Este documento presenta los conceptos básicos y contenidos de un submódulo de electricidad y electrónica. Define una competencia como la capacidad de resolver problemas con buen juicio. Describe los materiales semiconductores y las etapas para desarrollar prototipos, incluyendo la investigación, diseño y evaluación. El objetivo es fortalecer las habilidades de los estudiantes para que puedan construir sistemas electrónicos según las normas.

1. “Apuntes básicos para el Submódulo Realizar
sistemas electrónicos para que funcionen de
acuerdo a normas” de la capacitación de
Electricidad y Electrónica

2. Una competencia es la “
capacidad de movilizar
recursos cognitivos para
hacer frente a un tipo de situaciones” con buen
juicio, a su debido tiempo, para definir y solucionar
verdaderos problemas” 1
1 Perrenoud, Philippe. S/F. Construir competencias desde la escuela. Ediciones Dolmen,
Santiago de Chile.

3. 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones
a problemas a partir de métodos establecidos.
8.Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Contribuye al desarrollo de las Competencias Profesionales.
Competencia profesional
Proporciona mantenimiento a equipos eléctricos y electrónicos.
Construye circuitos eléctricos y electrónicos con base en las
normas oficiales
COMPETENCIAS GENÉRICAS Y PROFESIONALES
A DESARROLLAR EN EL ALUMNO

4. Proporcionar al docente y al alumno una guía de
conocimientos mediante este trabajo denominado Apuntes
básicos para el Submódulo Realizar sistemas electrónicos
para que funcionen de acuerdo a normas” de la
capacitación de Electricidad y Electrónica y que se imparte
en el cuarto semestre del COBAEP y que ayudará a
fortalecer el quehacer educativo dentro del aula taller que
harán del egresado una persona propositiva y proactiva.
OBJETIVO DE OVD

5. Identificar en manuales las características de los
semiconductores para su correcto empleo.
Construir una fuente de alimentación de
corriente directa para pruebas y ensayos de
circuitos electrónicos.
Diseñar y demostrar circuitos electrónicos mediante
simuladores para su montaje en circuito impreso.
Construir un prototipo de aplicación tecnológica para integrar
los conocimientos adquiridos.
CONTENIDO DEL PROGRAMA:

6. 1.-Evolución de la Electrónica
2.-Conceptos básicos
3.- Semiconductores
4.- Identificación de datos de los
semiconductores en los manuales electrónicos.
5.-Fuentes de alimentación:
6.-Diseño de circuitos impresos:
7.-Transistores
8.-Circuitos integrados.-
9.-Relevadores.
10.- Construcción de prototipo.
TEMÁTICA

7. 1. HISTORIA DE LA ELECTRÓNICA
1890
Tubo
de
rayos
catódi
cos.
Radio
Trans
misor
1900
Efecto
Edison
1910
Válvul
a
tríodo
1920
Radio de
bulbos
1930
Televis
ión
1940
Semicondu
ctores
transistor
1950
Circuito
integra
do
1960
Microch
ip
1970
Proces
ador
de
mayor
capaci
dad y
velocid
ad
1980
Teléfo
nos
inalá
mbric
os.
(Celul
ares)

8. MATERIALES SEMICONDUCTORES

9. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
• La electrónica es una
ciencia cuya tarea es el
estudio del flujo de los
electrones, el uso de
diversos materiales y
dispositivos así como la
construcción de circuitos.

10. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
Los materiales electrónicos
son todos aquellos que
forman parte de un circuito y
que tienen una función
específica y se conectan
entre sí.

11. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
• Una válvula electrónica
también es llamada
válvula termoiónica, que
amplifica o conmuta una
señal eléctrica mediante
el movimiento de
electrones en el vacío.

12. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
Los conductores son aquellos
materiales cuya resistencia al
paso de la corriente es muy
baja.
Los mejores conductores son los
metales.

13. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
Un circuito integrado es un
componente ya sea analógico
o digital que consta de
pequeñas estructuras a
partir de material
semiconductor.

14. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
La electricidad puede definirse como el
conjunto de fenómenos que tienen que
ver con el flujo de cargas eléctricas y
también es usada como forma de energía.

15. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
La tensión eléctrica es
comúnmente llamada
voltaje. Este término se
refiere a la diferencia de
potencial eléctrico entre
dos puntos o bien el trabajo
por unidad de carga.
Su unidad de medida es el
voltio.

16. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
La resistencia eléctrica es
definida como la oposición al
paso de los electrones. Su
unidad de medida es el ohmio y
es representada por el signo Ω

17. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
La potencia eléctrica es la relación
que existe entre la entrega de
energía y determinado tiempo. Su
unidad de medida es el vatio
(watt).

18. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
La frecuencia es una magnitud
que mide la cantidad de vueltas
que se dan en un período de
tiempo. La unidad más común
es el Hertz. Un Hertz equivale a
una vuelta en un segundo (1 / s).

19. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
El período mide el tiempo de oscilación y se mide
en segundos. En pocas palabras es la inversa de la
frecuencia.

