COMPONENTES ELECTRÓNICOS
Ing. Melvin Gustavo Balladares Rocha
CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1
Se debe establecer criterios para el dimensionamiento del sistema solar,
y fijar los requisitos para su utilización como fuente de energía de los
equipos de telecomunicaciones.
Sector eléctrico cuenta con 106 unidades generadoras
Las centrales están ubicadas en 7 de los 9 departamentos: La Paz, Cochabamba, Santa Cruz, Chuquisaca, Potosí, Oruro y
Beni.
La empresa HB posee dos hidroeléctricas que son las más grandes del país.
Según datos a 2012, hay 53 generadoras termoeléctricas y 53 hidroeléctricas.
En Bolivia existen doce empresas con 106 unidades de generación eléctrica, entre hidroeléctricas y termoeléctricas,
distribuidas en siete de los nueve departamentos del país, según los datos oficiales registrados hasta 2012.
La potencia instalada por tipo de generación en el Sistema Interconectado Nacional (SIN) corresponde en 69,84% a las
unidades termoeléctricas y 30,16% a las hidroeléctricas, señala el Anuario Estadístico 2012 de la Autoridad de Fiscalización
y Control Social de Electricidad (AE).
Las centrales eléctricas que conecta el SIN en Bolivia están en La Paz, Cochabamba, Santa Cruz, Chuquisaca, Potosí, Oruro y
Beni.
En este marco, la empresa Cobee opera con 30 unidades hidroeléctricas y dos termoeléctricas ubicadas en El Alto, en la
zona El Kenko.
La empresa Corani cuenta con nueve unidades en el departamento de Cochabamba.
La Empresa Eléctrica Guaracachi opera 24 unidades termoeléctricas distribuidas en cinco centrales, las cuales están
instaladas en Santa Cruz, Sucre y Potosí.
Asimismo, la Empresa Eléctrica Valle Hermoso tiene 12 unidades termoeléctricas, 3 en la central Carrasco, 8 en Valle
Hermoso y una en El Alto.
Por su parte, la empresa Río Eléctrico SA (Eresa) opera 7 unidades hidroeléctricas, todas ubicadas en los márgenes del río
Yura, Potosí.
La Sociedad Industrial Energética y Comercial Andina SA (Synergia) opera la Central Kanata con una unidad hidroeléctrica,
ubicada en Cochabamba, en la vertiente sur de la cordillera del Tunari.
La Compañía Eléctrica Central Bulo Bulo (CECBB) tiene dos unidades termoeléctricas también en Cochabamba.
Según el informe, desde 2007, la firma Guabirá Energía SA (GBE) cuenta con una unidad de generación termoeléctrica,
siendo la primera empresa en el SIN que utiliza bagazo (residuos de caña de azúcar) como combustible.
La empresa Servicios de Desarrollo de Bolivia SA (SDB) opera la Central Hidroeléctrica Quehata con dos unidades de
generación en Cochabamba.
Por su parte, la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) tiene 8 unidades, y ENDE Andina 4 unidades de generación
termoeléctrica.
La Hidroeléctrica Boliviana (HB) posee 4 unidades, dos de las cuales son las hidroeléctricas más grandes del país, una de
38,4 megavatios (MW) y la otra de 51,1 MW.
475 MW es la potencia efectiva de las unidades generadoras del sector hidroeléctrico, según datos a 2012.
980,6 MW es la potencia efectiva de las plantas termoeléctricas, con un aporte del 69,8% al Sistema Nacional.
CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA
Esquema de corriente Continua. Esquema de corriente Alterna.
• La corriente es el flujo de carga eléctrica que pasa por un material conductor
durante un periodo de tiempo determinado.
• Existen dos tipos de corriente: La Corriente Continua (CC) y la Corriente Alterna
(CA).
CORRIENTE CONTINUA
• La corriente continua (DC) o corriente
directa (CD) es un tipo de corriente de
flujo continuo de carga eléctrica.
• Ésta es la que produce, por ejemplo, las
pilas, los dinamos y las baterías.
• En este caso el voltaje también se
mantiene constante y a diferencia de
la CA no varía en el tiempo.
Corriente continua
CORRIENTE ALTERNA
• La corriente alterna (AC) es producida
por alternadores y generada en las
centrales eléctricas: es la corriente de
transportar y de generar.
• El alternador hace girar sus hélices
unas 50 veces cada segundo
produciendo una onda de corriente y
tensión senoidal. Esta velocidad de giro
tiene una frecuencia de unos 50 Hz.
Asimismo, la tensión generada entre
los dos polos varía con el tiempo en
forma de onda senoidal.
Corriente Alterna
CORRIENTE ALTERNA
• El voltaje de la electricidad alterna cambia entre los valores máximos y mínimos
de manera cíclica, por lo que la mitad del valor del voltaje es positivo y la otra
mitad, negativo. La corriente alterna posee una serie de características
particulares como la forma de onda, la amplitud y la frecuencia.
CORRIENTE ALTERNA
Una señal Senoidal se compone de lo siguiente:
Amplitud o valor pico: Es el máximo valor alcanzado en cualquier
dirección. Se mide en voltios o amperios dependiendo de si es una
señal de voltaje o de corriente alterna.
Periodo: Es el tiempo que tarda una señal senoidal en cumplir un ciclo
(en repetirse). El periodo se mide en segundos.
CORRIENTE ALTERNA
Frecuencia: Es el número de ciclos completos por segundo. La
frecuencia se mide en Herz (Hz) y es la inversa del periodo.
F = 1/T [Hz]
En Bolivia, la red eléctrica de corriente alterna tiene una frecuencia de
50 Hz. En otros países la frecuencia es de 60 Hz.
CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA
¿Qué corriente es mejor?
A finales del siglo XIX esta pregunta provocó
una competencia entre dos increíbles
científicos.
ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA.
Circuito eléctrico
Circuito electrónico
COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
Si observamos un aparato electrónico por
dentro, nos daremos cuenta de que se trata de
un objeto de gran complejidad, formado por
multitud de dispositivos.
ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO.
• Componentes discretos: pequeños
dispositivos electrónicos individuales con una
funcionalidad muy genérica y limitada.
• Ejemplos: resistores, condensadores, relés,
diodos, transistores, etc.).
ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO.
• Chips (Circuitos Integrados): pequeñas
pastillas que contienen miles y millones de
componentes discretos integrados en un área
muy pequeña (en unos pocos centímetros).
Presentan funcionalidades mucho más
concretas y aplicadas que los componentes
discretos.
• Ejemplos: temporizador 555, amplificador
operacional μ741, memorias, etc.
ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO.
ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO.
