1) El documento trata sobre el proyecto final de ofimática de Jaime Toapanta sobre electrónica II. 2) Incluye temas como semiconductores, transistores, voltajes y leyes de Kirchhoff. 3) Describe conceptos clave como los materiales semiconductores, niveles de energía, uniones p-n, diodos y sus características, y los diferentes tipos y modos de trabajo de los transistores.

1. 
INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR
VIDA NUEVA
PROYECTO FINAL DE OFIMÁTICA
NOMBRE JAIME TOAPANTA
TEMA: ELECTRONICA II

2. 
 SEMICONDUCTORES
 TRANSISTORES
 VOLTAJES
 LEYES DE KIRCHHOFF
 AMPLIFICADOR OPERACIONAL
TEMARIO

3. 
 MATERIALES SEMICONDUCTORES
(GERMANIO Y SILICIO):
 Estructura atómica: Red cristalina
 Enlaces entre átomos: Covalentes
 Electrones de valencia: 4
SEMICONDUCTORES

4. 
 Definición : Física, cargas eléctricas, materiales, semiconductores.
 Herramientas e instrumentos:
Pinzas Multímetro
Cautín Fuente de voltaje
Caimanes..... Osciloscopio....
 Conocimientos básicos: Carga, campo eléctrico y magnético, diferencia
de potencial, corriente, voltaje.
 Leyes
Ohm, Kirchhoff (LVK, LCK), Capacitancia, Inductancia, divisor de
voltaje y de corriente, circuitos equivalentes de Thevenin y de
Norton.
 Dispositivos:
Amplificadores operacionales, Diodos, transistores, dispositivos
digitales (compuertas, contadores, flip flops...), convertidores,
pic´s, microcontroladores, microprocesadores, DSP...
 Aplicaciones: Médicas, sociales, entretenimiento, investigación,
aeronáutica, aeroespacial, navegación, transporte.....
1.- Introducción a la electrónica

5. 2.- Semiconductores
SEMICONDUCTORES: Materiales que poseen un nivel de conductividad sobre algún punto
entre los extremos de un aislante y un conductor.
COBRE: ρ = 10-6
Ω-cm
MICA: ρ = 1012
Ω-cm
SILICIO ρ = 50 x 103
Ω-cm GERMANIO: ρ = 50 Ω-cm
-Alto nivel de pureza
-Existen grandes cantidades en la naturaleza.
-Cambio de características de conductores a aislante por medio de procesos de dopado o
aplicación de luz ó calor.
MATERIALES SEMICONDUCTORES (GERMANIO Y SILICIO):
Estructura atómica: Red cristalina
Enlaces entre átomos: Covalentes
Electrones de valencia: 4

6. NIVELES DE ENERGÍA : Mientras más distante se
encuentre el electrón del núcleo mayor es el estado de
energía, y cualquier electrón que haya dejado su átomo,
tiene un estado de energía mayor que cualquier electrón
en la estructura atómica.
Banda de conducción
Banda prohibida
Eg > 5 eV
Banda de valencia
Banda de conducción
Banda prohibida
Eg = 1.1, 0.67, 1.41 eV
Banda de valencia
Banda de conducción
Banda de valencia
Aislante Semiconductor Conductor

7. Material Intrinseco
Materiales extrinsecos
TIPO n TIPO p
Si Si Si
Si Si Si
Si Si Si
Si Si Si
Si 5 Si
Si Si Si
Si Si Si
Si 4 Si
Si Si Si
Antimonio
Arsénico
Fósoforo
Boro
Galio
Indio

8. P o rta d o re s
m a y o rita rio s
P o rta d o re s
m in o rit a rio s
Io n e s
d o n a d o re s
P o rta d o re s
m a y o rit a rio s
P o rta d o re s
m in o rit a rio s
Io n e s
a c e p t o re s
TIPO nTIPO p
2.1 UNION p-n
R e g ió n d e
a g o t a m ie n t o
Tip o p Tip o n

9. p n
p n
p n
Sin polarización
Polarización inversa
Polarización directa

10. DIODO
Es un elementos de dos terminales formado por una unión p-n
+ -
Ánodo Cátodo

11. Ejemplos
ID=IS(ekVD/Tk
-1)
IS Corriente de saturación inversa
K 11600/η (η=1 para Ge, y η=2 para Si)
Tk TC + 273
Región Zener:
Bajo polarización negativa existe un punto en el cual bajo un voltaje negativo lo
suficientemente alto, da como resultado un agudo cambio en las características del
diodo.
A este voltaje se le conoce como “voltaje pico inverso” (PRV ó PIV )

