El documento habla sobre electrónica y sus componentes básicos. Explica que la electrónica trabaja con semiconductores como el silicio y el germanio y cómo se crean los tipos P y N mediante el proceso de dopado. También describe los diodos semiconductoras, transistores y otros dispositivos como circuitos integrados, puertas lógicas y automatismos.

1. ELECTRÓNICA

2. ELECTRÓNICA La electrónica es la rama de la tecnología que trabaja con elementos semiconductores y sus aplicaciones.

3. SEMICONDUCTOR Es un elemento que conduce la electricidad en determinadas condiciones, es decir, que tiene un comportamiento intermedio entre aislante y conductor. Semiconductores más destacados: Silicio (Si) y Germanio (Ge), que tienen cuatro electrones de valencia. Son sólidos y, por tanto, forman una estructura cristalina. Si ese cristal no contiene impurezas lo denominamos conductor intrínseco. Si no, sufre un proceso de impurificación.

4. proceso de impurificación o dopado Este proceso consiste en introducir en la estructura cristalina átomos de otro material con el fin de modificar sus propiedades eléctricas de manera que puedan encontrarse portadores de carga capaces de crear corriente eléctrica. Esos portadores pueden ser electrones libres o huecos. Los materiales que se introducen son: -Tipo P: se introducen materiales con 3 electrones de valencia, se establecen huecos libres. Son: Boro, Aluminio y Galio. - Tipo N: se introducen impurezas con cinco electrones de valencia, quedan electrones libres. Son: fósforo y antimonio.

5. DIODOS SEMICONDUCTORES Son dispositivos unidireccionales, solo permiten el paso de la corriente en una dirección. Están compuestos por dos materiales semiconductores, uno de tipo P y otro de tipo N. Ánodo: terminal unido al material tipo P. Cátodo: terminal unido al material tipo N. Al unirse los dos conductores, los electrones próximos a la unión en el material tipo N la atraviesan y se combinan con los huecos del material tipo P. Se crea una zona de carga estática positiva en la zona N y negativa en la P. Ésta acumulación continua hasta que se genera un potencial que impide el paso de electrones.

6. Diodo polarizado inversamente: si se conecta el polo positivo de una batería en la región N y el negativo con la P. La zona de carga estática se ensancha más ya que se permite mayor combinación de los electrones del material tipo N y los huecos del tipo P. El diodo no deja pasar la intensidad de corriente, circuito abierto. Diodo polarizado directamente: el terminal positivo de la batería con el material tipo P y el negativo, con el N. Los huecos del tipo P son repelidos por el polo positivo de la batería, los electrones tipo N por el negativo. Se produce un estrechamiento de la región de carga estática y, por tanto, deja pasar la intensidad de corriente. Sin polarización Polarización inversa Polarización directa P N P N N P

7. OTROS DIODOS 1.DIODOS DE POTENCIA Dispositivo capaz de controlar grandes potencias, soporta grandes tensiones en polarización inversa y corrientes elevadas polarizado directamente.

8. 2.DIODOS LED Se emplean como indicadores para avisar que un circuito está conectado o desconectado, para declarar un estado transitorio o representar información alfanumérica. Consta de dos terminales (el mas corto representa el cátodo). Para proteger el diodo se coloca una resistencia en serie que limita la intensidad de corriente. Diodo emisor de luz polarizado directamente. El semiconductor se fabrica encapsulado en plástico transparente (normalmente de color rojo, verde o amarillo). Constituyen los segmentos luminosos de los números o letras de los displays de numerosos aparatos.

9. 3.DIODOS ZENER Tipo de diodo que polarizado directamente se comporta como un diodo normal, pero inversamente como una pila, siempre que la tensión entre sus extremos supere un valor, llamada tensión zener. El polo positivo de la pila corresponde al negativo del diodo. 4.DIODOS VARICAP Construidos para aprovechar las variaciones de capacidad producidas entre sus extremos. Dependiendo de la tensión aplicada, pueden funcionar como condensadores.

10. 5.DIODOS SCHOTKKY Diodos en los que el tiempo que tarda en pasar de conducción a no conducción es mucho menor que el normal. 6.FOTO DIODOS Aquellos que se vuelven conductores cuando incide la luz.