• Tarjetas: la asociación de componentes
discretos y chips sobre una placa constituye
una tarjeta. Las tarjetas presentan
funcionalidades muy complejas y avanzadas.
Un dispositivo electrónico puede estar
formado por una o varias tarjetas, de distinta
complejidad.
• Ejemplos: tarjeta de video, tarjeta de sonido,
modem, etc.
ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO.
TIPOS DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
Los componentes electrónicos se pueden dividir en dos
tipos:
1) Componentes pasivos.
Son aquellos componentes que actúan como receptores
y consumidores de la señal eléctrica. No generan ni
ganancia ni control de la señal eléctrica. Los
componentes pasivos son resistores, condensadores y
bobinas.
2) Componentes activos.
Se trata de componentes capaces de generar, modificar
o amplificar la señal eléctrica. Algunos ejemplos de
componentes activos son el diodo y el transistor.
TIPOS DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
Componentes pasivos
TIPOS DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
Componentes activos
TIPOS DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
En esta imagen tenemos una colección de componentes electrónicos básicos.
¿Puedes reconocerlos e indicar si son pasivos o activos?
RESISTORES.
En este apartado del tema se estudiarán los distintos tipos de
resistores existentes:
• Resistores fijos.
• Resistores variables.
• Resistores dependientes (LDR y termistores).
Varios resistores (fijos,
variables,
LDR, y NTC) montados
en una placa
protoboard.
RESISTORES FIJOS.
Un resistor fijo es un componente electrónico
que proporciona un determinado valor de
resistencia al paso de la corriente eléctrica.
RESISTORES FIJOS.
Como el resistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica:
RESISTORES FIJOS.
Como el resistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica:
RESISTORES.
Aplicaciones:
Los resistores fijos se emplean en circuitos
electrónicos para:
• Proporcionar una resistencia conocida al paso de
la corriente.
• Limitar el valor de la corriente (protección de
componentes frente grandes corrientes)
[Ejemplo 1].
• Controlar o fijar tensiones (polarizar circuitos)
[Ejemplo 2].
RESISTORES.
Ejemplo 1: Protección de un LED con un resistor
fijo.
RESISTORES.
Ejemplo 2: Circuito divisor de tensión.
RESISTORES.
Conceptos básicos de resistores:
• Resistencia nominal (Rn): es el valor de resistencia
esperado del resistor a temperatura ambiente (25ºC).
Este valor suele venir marcado en el cuerpo del
componente mediante un código de colores.
• Resistencia real: Es el verdadero valor resistivo que
presenta el resistor una vez montado en el circuito, y
la forma de averiguarlo es midiendo.
• Tolerancia: máxima variación del valor real respecto el
nominal. Depende de la técnica de fabricación,
material, etc., y es indicado por el fabricante en el
cuerpo del componente junto con el valor nominal.
RESISTORES.
Código de colores:
La mayoría de resistores fijos indican su valor resistivo
nominal y su tolerancia mediante un sistema de barras de
colores en su superficie.
Normalmente el código de colores de un resistor está
compuesto de 3 bandas:
• Banda 1: primera cifra de la resistencia.
• Banda 2: segunda cifra de la resistencia.
• Banda 4: Tolerancia (sin color: ±20%)
La banda de tolerancia se identifica porque suele estar algo
más separada del resto de bandas.
Ejemplo:
RESISTORES.
Código de colores:
RESISTORES.
Ley de Ohm
Cuando una resistencia es atravesada por una
corriente se cumple que:
𝑽 = 𝑰 ∗ 𝑹
• Donde V es la tensión que se mide en voltios (V).
• Donde I es la intensidad de la corriente que
atraviesa la resistencia, y que se mide en
Amperios (A).
• Donde R es la resistencia que se mide en Ohmios
(Ω).
SIMBOLOGÍA DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA
Existen distintos tipos de resistencias eléctricas.
Existen resistencias cuyo valor óhmico es fijo y aquellas donde es variable.
Resistencia fija
Resistencia fotosensible
Resistencia variable
Resistencia variable
RESISTORES.
Resistencias en Serie...
En un circuito en serie las resistencias se
colocan una seguida de la otra de tal modo que
la corriente deberá fluir primero por una de
ellas para llegar a la siguiente, esto implica que
el valor de la resistencia total del circuito sea la
suma de todas ellas.
RESISTORES.
Resistencias en Paralelo...
En un circuito en paralelo las resistencias se colocan
según se indica en el siguiente grafico, de esta manera la
corriente eléctrica llega a todas las resistencias a la vez,
aunque la intensidad de la corriente es mayor por el
resistor de menor valor. En este caso la resistencia total
del circuito la puedes obtener utilizando la ecuación que
se muestra en el grafico...
RESISTORES VARIABLES.
Los resistores variables son resistores cuyo
valor de resistencia se puede variar
desplazando un cursor o girando un eje.
De esta manera se modifica la resistencia que
ofrece el resistor variable desde 0 hasta el
valor máximo indicado en el cuerpo del resistor.
A los resistores variables se les llama
POTENCIÓMETROS.
RESISTORES VARIABLES.
RESISTORES VARIABLES.
• Simbología eléctrica del potenciómetro.
La flecha sobre el resistor indica que es variable
• Aplicaciones:
Los resistores variables se emplean como
reguladores de intensidad, en aplicaciones de
control de nivel de luminosidad, de sonido, etc.
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA LUZ (LDR).
• Los resistores dependientes de la luz, foto-
resistores o LDR (Light Dependent Resistors)
son resistores cuya resistencia depende de la
luz incidente:
– En condiciones de oscuridad o poca luz, su
resistencia es muy alta (deja pasar muy poca
corriente).
– En condiciones de iluminación, su resistencia es
muy baja (deja pasar mucha corriente).
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA LUZ (LDR).
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA LUZ (LDR).
• Ejemplos de LDR comerciales
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA
TEMPERATURA.
Los resistores dependientes de la temperatura o
TERMISTORES son resistores cuya resistencia
depende de la Temperatura a la que se
encuentren.
Hay dos tipos de termistores: NTC y PTC
• En los NTC (Coeficiente de Temperatura
Negativo) disminuye la resistencia al aumentar la
temperatura.
• En los PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo)
aumenta la resistencia al aumentar la
temperatura.
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA
TEMPERATURA.
Símbolo eléctrico del termistor.
» Acompañado de −T indica que es un NTC.
» Acompañado de +T indica que es un PTC.
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA
TEMPERATURA.
Ejemplos de NTC comerciales Ejemplo de PTC comerciales
• Aplicaciones:
Aplicaciones:
Los termistores más habituales son los NTC, y se utilizan como
sensores de Temperatura en termostatos, termómetros, circuitos de
protección de aparatos eléctricos frente a la temperatura, detectores
de incendios, etc.