12. 2.2 Características del Diodo
Resistencia en cd ó estática:
RD=VD/ID
Resistencia en ac ó dinámica:
rD=∆VD / ∆ID=(dID /dVD)-1
=26mA /ID
Resistencia en ac promedio:
rav= ∆VD / ∆ID|punto a punto
Capacitancia de transición y difusión:
Tiempo de recuperación inverso
0 0 .2 5 0 .5- 5- 1 5- 2 5
5
1 0
1 5
C (p f )
V
C T C D
Ts Tt t
Ejemplo
Ejemplo

13. Modelado de diodos
Modelo Ideal:
Modelo Simplificado:
Modelo de segmentos líneales:
V D
ID
V D
ID
V T
V D
ID
V T
rav
VT
VT rav
Ejemplos

14. TRANSISTORES

15. TRANSISTORES
Historia
Concepto
Funcionamiento
Modos de
Trabajo
Glosario
Índice Referencias
Tipos
Tipos de Conexión
Galería
Autor(as)

16. • Concepto
• Historia
T
R
A
N
S
I
S
T
O
R
E
S
• Funcionamiento
• Modos de Trabajo
•Tipos
• Tipos de Conexión
Interruptor abierto
Interruptor cerrado
Multivibrador
Flip-Flop (Biestable)
Región activa directa
Región activa inversa
Región de corte
Región de saturación
Bipolares
De efecto de Campo
HEMT y HBT
Fototransistores

17. Historia del Transistor
El desarrollo de la
electrónica y de sus múltiples
aplicaciones fue posible gracias a la
invención del transistor, ya que este
superó ampliamente las dificultades
que presentaban sus antecesores, las
válvulas. En efecto, las válvulas,
inventadas a principios del siglo XX,
habían sido aplicadas exitosamente en
telefonía como amplificadores y
posteriormente popularizadas en
radios y televisores.
TRANSISTORES
Transistor y Válvula

18. TRANSISTORES
Uno de los mayores
inconvenientes de las válvulas, era que
consumían mucha energía para
funcionar. Esto era causado
porque calientan eléctricamente un
filamento (cátodo) para que emita
electrones que luego son colectados
en un electrodo (ánodo),
estableciéndose así una corriente
eléctrica. Luego, por medio de un
pequeño voltaje (frenador), aplicado
entre una grilla y el cátodo, se logra el
efecto amplificador, controlando el
valor de la corriente, de mayor
intensidad, entre cátodo y ánodo.
Lámpara incandescente de Thomas
Edison
Historia del Transistor

19. TRANSISTORES
Los transistores,
desarrollados en 1947 por los físicos
Shockley, Bardeen y Brattain,
resolvieron todos estos inconvenientes
y abrieron el camino, mismo que,
junto con otras invenciones –como la
de los circuitos integrados–
potenciarían el desarrollo de las
computadoras. Y todo a bajos voltajes,
sin necesidad de disipar energía
(como era el caso del filamento), en
dimensiones reducidas y sin partes
móviles o incandescentes que
pudieran romperse.
Fotografía del primer transistor construído por W.
Shockley, J. Bardeen y W. Brattain (1947)
Historia del Transistor

20.  Los materiales empleados para su elaboración son, entre otros, el
Germanio y el Silicio, porque tienen la propiedad de que puede acelerarse
grandemente el movimiento de los electrones por medio de una corriente
eléctrica.
TRANSISTORES
Características
 En cuanto a su estructura, se encuentran formados por tres elementos:
Base: que controla el flujo de los portadores de corriente. Su labor es
la equivalente a la rejilla cátodo en los tubos de vacío o "lámparas"
electrónicas.
Emisor: que emite los portadores de corriente,(huecos o
electrones). Su labor es la equivalente al cátodo en los tubos de
vacío o "lámparas" electrónicas.
 El tamaño y peso de los transistores es bastante menor que los tubos de
vacío.

21. Cuando el interruptor SW1 está abierto no
circula intensidad por la Base del transistor por lo
que la lámpara no se encenderá, ya que, toda la
tensión se encuentra entre Colector y Emisor.
TRANSISTORES
Funcionamiento Básico
Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad
muy pequeña circulará por la Base. Así el transistor
disminuirá su resistencia entre Colector y Emisor por
lo que pasará una intensidad muy grande, haciendo
que se encienda la lámpara.
De tales criterios se establece:
IE > IC > IB ; IE = IB + IC

22. Multivibrador
TRANSISTORES
Es un circuito oscilador capaz de
generar una onda cuadrada. Según su
funcionamiento, los multivibradores se
pueden dividir en dos clases:
1. De funcionamiento continuo,
de oscilación libre: genera ondas a partir de
la propia fuente de alimentación.
2. De funcionamiento impulsado:
a partir de una señal de disparo o impulso
sale de su estado de reposo.
En su forma más simple son dos
simples transistores realimentados entre sí.
Usando redes de resistencias y
condensadores en esa realimentación se
pueden definir los periodos de inestabilidad.
Tipos de Conexión