11. TRANSISTORES BIPOLARES Son elementos semiconductores formados por 3 cristales que forman dos uniones PN juntas y en oposición, existiendo una región común de tipo N o P. Un transistor tiene 3 terminales. -la base (B),electrodo de control, -emisor (E), emite portadores de carga, -colector (C ), recibe los portadores de carga. Existen dos tipos de transistores: -PNP -NPN

12. NPN PNP En el símbolo, la flecha del emisor, indica el sentido de la intensidad de corriente cuando la unión base-emisor se encuentra polarizada directamente cumpliéndose entonces: Para la intensidad : Para el voltaje : I emisor = I base + I colector V CE = V CB + V BE C E B E C B

13. Funcionamiento de un transistor Transistor : pequeño amplificador de la corriente eléctrica. La corriente que entra por la base sale amplificada por el emisor. La cantidad extra de corriente la toma del colector. Un transistor puede trabajar en tres regiones de funcionamiento, caracterizadas por la polarización de sus uniones PN. 1. En corte : las uniones base-emisor y base-colector están polarizadas inversamente. Las intensidades de corriente son prácticamente nulas y el transistor no conduce. 2. En activa : base-emisor, directamente polarizadas y base-colector inversamente. El transistor conduce parcialmente. 3. En saturación :las dos conexiones polarizadas directamente. El transistor conduce plenamente.

14. El relé Básicamente son interruptores eléctricos dotados de uno o más contactos que sirven para abrir o cerrar determinados circuitos. Se utilizan en circuitos de mando y control Está formado por una bobina en cuyo interior se ha colocado un material capaz de imantarse (núcleo) Funcionamiento: Al circular corriente por la bobina se genera en su interior un campo magnético que provoca la imantación del núcleo. Éste al convertirse en un imán atrae el contacto de una armadura basculante que provoca el cierre de unos y la apertura de otros

15. El dibujo esquemático del relé es: El símbolo eléctrico es:

16. Zumbadores Es un dispositivo electrónico que produce un zumbido al recibir corriente eléctrica. Se basa en el fenómeno de la piezoelectricidad que consiste en la producción de un pequeño voltaje cuando se le somete a un pequeño esfuerzo de tensión mecánico Zumbador

17. CIRCUITO CON DIODOS: FUENTE DE ALIMENTACIÓN 1.Transformador C 1 C 2 7808 R 1 R 2 C 3 R 3 2.Puente rectificador 5.Indicador de funcionamiento 4.Regulador de tensión 3.Filtro

18. 1.Transformador : elemento encargado de reducir la tensión alterna de la red (220V) a otra tensión más pequeña (12V). 2.Puente rectificador : formado por 4 diodos, su misión es convertir la tensión alterna en pulsatoria. ELEMENTOS DEL CIRCUITO

19. 3.Filtro : constituido por 2 condensadores. Convierte la pulsatoria en continua. 4.Regulador de tensión :formado por 1 circuito integrado (7808), una resistencia, un potenciómetro y un condensador. Consigue que la tensión sea lo más estable posible. 5.Indicador de funcionamiento : formado por un diodo LED y una resistencia. Indica si funciona o no funciona.

20. CIRCUITO INTEGRADO O CHIP Es un circuito electrónico que integra elementos como: diodos,transistores y resistencias de tamaño microscópico sobre una base de silicio. Se fabrican así para que las corrientes y tensiones utilizadas tiendan a ser lo más pequeñas posibles para conseguir que el calentamiento de los componentes sea el mínimo posible. Si en un chip un componente se estropea no puede ser sustituido por otro y sería necesario remplazar todo el circuito.

21. ELECTRÓNICA Analógica: La electrónica actual se puede dividir en dos tipos: opera con señales que varían en un rango de tensiones continuo. Digital: transmite señales formadas por 1 y 0 (abierto y cerrado). Utilizan la puertas lógicas.