20. 2. CONCEPTOS BÁSICOS
A continuación se presentan las fórmulas de
electricidad:

21. 3. SEMICONDUCTORES
Los semiconductores
materiales que no pueden
considerarse conductores ni
aislantes ya que en
diferentes circunstancias
pueden comportarse como
alguno de ellos. Los más
utilizados son el silicio y el
germanio.

22. SEMICONDUCTORES
EL dopaje es una técnica que se utiliza
para hacer que un semiconductor que es
altamente puro cambie de propiedades
eléctricas.
Los semiconductores intrínsecos son
aquellos que cuentan con dopajes ligeros
mientras que los que tienen dopajes
mayores, son conocidos como
degenerados.

23. 4. IDENTIFICACIÓN DE DATOS DE LOS SEMICONDUCTORES EN LOS
MANUALES ELECTRÓNICOS.
Matrícula: Es el nombre con el que se identifica un
componente electrónico.
Encapsulado: Es la carcasa que se utiliza para recubrir
al componente y protegerlo.
Características eléctricas:
Esto se refiere a la tensión
que se debe utilizar para
activarlo es decir su alimentación.

24. 5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN
Una fuente de alimentación es un dispositivo
que convierte la corriente alterna en
corriente continua.

25. 5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN
Una fuente de alimentación de media onda es un
circuito cuyo objetivo es quitar la parte de la onda
negativa, por esta razón su carga es positiva.

26. 5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN
Una fuente de alimentación de onda completa es un circuito
que se encarga de convertir los pulsos positivos a negativos o
bien los pulsos negativos a positivos según las necesidades.

27. 5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN
La fuente de alimentación regulable es un
dispositivo de gran utilidad ya que ofrece un voltaje
que oscila entre dos valores dependiendo del
regulador utilizado.

28. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
El diseño de circuitos impresos es
la parte de la electrónica que se
encarga de la metodología que se
debe llevar a cabo para la
elaboración de circuitos electrónicos.
Existen diversas técnicas para la impresión de circuitos,
a continuación se estudiarán dos en particular: la
impresión básica con marcador permanente y la
impresión mediante el diseño del circuito en software.

29. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Hay diversos softwares para la simulación y el
diseño de circuitos; existen dos muy utilizados: Live
Wire y PCB Wizard.

30. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
PCB Wizard
Es un software diseñado para el ámbito educativo,
permite crear esquemas de circuitos electrónicos y a
partir de estos, obtener de una manera sencilla el
diseño del circuito impreso a una o dos caras.

31. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Live Wire
Esta herramienta es muy práctica para los usos
educativos ya que muestra simulaciones verídicas
acerca del comportamiento de los componentes
electrónicos en el circuito desarrollado que muestra
los errores o el mal funcionamiento.

32. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
PCB ofrece un menú en el que podemos crear un circuito, abrir
circuitos predeterminados, tutoriales entre otros.

33. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
PCB también cuenta con librerías en donde se encuentran los
componentes para el diseño del circuito.

34. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Esta imagen muestra el diseño de un circuito, se debe imprimir en un papel
termosensible para que con el calor pueda transferirse el toner a la placa.

35. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Live Wire al igual que PCB Wizard también cuenta con un
menú inicial.

36. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Live Wire está creado para hacer simulaciones como se muestra
en la imagen.

37. Otra técnica más sencilla es hacer las pistas
con marcador permanente.
6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

38. 6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Live Wire está creado para hacer simulaciones como se muestra
en la imagen.

39. Para concluir con el proceso de impresión de un circuito en la placa
se debe hacer el atacado del cobre restante y para eso se debe
utilizar una solución acuosa como el ácido clorhídrico o el cloruro
férrico, el tiempo que este requiere para que se imprima depende
de la temperatura del ácido aproximadamente entre 15 y 30
minutos, como recomendación se deberá de mover periódicamente
el recipiente, después limpiarlo con agua y remover la tinta
empleada para trazar y proteger el cobre.
6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

40. 6. TRANSISTORES
Un transistor es un componente formado por
materiales semiconductores y se utiliza para
amplificar o bien interrumpir señales
electrónicas o eléctricas.

41. 6. TRANSISTORES
Partes del transistor
Por lo general los transistores
tienen 3 o más de 3 terminales:
Emisor: Es la terminal que emite
los electrones.
Base: Modula el paso de los
electrones.
Colector: Recolecta los electrones
para posteriormente mandarlos al emisor.

42. 6. TRANSISTORES
El transistor de unión bipolar esta conformado por
dos uniones que son N y P y de dividen en
transistores de tipo NPN y PNP.

43. 6. TRANSISTORES
El transistor de efecto de campo funciona al percibir
un campo eléctrico para controlar la conductividad
de un canal en un material semiconductor.

44. 6. TRANSISTORES
El transistor UJT o bien uniunión es un componente
de tipo N que cuenta con tres terminales: un emisor,
base 1 y base 2. Se utiliza principalmente para
generar pulsos de disparo.