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA
TEMPERATURA.
• Ejemplo de funcionamiento de un NTC.
RESISTORES DEPENDIENTES DE LA
TEMPERATURA.
• Ejemplo de funcionamiento de un NTC.
CONDENSADORES.
Un condensador es un dispositivo electrónico pasivo,
compuesto por dos placas metálicas (conductoras) separadas
por un material aislante (dieléctrico).
Esquema de un condensador Simbología eléctrica
CONDENSADORES.
Aplicaciones:
Son componentes capaces de almacenar carga eléctrica, por lo
que se comportan como “almacenes de energía eléctrica”.
El proceso de carga y descarga de energía de los condensadores
los hace muy útiles como almacenes temporales de carga, en
aplicaciones como temporizadores y retardadores (aunque
también se utilizan como baterías, filtros, circuitos de
comunicaciones, etc.).
CONDENSADORES.
Varios ejemplos de condensadores
de poliéster
cerámico
electrolítico de aluminio
electrolítico de Tántalo
condensador variable
CAPACITORES O CONDENSADOR
• El capacitor es un dispositivo eléctrico que permite almacenar
energía en forma de campo eléctrico. Es decir, es un dispositivo
que almacena cargas en reposo o estáticas. A diferencia de una
batería común, el capacitor solo almacena la energía y puede
actuar de filtro en un circuito electrónico.
• La unidad en que se mide la capacitancia (propiedad del
capacitor) son los faradios. La capacitancia suele ser un valor
pequeño por lo cual suele medirse en microfaradios (uF).
SIMBOLOGÍA DE LOS CAPACITORES
Existen condensadores sin polaridad. Aquellos que poseen polaridad y se debe
tener mucho cuidado al conectarlos y aquellos con capacitancia variable
Condensador
No polarizado
Condensador
polarizado
Condensador
Variable
BOBINAS Y TRANSFORMADORES
El bobina o inductor es un dispositivo eléctrico que
permite almacenar energía en forma de campo
magnético a través de un fenómeno conocido como
autoinducción. Este dispositivo se utiliza principalmente
para elevar o disminuir la corriente o el voltaje en un
sistema eléctrico.
La inductancia (propiedad de las bobinas) se mide
en henrios (H).
BOBINA O INDUCTOR
SIMBOLOGÍA DE LAS BOBINAS
Existen bobinas con núcleo de hierro y núcleo de aire. Las bobinas de
núcleo de hierro se suelen utilizar principalmente para la transformación
de voltaje o corriente. Las bobinas de núcleo de aire son utilizadas en
conjunto a los condensadores como filtros.
Bobina Transformador
EL TRANSFORMADOR
Existe una relación entre el número de vueltas que tiene cada enrollado y
el voltaje o la corriente, que se puede obtener en un transformador.
EL TRANSFORMADOR
Por ejemplo:
Si en un lado del transformador (lado que denominaremos primario) doy 50
vueltas y en el otro lado (que denominaremos secundario) doy solo 10
vueltas, y aplicamos un voltaje CA de por ejemplo, 1000 Volts en el lado
primario, entonces reduciremos el voltaje en el lado secundario.
EL TRANSFORMADOR
La relación de transformación del voltaje está definido
por la siguiente fórmula:
Donde:
Vp: Voltaje del primario
Vs: Voltaje del secundario
Np: Número de vueltas del primario
Ns: Número de vueltas del secundario
EL TRANSFORMADOR
Es decir que si despejamos la
ecuación se puede obtener el voltaje
en el secundario.
Vs = Ns / Np * Vp
Vs = 10 / 50 * 1000
Vs = 200 volt
EL TRANSFORMADOR
• Si el voltaje disminuye en el secundario
entonces la corriente aumenta y se
calcula de la siguiente forma:
• Si la corriente es 2ª en el primero,
calcule la corriente en el secundario.
EL TRANSFORMADOR
Algo que es importante tener presente
es que en una situación ideal sin
pérdidas con factor de potencia = 1, la
potencia activa tanto en el primario
como en el secundario es la misma.
* Pp = Ps
EL TRANSFORMADOR
Esto se debe a la ley de conservación de la energía:
“La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”
EL TRANSFORMADOR
• Si el transformador o bobina se
somete a una corriente continua
¿qué ocurre?.
• Respuesta:
Se obtiene un electroimán.
• Es importante recordar que el fenómeno de aumento o disminución de la
corriente o el voltaje en un transformador ocurre cuando se somete a una
fuente de corriente alterna (CA).
Diodo común semiconductor:
Un diodo es un dispositivo semiconductor que actúa esencialmente como un
interruptor unidireccional para la corriente. Permite que la corriente fluya en
una dirección, pero no permite que la corriente fluya en dirección opuesta.
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
Diodo común semiconductor:
Un diodo semiconductor se compone de dos cristales de silicio (Si) de
polaridades o regiones diferentes: una tipo-P (positiva) en función de ánodo y
otra tipo-N (negativa) en función de cátodo. Cuando ambas regiones se unen
forman el chip de un diodo tipo P-N.
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
Curva característica de diodo común semiconductor:
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
• Diodos de protección por corriente inversa:
Se usan para evitar que la corriente circule en
un sentido indebido.
• Diodos como rectificadores:
Se utiliza para rectificar la corriente y
convertirla de CA a CC.
• Diodos para supresión de picos de voltaje:
Un diodo se conecta a través del inductor
para limitar grandes picos de voltaje.
Aplicaciones de los
diodos comunes
semiconductores:
OTROS TIPOS DE DIODOS MUY UTILIZADOS
Diodo Zener:
• El diodo Zener es un tipo especial de
diodo que, a diferencia del
funcionamiento de los diodos normales,
se utiliza polarizado inversamente.
• En este caso la corriente circula en
contra de la flecha que representa
el diodo.
• La principal aplicación de un diodo Zener en un circuito
electrónico es como un regulador de voltaje.
• Proporciona un voltaje constante a la carga de una fuente
cuyo voltaje puede variar en un rango suficiente.
OTROS TIPOS DE DIODOS MUY UTILIZADOS
Diodo LED:
•Un diodo emisor de luz​ (también
conocido por la sigla LED, del inglés light-
emitting diode), es un semiconductor
que emite luz incoherente de espectro
reducido cuando se polariza de forma
directa la unión PN del mismo y circula
por él una corriente eléctrica.