23. TRANSISTORES
• Región de saturación: Corresponde a
una polarización directa de ambas
uniones. La operación en esta región
corresponde a aplicaciones de
conmutación en el modo encendido,
pues el transistor actúa como un
interruptor cerrado (VCE 0).
Modos de Trabajo
• Región de corte: Corresponde a
una polarización inversa de ambas
uniones. La operación en ésta región
corresponde a aplicaciones de
conmutación en el modo apagado,
pues el transistor actúa como un
interruptor abierto (IC 0).

24. TRANSISTORES
Pueden ser de dos tipos:
Transistores
Bipolares
NPN PNP
Su diferencia radica en la dirección del flujo de la corriente,
indicada por la flecha que se ve en ambos gráficos
La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y
la zona P de aceptadores o "huecos" (cargas positivas).
La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores
PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica
de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo
y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas.

25. VOLTAJES

26. Autores:Autores: Daniel Higelmo & Oscar San JoséDaniel Higelmo & Oscar San José
Tecnología de la InformaciónTecnología de la Información
1º de Bachillerato1º de Bachillerato
2003-042003-04

27. Cantidad de energía que es capaz deCantidad de energía que es capaz de
proporcionar un generador a cada electrón. Elproporcionar un generador a cada electrón. El
voltaje o tensión se mide en voltios (V)voltaje o tensión se mide en voltios (V)

28. Medición del voltaje
 Para medir el voltaje
se utiliza el
voltímetro.
 El voltímetro se
conecta en paralelo
en los extremos del
componente cuya
tensión queremos
medir.

29. Es la cantidad de electrones que circulan porEs la cantidad de electrones que circulan por
un elemento eléctrico en la unidad de tiempo.un elemento eléctrico en la unidad de tiempo.
La intensidad de una corriente eléctrica seLa intensidad de una corriente eléctrica se
mide en amperios (A).mide en amperios (A).

30. Medición de la
Intensidad
 Para medir la
intensidad se utiliza
el amperímetro
 El amperímetro se
conecta en serie, de
modo que todos los
electrones tengan
que pasar por el.

31. La resistencia es la oposición que presenta unLa resistencia es la oposición que presenta un
material al paso de la corriente eléctrica. Lamaterial al paso de la corriente eléctrica. La
resistencia se mide en ohmios (resistencia se mide en ohmios (ΩΩ))

32. Medición de la
Resistencia
 El aparato que se
emplea para medir
la resistencia
eléctrica se
denomina óhmetro
u ohmímetro.
 Las resistencias se
miden fuera de
circuito

33. Configuración de COLECTOR común
Esta configuración se utiliza para propósitos de
acoplamiento de impedancias. Pues tiene alta impedancia de
entrada y baja de salida, al contrario de las otras dos
configuraciones.
Para todos los propósitos prácticos las características de
salida de esta configuración son las mismas que se usan para
EMISOR común.

34. Características
de salida del
transistor en
configuración de
emisor común.
Configuración de EMISOR común
A diferencia de la
configuración anterior, el
voltaje CE si tiene
influencia sobre la
magnitud de la corriente de
colector.

43. LEY DE CORRIENTES [LIK]
La suma algebraica de las corrientes en un nodo es igual a cero,
esto es, la suma de las corrientes que entran al nodo es igual a la
suma de las corrientes que salen del mismo.
Σ Corrientes entrantes al nodo = Σ Corrientes salientes del nodo
Numero de ecuaciones a escribir: n-1, n=numero de nodos.

44. LEY DE VOLTAJES [LVK]
La suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada, luego la suma
algebraica de las diferencias de potencial existentes alrededor de cualquier trayectoria
cerrada en un circuito eléctrico (malla) es igual a cero.
Numero de ecuaciones a escribir: n-1, n=numero de mallas.

46. 

49. ASPECTO FISICO DE CIRCUITO INTEGRADO DEL OPAMP

50. Circuitos de Aplicaciones típicas de los OPAMP:
Circuitos Amplificadores de Señal:
Amplificador Inversor
Amplificador No Inversor
Circuitos Operadores de Señales
Sumador
Derivador
Integrador
Comparador
Circuitos Convertidores de Señales
Convertidores D/A
Convertidores A/D
Circuitos Filtros Activos
Filtro Paso Bajo
Filtro Paso Alto
Filtro Paso Banda
Filtro Banda Eliminada

52. PRESTADAPRESTADA