22. PUERTA LÓGICA Es un dispositivo que tiene una o más entradas binarias cada una de las cuales sólo puede recibir dos tipos de señales, encendido o apagado, y que genera una señal determinada específicamente por la señal de entrada. Esto se representa con lo que se conoce como tablas de verdad: A B salida Combinando puertas lógicas se montan los llamados circuitos de control que permiten llevar a cabo tareas de control y cálculo de forma automática. 0 1 0 0 0 1 1 1

23. Tipos de puertas lógicas AND: Tienen que estar las dos encendidas para que de señal. A B salida NAND: Siempre da señal, a no ser, que las dos estén encendidas. A B salida A B Y 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 A B Y 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0

24. OR: Conque haya encendida una da señal. A B A B salida A B salida NOR: Si las dos están apagadas dan señal. Y 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 A B Y

25. AUTOMATISMOS Un automatismo es un dispositivo capaz de realizar tareas sin la intervención humana Pueden ser Eléctricos y electrónicos Neumáticos: funcionan mediante aire comprimido , utilizando válvulas y cilindros neumáticos como elementos de detección, control y accionamiento Hidraúlicos: utilizan la presión sobre un fluido

26. Un automatismo eléctrico cuenta con tres tipos de elementos: a) Periféricos de entrada: mediante señales eléctricas , proporcionan al sistema la información que necesita del exterior para su funcionamiento adecuado. Se denominan sensores

27. b) Periféricos de salida: son los dispositivos que realizan tareas concretas bajo el control del sistema: por ejemplo motores, lámparas c) Elementos de control: Reciben las señales eléctricas que proporcionan los periféricos de entrada y en función de esta información hacen funcionar de un modo u otro los periféricos de salida

28. SISTEMAS DE CONTROL Se clasifican en: Sistemas de control de lazo abierto Funcionan sin tener en cuenta las variaciones que se producen en el entorno de trabajo. Se conocen con el nombre de controles automáticos o programadores cíclicos como por ejemplo los temporizadores que conectan y desconectan sistemas de iluminación o los programadores de electrodomésticos Suelen ir montado en placas de circuito impreso que llevan componentes electrónicos ( resistencias, diodos) y electromecánicos como los relés

29. b) Sistemas de control de lazo cerrado Modifica la actividad de sus periféricos de salida en función de las informaciones que recibe del entorno. La unidad de control compara la información con la que tiene en su memoria y ejecuta las acciones precisas , es lo que se denomina realimentación del sistema Son los sistemas de control programables que utilizan para su funcionamiento circuitos integrados analógicos y digitales . Son dispositivos de control de este tipo los autómatas programables, también conocidos como PLC Y los sistemas de control informatizados que utilizan programas informáticos para controlar todas las funciones del sistema

30. SENSORES Son dispositivos que captan información de su entorno y la transmiten a la unidad de control en forma de señal eléctrica En función del tipo de señal eléctrica que transmite se clasifican en: Analógicos Pertenecen a este grupo las resistencia dependientes como las LDR , las NTC, PTC y las VDR

31. b) Digitales b.1) Por contacto físico: son los microrruptores o finales de carrera que son interruptores electromecánicos que conectan o desconectan el paso de la corriente eléctrica cuando se presionan Su uso es muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores , montacargas , robots , etc.

32. b.2 Sensores eléctricos digitales de proximidad Son dispositivos capaces de detectar si un objeto se encuentra o no en una determinada posición sin necesidad de que exista contacto físico entre el sensor y el objeto Pueden ser Magnéticos Detectan campos magnéticos creados por imanes o electroimanes

33. b) Inductivos: Detectan materiales conductores de la electricidad, por lo que se emplean para señalar objetos metálicos Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia de objetos metálicos en un determinado contexto

34. c) Capacitativos Detectan objetos que alteran con su presencia la capacidad de un condensador Sirvem para determinar niveles, humedad o posición d) ópticos. Detectan objetos que interceptan un haz de luz roja o infrarroja, entre un emisor (LED) y un receptor (fotodiodo o fotorreceptor).Pueden ser:

35. barrera: el emisor y el receptor están separados y se colocan enfrentados, de manera que el objeto es detectado al pasar entre ellos Retrorreflexión: El emisor y el receptor están montados en el mismo cuerpo. El emisor envía un haz de luz que choca con un elemento reflectante y es captado por el receptor Reflexión directa: emisor y receptor están montados en el mismo cuerpo. El receptor se activa por la luz reflejada por el objeto