OTROS TIPOS DE DIODOS MUY UTILIZADOS
Fotodiodo:
• El fotodiodo tiene básicamente la misma
construcción que un diodo rectificador (está
construido por una unión PN). Sin embargo,
este dispositivo es sensible a la luz visible e
incluso a la infrarroja.
• El fotodiodo responde a los cambios de
oscuridad a iluminación y viceversa con mucha
más velocidad que una fotoresistencia, y
puede utilizarse en circuitos con tiempo de
respuesta más pequeño.
Transistor
• El transistor es un dispositivo
electrónico semiconductor que
cumple funciones de
amplificador, oscilador,
conmutador o rectificador.
• Actualmente se encuentran
prácticamente en todos los
aparatos electrónicos de uso
diario: radios, televisores,
reproductores de audio y video,
relojes de cuarzo, computadoras,
teléfonos celulares, lámparas,
fluorescentes, etc.
Construcción de un Transistor
• El transistor es un dispositivo semiconductor de
tres capas, compuesto ya sea de dos capas de
material tipo n y una de tipo p o dos capas de
material tipo p y una de tipo n. El primero se
denomina transistor npn, en tanto el último recibe
el nombre de transistor pnp. Ambos se muestran
en la figura. Encontraremos que la polarización
de cd es necesaria para establecer una región de
operación apropiada para la amplificación de ca.
Las capas exteriores del transistor son
materiales semiconductores con altos niveles de
dopado, y que tienen anchos mucho mayores
que los correspondientes al material emparedado
de tipo p o n.
• En los transistores que se muestran en la
figura, la relación entre el ancho total y el de
la capa central es de 0.150/0.001 = 150:1.
El dopado de la capa emparedada es
también considerablemente menor que el
de las capas exteriores (por lo general de
10:1 o menos). Este menor nivel de dopado
reduce la conductividad (incrementa la
resistencia) de este material al limitar el
número de portadores libres, las terminales
se han indicado mediante letras
mayúsculas, E para el emisor, C para
el colector y B para la base.
Operación del Transistor
• Haciendo el mismo análisis que
con el diodo polarizando en
directa e inversa se determina
que La unión p-n de un
transistor se polariza en
inversa en tanto que la otra se
polariza en inversa. Por tanto
se determina el flujo de
portadores mayoritarios y
minoritarios del transistor. El
mayor numero de estos
portadores mayoritarios se
difundirá al material tipo n
conectado al colector.
Aplicando la ley de Kirchhoff al
transistor como si fuera un nodo único.
𝐼𝐸 = 𝐼𝐶 + 𝐼𝐵
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CONTROLADOS
Transistores de unión bipolar o BJT:
Este dispositivo permite el control y regulación de una
corriente grande a partir de una corriente pequeña. La
corriente que pasa por el colector o emisor es
proporcional a la corriente que pasa por la base. Este es
el funcionamiento del transistor como amplificador.
Si se deja pasar la corriente por la base, entonces pasará
una corriente por el colector-emisor. En caso contrario,
no pasará ninguna corriente en el colector-emisor. Este
es el funcionamiento del transistor como interruptor.
Transistores de efecto de
campo
• Es un dispositivo de tres terminales
que se utiliza en varias aplicaciones
que coinciden, en gran medida, con
las del transistor ya estudiado Aun
cuando existen diferencias
importantes entre los dos tipos de
dispositivos, las diferencias
principales entre los dos tipos de
transistores radican en el hecho de
que:
• El transistor BJT es un dispositivo
controlado por corriente, en tanto el
transistor JFET es un dispositivo
controlado por voltaje, como se
muestra en la figura.
Circuitos integrados.
Amplificadores operaciones y
temporizadores
Introducción
Los circuitos integrados (también
microchip) son
llamados chip o
circuitos con un uso específico,
simples
compuestos de elementos
(diodos, condensadores,
transistores…) fabricados en una oblea
de silicio, miniaturizados y protegidos
por una carcasa de plástico. Sus
terminales se conectan para darles
señal y para recoger resultados.
Los microprocesadores son CI complejos con más de 100 millones de
transistores.
Amplificador operacional μ741
Circuito integrado que aumenta una señal de
entrada, por ejemplo la señal de voltaje de un
micrófono para que salga por un altavoz o la
señal de antena de una televisión.
Símbolo del chip
Señal de entrada
Alimentación desde
terminal - pila
desde
Alimentación
terminal + pila
Señal de salida
Temporizador NE555
Circuito integrado capaz de general señales
temporales con mucha estabilidad y precisión.
Se emplea como circuito base de muchos
dispositivos de control del tiempo: relojes,
temporizadores, retardadores, intermitentes…
Símbolo del chip
Señal de entrada
Alimentación desde
terminal - pila
Alimentación desde
terminal + pila
Señal de salida
• En general, semejantes a los de los diodos de potencia (excepto los encapsulados
axiales)
• Existe gran variedad de encapsulados
• Ejemplos: MOSFET de 60V
EL
MOSFET
DE
POTENCIA Encapsulados de MOSFETs de Potencia
RDS(on)=9,4m, ID=12A
RDS(on)=12m, ID=57A
RDS(on)=9m, ID=93A
RDS(on)=5,5m, ID=86A
RDS(on)=1.5m, ID=240A
• Otros ejemplos de MOSFET de 60V
EL
MOSFET
DE
POTENCIA Encapsulados de MOSFETs de Potencia
RDS(on)=3.4m, ID=90A
motor CC o motor DC (por las iniciales en inglés direct current), es una máquina que convierte energía eléctrica en
mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético.
Un motor de corriente continua se compone, principalmente, de dos partes:
- Estátor: parte que da soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser devanados de hilo
de cobre sobre un núcleo de hierro o imanes permanentes.
- Rotor: es un componente generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente
directa a través del colector formado por delgas. Las delgas se fabrican generalmente de cobre y están en contacto
alternante con las escobillas fijas.
MOTORES
Tecnología de montaje superficial
también conocida por la
sigla SMT del inglés surface-mount technology,
es el método de construcción de dispositivos
electrónicos más utilizado actualmente.
Se usa tanto para componentes activos como
pasivos, y se basa en los componentes de
montaje superficial (SMC, del inglés surface-
mounted component) sobre la superficie
del circuito impreso. Tanto los equipos así
construidos como los componentes de
montaje superficial pueden ser
llamados dispositivos de montaje superficial
o SMD (del inglés surface-mount device).
RELÉS.
Un relé es un interruptor automático controlado por
electricidad. Los relés permiten abrir o cerrar circuitos sin la
intervención humana.
Esquema interno de un relé
4. componentes  y dispositivos electronicos.pdf
4. componentes  y dispositivos electronicos.pdf
4. componentes  y dispositivos electronicos.pdf

4. componentes y dispositivos electronicos.pdf

  • 1.
