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Componente electrónico 1Resistor 5Condensador eléctrico 12Inductor 20Transformador 28Semiconductor 37Diodo 39Rectificador 46Rectificador de media onda 47Rectificador de onda completa 48Filtro de condensador 50Rizado 52Regulador de tensión 53Transistor 56Transistor de unión bipolar 63Transistor de efecto campo 71Transistor Darlington 73JFET 75MOSFET 77Transistor IGBT 80

ReferenciasFuentes y contribuyentes del artículo 82Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 84

Licencias de artículosLicencia 87

Componente electrónico 1

Componente electrónico

Componentes electrónicos.

Se denomina componente electrónico aaquel dispositivo que forma parte de uncircuito electrónico. Se suele encapsular,generalmente en un material cerámico,metálico o plástico, y terminar en dos o másterminales o patillas metálicas. Se diseñanpara ser conectados entre ellos,normalmente mediante soldadura, a uncircuito impreso, para formar el mencionadocircuito.

Hay que diferenciar entre componentes yelementos. Los componentes sondispositivos físicos, mientras que loselementos son modelos o abstraccionesidealizadas que constituyen la base para elestudio teórico de los mencionados componentes. Así, los componentes aparecen en un listado de dispositivos queforman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.

De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones. Seguidamente se detallan lascomúnmente más aceptadas.

1. Según su estructura física• Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores,

diodos, transistores, etc.• Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta

lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son losdenominados circuitos integrados.

2. Según el material base de fabricación.• Semiconductores (ver listado).• No semiconductores.3. Según su funcionamiento.• Activos: proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control (ver listado).• Pasivos: son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la

transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel (ver listado).4. Según el tipo energía.• Electromagnéticos: aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales

(fundamentalmente transformadores e inductores).• Electroacústicos: transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas,

auriculares, etc.).• Optoelectrónicos:transforman la energía luminosa en eléctrica y viceversa (diodos LED, células

fotoeléctricas, etc.).

Componente electrónico 2

Componentes semiconductoresTambién denominados como componentes de estado sólido, son los componentes "estrella" en casi todos loscircuitos electrónicos. Se obtienen a partir de materiales semiconductores, especialmente del silicio aunque paradeterminadas aplicaciones aún se usa germanio.

Componentes activosLos componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control delmismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, engeneral, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandadano es lineal.Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del triodo de Lee de Forest. En unaprimera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrónicos como la radio o latelevisión. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los semiconductores que más tarde darían paso alos circuitos integrados (tercera generación) cuya máxima expresión se encuentra en los circuitos programables(microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad seancircuitos que llevan integrados millones de componentes.En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico sediseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con loscomponentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función máscomún dentro de un circuito.

Componente Función más común

Amplificador operacional Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.

Biestable Control de sistemas secuenciales.

PLD Control de sistemas digitales.

Diac Control de potencia.

Diodo Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.

Diodo Zener Regulación de tensiones.

FPGA Control de sistemas digitales.

Memoria Almacenamiento digital de datos.

Microprocesador Control de sistemas digitales.

Microcontrolador Control de sistemas digitales.

Pila Generación de energía eléctrica.

Tiristor Control de potencia.

Puerta lógica Control de sistemas combinacionales.

Transistor Amplificación, conmutación.

Triac Control de potencia.

Componente electrónico 3

Componentes pasivosSon aquellos que no necesitan una fuente de energía para su funcionamiento. No tienen la capacidad de controlar lacorriente en un circuito.Los componentes pasivos se dividen en :Componentes Pasivos Lineales:

Componente Función más común

Condensador Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancia.

Inductor o Bobina Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su poder de autoinducción.

Resistor o Resistencia División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.

Componentes Electromecánicos:Interruptores, Fusibles y Conectores.

Componentes optoelectrónicosComponentes optoeletrónicos, son aquellos que transforman la energía luminosa en energía eléctrica, denominadosfotosensibles, o la energía eléctrica en luminosa, denominados electroluminiscentes.

Principales fabricantesLa industria de los componentes es fundamental para la industria electrónica que a su vez lo es para el resto deindustrias. El importante volumen de negocio de este tipo de industria en los países más desarrollados les hace jugarun importante papel en sus respectivas economías. En la siguiente tabla se muestra un listado con las principalesempresas fabricantes de componentes electrónicos. La mayoría son multinacionales en las que la fabricación decomponentes electrónicos representa tan sólo una parte de campo de actuación.

