes Los amplificadores son circuitos básicos en la transmisión de señales electrónicas, pues permiten elevar el nivel de las mismas, bien para transmitirlas o bien para recuperar señales con unos niveles muy bajos de tensión. Aplicaciones Z e Z S A

55. Amplificadores III Cadena de Amplificación Circuitos analógicos Transductor de entrada Transductor de salida Aunque la señal que manejan los amplificadores es electrónica, las señales inicial y final pueden ser cualquier tipo de señal física (presión, temperatura, humedad, óptica, etc.). Los transductores se encargan de hacer las correspondientes conversiones. Esto permite usar la electrónica en el procesamiento de cualquier magnitud física. Pueden colocarse tantos ampli- ficadores como sea necesario A1 A2

56. Amplificadores IV Adaptación de impedancias Circuitos analógicos Transductor de entrada Transductor de salida Z s1 = Z e2 Máxima Transferencia de potencia A mayor desadaptación más pérdida de potencia se produce A1 A2 Z s1 Z e2

57. Concepto Circuitos analógicos Es un proceso habitual en el mundo de la ingeniería La realimentación existe en el mundo biológico Consiste en combinar una muestra de la señal de salida de un proceso con la entrada, para modificar las características del proceso en la forma deseada Realimentación I

58. Ejemplo de Sistema Realimentado Circuitos analógicos Mando a distancia GRUA Posición de la carretilla 3º piso Realimentación II La señal de salida viene dada por la posición de la carretilla. La señal de entrada está determinada por el piso al que se desea subir la carretilla. El operario, con su vista, compara ambas señales y si no coinciden, actúa sobre el mando a distancia hasta hacerlas coincidir.

59. Circuito Básico Circuitos analógicos Realimentación III B + - A MEZCLADOR DE SEÑALES AMPLIFICADOR RED DE REALIMENTACIÓN

60. Análisis Circuitos analógicos S s = S e’ · A S s = (S e - B·S s ) ·A A 1 + A · B S s S e = Característica de transferencia del sistema Ar = Realimentación IV B + - A S e’ = S e - B * S s B * S s S e S s

61. Tipos de Realimentación Circuitos analógicos NEGATIVA Ar < A Realimentación V Esta Realimentación frena los cambios bruscos del sistema Cuanto más fuerte sea la realimentación más estables será el sistema

62. Tipos de Realimentación Circuitos analógicos POSITIVA Ar > A Realimentación VI Esta Realimentación favorece los cambios bruscos El sistema es muy inestable Interesa cuando se desean obtener transiciones muy bruscas de una señal, como por ejemplo al generar una onda cuadrada: V t

63. Tipos de Realimentación Circuitos analógicos OSCILADORES Ar = A El sistema puede proporcionar una señal de salida sin tener señal de entrada Interesa esta realimentación para los generadores de señal. Se usa en los osciladores. Realimentación VII S s =  S s = 0 = S s S e 

64. Amplificador Operacional Circuitos analógicos OPERACIONAL I -Vcc +Vcc V 1 -V 2 - + +Vcc -Vcc V 1 V 2 V 0 Ref

65. Operacional II Usos del Amplificador Operacional Circuitos analógicos Amplificador Comparador V e V e = - R1·i 1 V s = -R2·i 2 V s V e = -R2 R1 i 1 =i 2 R1 R2 i 1 i 2 V e V s - + R2 V s - + -Vcc +Vcc V e Led luce Led no luce V s

66. Tipos de Generadores Circuitos analógicos Osciladores Multivibradores Otros Señal de entrada Oscilador Señal de salida senoidal GENERADORES DE SEÑAL I V t

67. Multivibradores Circuitos analógicos Aestable El circuito bascula solo del nivel bajo al alto, y viceversa. Pueden regularse los tiempos en ambos estados. No tiene ningún estado estable. GENERADORES DE SEÑAL II V t

68. Multivibradores Circuitos analógicos El circuito sólo cambia de un estado al otro. Para salir del segundo estado precisa una señal externa. Tiene un solo estado estable. Monoestable Señales de Cambio GENERADORES DE SEÑAL III V t

69. Multivibradores Circuitos analógicos Para salir de cualquiera de los dos estados precisa una señal externa. Tiene dos estados estables. Biestable Señales de Cambio GENERADORES DE SEÑAL IV V t