    COMPONENTES ELECTRÓNICOS Ing. MelvinGustavo Balladares Rocha CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1
  • 7.
    Se debe establecercriterios para el dimensionamiento del sistema solar, y fijar los requisitos para su utilización como fuente de energía de los equipos de telecomunicaciones.
  • 9.
    Sector eléctrico cuentacon 106 unidades generadoras Las centrales están ubicadas en 7 de los 9 departamentos: La Paz, Cochabamba, Santa Cruz, Chuquisaca, Potosí, Oruro y Beni. La empresa HB posee dos hidroeléctricas que son las más grandes del país. Según datos a 2012, hay 53 generadoras termoeléctricas y 53 hidroeléctricas. En Bolivia existen doce empresas con 106 unidades de generación eléctrica, entre hidroeléctricas y termoeléctricas, distribuidas en siete de los nueve departamentos del país, según los datos oficiales registrados hasta 2012. La potencia instalada por tipo de generación en el Sistema Interconectado Nacional (SIN) corresponde en 69,84% a las unidades termoeléctricas y 30,16% a las hidroeléctricas, señala el Anuario Estadístico 2012 de la Autoridad de Fiscalización y Control Social de Electricidad (AE). Las centrales eléctricas que conecta el SIN en Bolivia están en La Paz, Cochabamba, Santa Cruz, Chuquisaca, Potosí, Oruro y Beni. En este marco, la empresa Cobee opera con 30 unidades hidroeléctricas y dos termoeléctricas ubicadas en El Alto, en la zona El Kenko. La empresa Corani cuenta con nueve unidades en el departamento de Cochabamba. La Empresa Eléctrica Guaracachi opera 24 unidades termoeléctricas distribuidas en cinco centrales, las cuales están instaladas en Santa Cruz, Sucre y Potosí. Asimismo, la Empresa Eléctrica Valle Hermoso tiene 12 unidades termoeléctricas, 3 en la central Carrasco, 8 en Valle Hermoso y una en El Alto. Por su parte, la empresa Río Eléctrico SA (Eresa) opera 7 unidades hidroeléctricas, todas ubicadas en los márgenes del río Yura, Potosí. La Sociedad Industrial Energética y Comercial Andina SA (Synergia) opera la Central Kanata con una unidad hidroeléctrica, ubicada en Cochabamba, en la vertiente sur de la cordillera del Tunari. La Compañía Eléctrica Central Bulo Bulo (CECBB) tiene dos unidades termoeléctricas también en Cochabamba. Según el informe, desde 2007, la firma Guabirá Energía SA (GBE) cuenta con una unidad de generación termoeléctrica, siendo la primera empresa en el SIN que utiliza bagazo (residuos de caña de azúcar) como combustible. La empresa Servicios de Desarrollo de Bolivia SA (SDB) opera la Central Hidroeléctrica Quehata con dos unidades de generación en Cochabamba. Por su parte, la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) tiene 8 unidades, y ENDE Andina 4 unidades de generación termoeléctrica. La Hidroeléctrica Boliviana (HB) posee 4 unidades, dos de las cuales son las hidroeléctricas más grandes del país, una de 38,4 megavatios (MW) y la otra de 51,1 MW. 475 MW es la potencia efectiva de las unidades generadoras del sector hidroeléctrico, según datos a 2012. 980,6 MW es la potencia efectiva de las plantas termoeléctricas, con un aporte del 69,8% al Sistema Nacional.
  • 10.
    CORRIENTE CONTINUA YCORRIENTE ALTERNA Esquema de corriente Continua. Esquema de corriente Alterna. • La corriente es el flujo de carga eléctrica que pasa por un material conductor durante un periodo de tiempo determinado. • Existen dos tipos de corriente: La Corriente Continua (CC) y la Corriente Alterna (CA).
  • 11.
    CORRIENTE CONTINUA • Lacorriente continua (DC) o corriente directa (CD) es un tipo de corriente de flujo continuo de carga eléctrica. • Ésta es la que produce, por ejemplo, las pilas, los dinamos y las baterías. • En este caso el voltaje también se mantiene constante y a diferencia de la CA no varía en el tiempo. Corriente continua
  • 12.
    CORRIENTE ALTERNA • Lacorriente alterna (AC) es producida por alternadores y generada en las centrales eléctricas: es la corriente de transportar y de generar. • El alternador hace girar sus hélices unas 50 veces cada segundo produciendo una onda de corriente y tensión senoidal. Esta velocidad de giro tiene una frecuencia de unos 50 Hz. Asimismo, la tensión generada entre los dos polos varía con el tiempo en forma de onda senoidal. Corriente Alterna
  • 13.
    CORRIENTE ALTERNA • Elvoltaje de la electricidad alterna cambia entre los valores máximos y mínimos de manera cíclica, por lo que la mitad del valor del voltaje es positivo y la otra mitad, negativo. La corriente alterna posee una serie de características particulares como la forma de onda, la amplitud y la frecuencia.
  • 14.
    CORRIENTE ALTERNA Una señalSenoidal se compone de lo siguiente: Amplitud o valor pico: Es el máximo valor alcanzado en cualquier dirección. Se mide en voltios o amperios dependiendo de si es una señal de voltaje o de corriente alterna. Periodo: Es el tiempo que tarda una señal senoidal en cumplir un ciclo (en repetirse). El periodo se mide en segundos.
  • 15.
    CORRIENTE ALTERNA Frecuencia: Esel número de ciclos completos por segundo. La frecuencia se mide en Herz (Hz) y es la inversa del periodo. F = 1/T [Hz] En Bolivia, la red eléctrica de corriente alterna tiene una frecuencia de 50 Hz. En otros países la frecuencia es de 60 Hz.
  • 16.
    CORRIENTE CONTINUA YCORRIENTE ALTERNA ¿Qué corriente es mejor? A finales del siglo XIX esta pregunta provocó una competencia entre dos increíbles científicos.
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    ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA. Circuitoeléctrico Circuito electrónico
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    COMPONENTES ELECTRÓNICOS. Si observamosun aparato electrónico por dentro, nos daremos cuenta de que se trata de un objeto de gran complejidad, formado por multitud de dispositivos.
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    ELEMENTOS DE UNCIRCUITO ELECTRÓNICO. • Componentes discretos: pequeños dispositivos electrónicos individuales con una funcionalidad muy genérica y limitada. • Ejemplos: resistores, condensadores, relés, diodos, transistores, etc.).