Empresa Símbolo País Tipos de componentes que fabrica Web

Advanced Micro Devices AMD Estados Unidos Semiconductores AMD [1]

Analog Devices AD Estados Unidos Semiconductores Analog Devices [2]

Cypress Semiconductor CY Estados Unidos Semiconductores Cypress S. [3]

Fairchild Semiconductor F Estados Unidos Semiconductores Fairchild [4]

Freescale Semiconductor Estados Unidos Semiconductores Freescale [5]

Fujitsu Microelectronics FUJ Japón Semiconductores, condensadores, relés... Fujitsu [6]

IBM Microelectronics IBM Estados Unidos Memorias, microprocesadores, microcontroladores... IBM [7]

Intel i Estados Unidos Memorias, microprocesadores y microcontroladores Intel [8]

Mitsubishi Semiconductor Japón Semiconductores Mitsubishi [9]

NEC Components NEC Japón Semiconductores, condensadores, relés... NEC [10]

OKI OKI Japón Semiconductores OKI [11]

Panasonic Japón Semiconductores, baterías, resistores... Panasonic [12]

NXP Holanda Semiconductores NXP Semiconductors [13]

Componente electrónico 4

Rambus RMBS Estados Unidos Memorias Rambus [14]

Samsung Sur Korea Memorias, microcontroladores... Samsung [15]

SGS-Thomson ST Suiza Semiconductores ST [16]

Sharp Japón Memorias, microcontroladores, control de potencia... Sharp [17]

Siemens AG Alemania Semiconductores, reguladores... Siemens [18]

Texas Instruments ti Estados Unidos Semiconductores TI [19]

Xilinx Estados Unidos FPGA, CPLD Xilinx [20]

Zilog Estados Unidos Microcontroladores, microprocesadores, periféricos... Zilog [21]

Véase también• Ingeniería de componentes• Símbolos de componentes electrónicos [22]

Enlaces externos• Listado de fabricantes [23] (en inglés).• componentes electronicos [24] (sp espanol).• componentes electronicos [25] (sp espanol).

Referencias[1] http:/ / www. amd. com/ us-en/[2] http:/ / www. analog. com/[3] http:/ / www. cypress. com/[4] http:/ / www. fairchildsemi. com/ products/[5] http:/ / www. freescale. com/[6] http:/ / www. fujitsu. com/ us/ services/ edevices/ microelectronics/[7] http:/ / www-03. ibm. com/ chips/[8] http:/ / developer. intel. com/ products/ index. htm[9] http:/ / www. mitsubishichips. com/ Global/ index. html[10] http:/ / www. nec. com/ global/ prod/ pro-ed. html[11] http:/ / www. okisemi. com/[12] http:/ / www. panasonic. com/ industrial/ flash. html[13] http:/ / www. nxp. com/[14] http:/ / www. rambus. com/[15] http:/ / www. samsung. com/[16] http:/ / www. st. com/ stonline/[17] http:/ / www. sharpmeg. com/[18] http:/ / www. siemens. com/[19] http:/ / www. ti. com/ sc/ docs/ espanol/ index. htm[20] http:/ / www. xilinx. com/[21] http:/ / www. zilog. com/[22] http:/ / www. simbologia-electronica. com[23] http:/ / www. motorcontrol. com/ Manufacturers/ componentcos. htm[24] http:/ / www. newarkperuonline. com/ blog[25] http:/ / www. diselec. net

Resistor 5

Resistor

Figura 1: Símbolos.

Se denomina resistor al componenteelectrónico diseñado para introducir unaresistencia eléctrica determinada entre dospuntos de un circuito. En el propio argoteléctrico y electrónico, son conocidossimplemente como resistencias. En otroscasos, como en las planchas, calentadores, etc., los resistores se emplean para producir calor aprovechando el efectoJoule.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone alpaso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionado por la máxima potencia que puededisipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otraindicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros.

Comportamiento en un circuitoLos resistores se utilizan en los circuitos para limitar el valor de la corriente o para fijar el valor de la tensión. Véasela Ley de Ohm.

Sistemas de Codificación

Código de coloresPara caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia.Estos valores se indican normalmente en el encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de encapsuladoaxial, el que se observa en las fotografías, dichos valores van rotulados con un código de franjas de colores.Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cincorayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. Laúltima raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es el multiplicador y las otras indican las cifrassignificativas del valor de la resistencia.El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; semultiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente seaplica en resistencias de alta precisión o tolerancia menor del 1%).

Resistor 6

Figura 2: Diferentes resistencias todas ellas de empaquetado tipo axial.