45. 9.- Construcción de prototipo. Integración de
ideas para armar los proyectos, pasos para
armar un proyecto ( deseo, factibilidad
económica, factibilidad de tiempo, factibilidad
de capacidades técnicas. Investigación,
selección de proyecto, planeación, diagrama,
adquisición de materiales, inicio de ensamble,
pruebas, correcciones o modificaciones (
visitar páginas de proyectos, Convocatorias,
motivación.

46. FASES PARA EL DESARROLLO DE PROTOTIPOS
En el desarrollo de cualquier tipo de proyecto se deberán tomar en cuenta las
siguientes consideraciones:

47. 1.-Ser
Ser una persona inspiradora con deseos de contribuir con nuestra
propuesta a través de la construcción de un proyecto o prototipo de
cualquier tipo de aplicación mencionada anteriormente.
2.- Investigación preliminar
En esta etapa lo esencial es determinar el problema y su ámbito, la
importancia y los efectos potenciales que tendrán sobre la organización o
área donde se desea que el proyecto se utilice, identificar una idea
general de la solución para realizar un estudio de factibilidad financiera,
económica y de tiempo y espacio.

48. 3.- Definición de los requerimientos del sistema
Esta es la fase más importante de todo el ciclo de vida del método de
prototipos, el objetivo en esta fase es determinar todos los
requerimientos y deseos que los usuarios tienen en relación al proyecto
que se requiere implementar.
Aquí el desarrollador interactúa con el usuario y sus necesidades
mediante el análisis de necesidades la propuesta viable, la construcción,
demostración y retroalimentaciones del prototipo.
4.- Diseño y construcción
Lo que se consigue en esta fase en obtener un prototipo inicial, aquí el
desarrollador debe concentrarse en construir un sistema con la máxima
funcionalidad, poniendo énfasis en la interfaz del usuario.

49. 5.-Evaluación
Los objetivos de esta etapa son obtener por parte de los usuarios la
especificación de los requerimientos adicionales del sistema y verificar que el
prototipo desarrollado lo haya sido en concordancia con la definición de
requerimientos del sistema.
En el saco de que los usuarios identifiquen fallasen el prototipo el
desarrollador corrige dichas fallas antes de continuar con la siguiente
evaluación.
Se modifica y se evalúa cuantas veces sea necesario hasta que los
requerimientos del sistemas sean satisfechos.
En el proceso de evaluación se efectúan cuatro pasos separados:
Preparación.
Demostración.
Uso del prototipo.
Discusión de comentarios.
Esta es la fase en donde se decide si el prototipo es aceptado o modificado.

50. 6.- Retroalimentación.
En esta fase se implementan algunos ajustes a los resultados obtenidos a
través de ensayos y finales Se da cuando la definición de requerimientos del
sistema es alterada en la etapa de evaluación. El desarrollador entonces debe
modificar el prototipo de acuerdo a los comentarios hechos por los usuarios.

51. 7.- Detallado final y embalaje
Una vez que se ha desarrollado un prototipo
estable y completo, es necesario ponerse de
acuerdo en relación a aspectos de calidad y de
representación del sistema., además de la
forma en que se diseñará su embalaje para su
transportación y entrega.

52. 8.- Desarrollo de la presentación.
En este apartado se pueden plantear los elementos que se pueden usar para
presentar el proyecto ante el usuario o ante un estand de exposición, dentro
de estos tenemos por ejemplo tríptico, mamparas, abstrac, bitácora entre
otros.

53. 9.-CONCLUSIONES
Podemos darnos cuenta de que lo esencial esta en definir las reglas desde el
principio es decir el usuario y el diseñador o constructor del proyecto se deben
poner de acuerdo en que el prototipo se construya y sirva como un mecanismo que
se considere como una excelente propuesta para dar solución a los problemas
planteados al principio de cada proyecto.

54. Memoria técnica
Se presenta los requisitos de participación de una convocatoria

55. FUENTES DE CONSULTA
1.- http://www.mundodigital.net/la-historia-de-los-circuitos-integrados/
la Historia de los circuitos integrados
2.- http://unicrom.com/Tut_transistor_bipolar.asp
¿Qué es un transistor?
3.- http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL%20TRANSISTOR.htm
El transistor
4.- http://unicrom.com/Tut_relay.asp
El relay –Relevador
5.- http://www.conevyt.org.mx/educhamba/guias_emprendizaje/relevadores.pdf
Relevadores
6.-
http://www.portaleso.com/portaleso/trabajos/tecnologia/ele.yelectro/unidad_diseno_y_construccion_de_circuitos_impresos
_fotos.pdf
Construcción y diseño de circuitos impresos
7.- http://www.monografias.com/trabajos71/conductores-electricos/conductores-electricos.shtml
Conductores Eléctricos
8.- http://www.aulatecnologia.com/ESO/TERCERO/teoria/electricidad/electricidad.htm
Conceptos básicos de electricidad
9.- http://livewire.uptodown.com/
Live wire (descarga de software)
10.- http://www.rstservicios.com/formulas-electricas-basicas
Fórmulas eléctricas básicas.
11.- http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/electronica/contenido/electronica/Tema4_Falimentac.pdf
Fuentes de alimentación
12.- http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_alimentaci%C3%B3n
Fuente de alimentación