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    ELEMENTOS DE UNCIRCUITO ELECTRÓNICO. • Chips (Circuitos Integrados): pequeñas pastillas que contienen miles y millones de componentes discretos integrados en un área muy pequeña (en unos pocos centímetros). Presentan funcionalidades mucho más concretas y aplicadas que los componentes discretos. • Ejemplos: temporizador 555, amplificador operacional μ741, memorias, etc.
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    ELEMENTOS DE UNCIRCUITO ELECTRÓNICO.
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    ELEMENTOS DE UNCIRCUITO ELECTRÓNICO. • Tarjetas: la asociación de componentes discretos y chips sobre una placa constituye una tarjeta. Las tarjetas presentan funcionalidades muy complejas y avanzadas. Un dispositivo electrónico puede estar formado por una o varias tarjetas, de distinta complejidad. • Ejemplos: tarjeta de video, tarjeta de sonido, modem, etc.
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    ELEMENTOS DE UNCIRCUITO ELECTRÓNICO.
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    TIPOS DE COMPONENTESELECTRÓNICOS. Los componentes electrónicos se pueden dividir en dos tipos: 1) Componentes pasivos. Son aquellos componentes que actúan como receptores y consumidores de la señal eléctrica. No generan ni ganancia ni control de la señal eléctrica. Los componentes pasivos son resistores, condensadores y bobinas. 2) Componentes activos. Se trata de componentes capaces de generar, modificar o amplificar la señal eléctrica. Algunos ejemplos de componentes activos son el diodo y el transistor.
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    TIPOS DE COMPONENTESELECTRÓNICOS. Componentes pasivos
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    TIPOS DE COMPONENTESELECTRÓNICOS. Componentes activos
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    TIPOS DE COMPONENTESELECTRÓNICOS. En esta imagen tenemos una colección de componentes electrónicos básicos. ¿Puedes reconocerlos e indicar si son pasivos o activos?
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    RESISTORES. En este apartadodel tema se estudiarán los distintos tipos de resistores existentes: • Resistores fijos. • Resistores variables. • Resistores dependientes (LDR y termistores). Varios resistores (fijos, variables, LDR, y NTC) montados en una placa protoboard.
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    RESISTORES FIJOS. Un resistorfijo es un componente electrónico que proporciona un determinado valor de resistencia al paso de la corriente eléctrica.
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    RESISTORES FIJOS. Como elresistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica:
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    RESISTORES FIJOS. Como elresistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica:
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    RESISTORES. Aplicaciones: Los resistores fijosse emplean en circuitos electrónicos para: • Proporcionar una resistencia conocida al paso de la corriente. • Limitar el valor de la corriente (protección de componentes frente grandes corrientes) [Ejemplo 1]. • Controlar o fijar tensiones (polarizar circuitos) [Ejemplo 2].
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    RESISTORES. Ejemplo 1: Protecciónde un LED con un resistor fijo.
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    RESISTORES. Ejemplo 2: Circuitodivisor de tensión.
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    RESISTORES. Conceptos básicos deresistores: • Resistencia nominal (Rn): es el valor de resistencia esperado del resistor a temperatura ambiente (25ºC). Este valor suele venir marcado en el cuerpo del componente mediante un código de colores. • Resistencia real: Es el verdadero valor resistivo que presenta el resistor una vez montado en el circuito, y la forma de averiguarlo es midiendo. • Tolerancia: máxima variación del valor real respecto el nominal. Depende de la técnica de fabricación, material, etc., y es indicado por el fabricante en el cuerpo del componente junto con el valor nominal.
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    RESISTORES. Código de colores: Lamayoría de resistores fijos indican su valor resistivo nominal y su tolerancia mediante un sistema de barras de colores en su superficie. Normalmente el código de colores de un resistor está compuesto de 3 bandas: • Banda 1: primera cifra de la resistencia. • Banda 2: segunda cifra de la resistencia. • Banda 4: Tolerancia (sin color: ±20%) La banda de tolerancia se identifica porque suele estar algo más separada del resto de bandas. Ejemplo:
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    RESISTORES. Ley de Ohm Cuandouna resistencia es atravesada por una corriente se cumple que: 𝑽 = 𝑰 ∗ 𝑹 • Donde V es la tensión que se mide en voltios (V). • Donde I es la intensidad de la corriente que atraviesa la resistencia, y que se mide en Amperios (A). • Donde R es la resistencia que se mide en Ohmios (Ω).
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    SIMBOLOGÍA DE LARESISTENCIA ELÉCTRICA Existen distintos tipos de resistencias eléctricas. Existen resistencias cuyo valor óhmico es fijo y aquellas donde es variable. Resistencia fija Resistencia fotosensible Resistencia variable Resistencia variable
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    RESISTORES. Resistencias en Serie... Enun circuito en serie las resistencias se colocan una seguida de la otra de tal modo que la corriente deberá fluir primero por una de ellas para llegar a la siguiente, esto implica que el valor de la resistencia total del circuito sea la suma de todas ellas.
  • 41.
    RESISTORES. Resistencias en Paralelo... Enun circuito en paralelo las resistencias se colocan según se indica en el siguiente grafico, de esta manera la corriente eléctrica llega a todas las resistencias a la vez, aunque la intensidad de la corriente es mayor por el resistor de menor valor. En este caso la resistencia total del circuito la puedes obtener utilizando la ecuación que se muestra en el grafico...
  • 42.
    RESISTORES VARIABLES. Los resistoresvariables son resistores cuyo valor de resistencia se puede variar desplazando un cursor o girando un eje. De esta manera se modifica la resistencia que ofrece el resistor variable desde 0 hasta el valor máximo indicado en el cuerpo del resistor. A los resistores variables se les llama POTENCIÓMETROS.
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  • 44.
    RESISTORES VARIABLES. • Simbologíaeléctrica del potenciómetro. La flecha sobre el resistor indica que es variable • Aplicaciones: Los resistores variables se emplean como reguladores de intensidad, en aplicaciones de control de nivel de luminosidad, de sonido, etc.
  • 45.
    RESISTORES DEPENDIENTES DELA LUZ (LDR). • Los resistores dependientes de la luz, foto- resistores o LDR (Light Dependent Resistors) son resistores cuya resistencia depende de la luz incidente: – En condiciones de oscuridad o poca luz, su resistencia es muy alta (deja pasar muy poca corriente). – En condiciones de iluminación, su resistencia es muy baja (deja pasar mucha corriente).
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    RESISTORES DEPENDIENTES DELA LUZ (LDR). • Ejemplos de LDR comerciales
  • 48.
    RESISTORES DEPENDIENTES DELA TEMPERATURA. Los resistores dependientes de la temperatura o TERMISTORES son resistores cuya resistencia depende de la Temperatura a la que se encuentren. Hay dos tipos de termistores: NTC y PTC • En los NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) disminuye la resistencia al aumentar la temperatura. • En los PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo) aumenta la resistencia al aumentar la temperatura.
  • 49.
    RESISTORES DEPENDIENTES DELA TEMPERATURA. Símbolo eléctrico del termistor. » Acompañado de −T indica que es un NTC. » Acompañado de +T indica que es un PTC.
  • 50.
    RESISTORES DEPENDIENTES DELA TEMPERATURA. Ejemplos de NTC comerciales Ejemplo de PTC comerciales • Aplicaciones: Aplicaciones: Los termistores más habituales son los NTC, y se utilizan como sensores de Temperatura en termostatos, termómetros, circuitos de protección de aparatos eléctricos frente a la temperatura, detectores de incendios, etc.
  • 51.
    RESISTORES DEPENDIENTES DELA TEMPERATURA. • Ejemplo de funcionamiento de un NTC.
  • 52.
    RESISTORES DEPENDIENTES DELA TEMPERATURA. • Ejemplo de funcionamiento de un NTC.
  • 53.
    CONDENSADORES. Un condensador esun dispositivo electrónico pasivo, compuesto por dos placas metálicas (conductoras) separadas por un material aislante (dieléctrico). Esquema de un condensador Simbología eléctrica
  • 54.
    CONDENSADORES. Aplicaciones: Son componentes capacesde almacenar carga eléctrica, por lo que se comportan como “almacenes de energía eléctrica”. El proceso de carga y descarga de energía de los condensadores los hace muy útiles como almacenes temporales de carga, en aplicaciones como temporizadores y retardadores (aunque también se utilizan como baterías, filtros, circuitos de comunicaciones, etc.).
  • 55.
    CONDENSADORES. Varios ejemplos decondensadores de poliéster cerámico electrolítico de aluminio electrolítico de Tántalo condensador variable
  • 56.
    CAPACITORES O CONDENSADOR •El capacitor es un dispositivo eléctrico que permite almacenar energía en forma de campo eléctrico. Es decir, es un dispositivo que almacena cargas en reposo o estáticas. A diferencia de una batería común, el capacitor solo almacena la energía y puede actuar de filtro en un circuito electrónico. • La unidad en que se mide la capacitancia (propiedad del capacitor) son los faradios. La capacitancia suele ser un valor pequeño por lo cual suele medirse en microfaradios (uF).
  • 57.
    SIMBOLOGÍA DE LOSCAPACITORES Existen condensadores sin polaridad. Aquellos que poseen polaridad y se debe tener mucho cuidado al conectarlos y aquellos con capacitancia variable Condensador No polarizado Condensador polarizado Condensador Variable
  • 58.
    BOBINAS Y TRANSFORMADORES Elbobina o inductor es un dispositivo eléctrico que permite almacenar energía en forma de campo magnético a través de un fenómeno conocido como autoinducción. Este dispositivo se utiliza principalmente para elevar o disminuir la corriente o el voltaje en un sistema eléctrico. La inductancia (propiedad de las bobinas) se mide en henrios (H).
  • 59.
  • 60.
    SIMBOLOGÍA DE LASBOBINAS Existen bobinas con núcleo de hierro y núcleo de aire. Las bobinas de núcleo de hierro se suelen utilizar principalmente para la transformación de voltaje o corriente. Las bobinas de núcleo de aire son utilizadas en conjunto a los condensadores como filtros. Bobina Transformador
  • 61.
    EL TRANSFORMADOR Existe unarelación entre el número de vueltas que tiene cada enrollado y el voltaje o la corriente, que se puede obtener en un transformador.
  • 62.
    EL TRANSFORMADOR Por ejemplo: Sien un lado del transformador (lado que denominaremos primario) doy 50 vueltas y en el otro lado (que denominaremos secundario) doy solo 10 vueltas, y aplicamos un voltaje CA de por ejemplo, 1000 Volts en el lado primario, entonces reduciremos el voltaje en el lado secundario.
  • 63.
    EL TRANSFORMADOR La relaciónde transformación del voltaje está definido por la siguiente fórmula: Donde: Vp: Voltaje del primario Vs: Voltaje del secundario Np: Número de vueltas del primario Ns: Número de vueltas del secundario
  • 64.
    EL TRANSFORMADOR Es decirque si despejamos la ecuación se puede obtener el voltaje en el secundario. Vs = Ns / Np * Vp Vs = 10 / 50 * 1000 Vs = 200 volt
  • 65.
    EL TRANSFORMADOR • Siel voltaje disminuye en el secundario entonces la corriente aumenta y se calcula de la siguiente forma: • Si la corriente es 2ª en el primero, calcule la corriente en el secundario.
  • 66.
    EL TRANSFORMADOR Algo quees importante tener presente es que en una situación ideal sin pérdidas con factor de potencia = 1, la potencia activa tanto en el primario como en el secundario es la misma. * Pp = Ps
  • 67.
    EL TRANSFORMADOR Esto sedebe a la ley de conservación de la energía: “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”
  • 68.
    EL TRANSFORMADOR • Siel transformador o bobina se somete a una corriente continua ¿qué ocurre?. • Respuesta: Se obtiene un electroimán. • Es importante recordar que el fenómeno de aumento o disminución de la corriente o el voltaje en un transformador ocurre cuando se somete a una fuente de corriente alterna (CA).
  • 69.
    Diodo común semiconductor: Undiodo es un dispositivo semiconductor que actúa esencialmente como un interruptor unidireccional para la corriente. Permite que la corriente fluya en una dirección, pero no permite que la corriente fluya en dirección opuesta. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
  • 70.
    Diodo común semiconductor: Undiodo semiconductor se compone de dos cristales de silicio (Si) de polaridades o regiones diferentes: una tipo-P (positiva) en función de ánodo y otra tipo-N (negativa) en función de cátodo. Cuando ambas regiones se unen forman el chip de un diodo tipo P-N. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
  • 71.
    Curva característica dediodo común semiconductor: DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NO CONTROLADOS
  • 72.
    DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS NOCONTROLADOS • Diodos de protección por corriente inversa: Se usan para evitar que la corriente circule en un sentido indebido. • Diodos como rectificadores: Se utiliza para rectificar la corriente y convertirla de CA a CC. • Diodos para supresión de picos de voltaje: Un diodo se conecta a través del inductor para limitar grandes picos de voltaje. Aplicaciones de los diodos comunes semiconductores:
  • 73.
    OTROS TIPOS DEDIODOS MUY UTILIZADOS Diodo Zener: • El diodo Zener es un tipo especial de diodo que, a diferencia del funcionamiento de los diodos normales, se utiliza polarizado inversamente. • En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. • La principal aplicación de un diodo Zener en un circuito electrónico es como un regulador de voltaje. • Proporciona un voltaje constante a la carga de una fuente cuyo voltaje puede variar en un rango suficiente.
  • 74.
    OTROS TIPOS DEDIODOS MUY UTILIZADOS Diodo LED: •Un diodo emisor de luz​ (también conocido por la sigla LED, del inglés light- emitting diode), es un semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica.
  • 75.
    OTROS TIPOS DEDIODOS MUY UTILIZADOS Fotodiodo: • El fotodiodo tiene básicamente la misma construcción que un diodo rectificador (está construido por una unión PN). Sin embargo, este dispositivo es sensible a la luz visible e incluso a la infrarroja. • El fotodiodo responde a los cambios de oscuridad a iluminación y viceversa con mucha más velocidad que una fotoresistencia, y puede utilizarse en circuitos con tiempo de respuesta más pequeño.
  • 76.
    Transistor • El transistores un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. • Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, teléfonos celulares, lámparas, fluorescentes, etc.
  • 77.
    Construcción de unTransistor • El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas, compuesto ya sea de dos capas de material tipo n y una de tipo p o dos capas de material tipo p y una de tipo n. El primero se denomina transistor npn, en tanto el último recibe el nombre de transistor pnp. Ambos se muestran en la figura. Encontraremos que la polarización de cd es necesaria para establecer una región de operación apropiada para la amplificación de ca. Las capas exteriores del transistor son materiales semiconductores con altos niveles de dopado, y que tienen anchos mucho mayores que los correspondientes al material emparedado de tipo p o n.
  • 78.
    • En lostransistores que se muestran en la figura, la relación entre el ancho total y el de la capa central es de 0.150/0.001 = 150:1. El dopado de la capa emparedada es también considerablemente menor que el de las capas exteriores (por lo general de 10:1 o menos). Este menor nivel de dopado reduce la conductividad (incrementa la resistencia) de este material al limitar el número de portadores libres, las terminales se han indicado mediante letras mayúsculas, E para el emisor, C para el colector y B para la base.
  • 79.
    Operación del Transistor •Haciendo el mismo análisis que con el diodo polarizando en directa e inversa se determina que La unión p-n de un transistor se polariza en inversa en tanto que la otra se polariza en inversa. Por tanto se determina el flujo de portadores mayoritarios y minoritarios del transistor. El mayor numero de estos portadores mayoritarios se difundirá al material tipo n conectado al colector. Aplicando la ley de Kirchhoff al transistor como si fuera un nodo único. 𝐼𝐸 = 𝐼𝐶 + 𝐼𝐵
  • 80.
    DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CONTROLADOS Transistoresde unión bipolar o BJT: Este dispositivo permite el control y regulación de una corriente grande a partir de una corriente pequeña. La corriente que pasa por el colector o emisor es proporcional a la corriente que pasa por la base. Este es el funcionamiento del transistor como amplificador. Si se deja pasar la corriente por la base, entonces pasará una corriente por el colector-emisor. En caso contrario, no pasará ninguna corriente en el colector-emisor. Este es el funcionamiento del transistor como interruptor.
  • 81.
    Transistores de efectode campo • Es un dispositivo de tres terminales que se utiliza en varias aplicaciones que coinciden, en gran medida, con las del transistor ya estudiado Aun cuando existen diferencias importantes entre los dos tipos de dispositivos, las diferencias principales entre los dos tipos de transistores radican en el hecho de que: • El transistor BJT es un dispositivo controlado por corriente, en tanto el transistor JFET es un dispositivo controlado por voltaje, como se muestra en la figura.
  • 82.
    Circuitos integrados. Amplificadores operacionesy temporizadores Introducción Los circuitos integrados (también microchip) son llamados chip o circuitos con un uso específico, simples compuestos de elementos (diodos, condensadores, transistores…) fabricados en una oblea de silicio, miniaturizados y protegidos por una carcasa de plástico. Sus terminales se conectan para darles señal y para recoger resultados. Los microprocesadores son CI complejos con más de 100 millones de transistores.
  • 83.
    Amplificador operacional μ741 Circuitointegrado que aumenta una señal de entrada, por ejemplo la señal de voltaje de un micrófono para que salga por un altavoz o la señal de antena de una televisión. Símbolo del chip Señal de entrada Alimentación desde terminal - pila desde Alimentación terminal + pila Señal de salida
  • 84.
    Temporizador NE555 Circuito integradocapaz de general señales temporales con mucha estabilidad y precisión. Se emplea como circuito base de muchos dispositivos de control del tiempo: relojes, temporizadores, retardadores, intermitentes… Símbolo del chip Señal de entrada Alimentación desde terminal - pila Alimentación desde terminal + pila Señal de salida
  • 85.
    • En general,semejantes a los de los diodos de potencia (excepto los encapsulados axiales) • Existe gran variedad de encapsulados • Ejemplos: MOSFET de 60V EL MOSFET DE POTENCIA Encapsulados de MOSFETs de Potencia RDS(on)=9,4m, ID=12A RDS(on)=12m, ID=57A RDS(on)=9m, ID=93A RDS(on)=5,5m, ID=86A RDS(on)=1.5m, ID=240A
  • 86.
    • Otros ejemplosde MOSFET de 60V EL MOSFET DE POTENCIA Encapsulados de MOSFETs de Potencia RDS(on)=3.4m, ID=90A
  • 87.
    motor CC omotor DC (por las iniciales en inglés direct current), es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético. Un motor de corriente continua se compone, principalmente, de dos partes: - Estátor: parte que da soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser devanados de hilo de cobre sobre un núcleo de hierro o imanes permanentes. - Rotor: es un componente generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa a través del colector formado por delgas. Las delgas se fabrican generalmente de cobre y están en contacto alternante con las escobillas fijas. MOTORES
  • 88.
    Tecnología de montajesuperficial también conocida por la sigla SMT del inglés surface-mount technology, es el método de construcción de dispositivos electrónicos más utilizado actualmente. Se usa tanto para componentes activos como pasivos, y se basa en los componentes de montaje superficial (SMC, del inglés surface- mounted component) sobre la superficie del circuito impreso. Tanto los equipos así construidos como los componentes de montaje superficial pueden ser llamados dispositivos de montaje superficial o SMD (del inglés surface-mount device).
  • 89.
    RELÉS. Un relé esun interruptor automático controlado por electricidad. Los relés permiten abrir o cerrar circuitos sin la intervención humana. Esquema interno de un relé