Color de labanda

Valor de la 1°cifrasignificativa

Valor de la 2°cifrasignificativa

Multiplicador Tolerancia Coeficiente detemperatura

Negro - 0 1 - -

Marrón 1 1 10 ±1% 100ppm/°C

Rojo 2 2 100 ±2% 50ppm/°C

Naranja 3 3 1 000 - 15ppm/°C

Amarillo 4 4 10 000 ±4% 25ppm/°C

Verde 5 5 100 000 ±0,5% -

Azul 6 6 1 000 000 ±0,25% 10ppm/°C

Violeta 7 7 - ±0,1% 5ppm/°C

Gris 8 8 - - -

Blanco 9 9 - - 1ppm/°C

Dorado - - 0,1 ±5% -

Plateado - - 0,01 ±10% -

Ninguno - - - ±20% -

Resistor 7

Como leer el valor de una resistencia

En una resistencia tenemos generalmente 4 (Cuatro)líneas de colores, aunque podemos encontrar algunas quecontenga 5 líneas (4 de colores y 1 que indica tolerancia) vamos a tomar la más general las de 4 líneas, las primeras 3y dejamos aparte la tolerancia que es plateada o dorada• La primera línea representa el dígito de las decenas.• La segunda línea representa el dígito de las unidades.• El número así formado se multiplica por la potencia de 10 expresada por la tercera línea (multiplicador).Por ejemplo:Tenemos una resistencia con los colores verde, amarillo, rojo y dorado.• Registramos el valor de la primera línea (verde): 5• Registramos el valor de la segunda línea (amarillo): 4• Registramos el valor de la tercera línea (rojo): X 100• Unimos los valores de las primeras dos líneas y multiplicamos por el valor de la tercera54 X 100 = 5400Ω o 5,4 kΩ y este es el valor de la resistencia expresada en Ohmios

Ejemplos

Figura 3: Resistencia de valor 2.700.000 Ω ytolerancia de ±10%.

• La caracterización de una resistencia de 2.700.000 Ω (2,7 MΩ), conuna tolerancia de ±10%, sería la representada en la figura 3:

1ª cifra: rojo (2)2ª cifra: violeta (7)Multiplicador: verde (100000)Tolerancia: plateado (±10%)

Figura 4: Resistencia de valor 65 Ω y toleranciade ±2%.

• El valor de la resistencia de la figura 4 es de 65 Ω y tolerancia de±2% dado que:

1ª cifra: azul (6)

2ª cifra: verde (5)3ª cifra: negro (0)Multiplicador: dorado (10-1)Tolerancia: rojo (±2%)

Resistor 8

Codificación de los resistores de montaje superficial

Esta imagen muestra cuatro resistores de montajede superficie (el componente en la parte superior

izquierda es un condensador) incluyendo dosresistores de cero ohmios. Los enlaces de ceroohmios son usados a menudo en vez de enlaces

de alambre

Resistencia de montaje superficial o SMD.

A los resistores cuando se encuentran en circuitos con tecnología demontaje de superficie se les imprimen valores numéricos en un códigosimilar al usado en los resistores axiales.Los resistores de tolerancia estándar en estos tipos de montajes(Standard-tolerance Surface Mount Technology) son marcados con uncódigo de tres dígitos, en el cual los primeros dos dígitos representanlos primeros dos dígitos significativos y el tercer dígito representa unapotencia de diez (el número de ceros).

Codificación en Resistencias SMD

En las resistencias SMD ó de montaje en superficie su codificaciónmás usual es:1ª Cifra = 1º número 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = Multiplicador Eneste ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1200 ohmios = 1.2K1ª Cifra = 1º número La " R " indica coma decimal 3ª Cifra = 2ºnúmero En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1,6 ohmiosLa " R " indica " 0. " 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = 3º número En esteejemplo la resistencia tiene un valor de: 0.22 ohmios• Por ejemplo:

"334" 33 × 10,000 Ω = 330 kΩ

"222" 22 × 100 Ω = 2.2 kΩ

"473" 47 × 1,000 Ω = 47 kΩ

"105" 10 × 100,000 Ω = 1 MΩ

Los resistores de menos de 100 Ω se escriben: 100, 220, 470, etc. El número cero final representa diez a la potenciade cero, lo cual es 1.• Por ejemplo:

"100" = 10 × 1 Ω = 10 Ω

"220" = 22 × 1 Ω = 22 Ω

Algunas veces estos valores se marcan como "10" o "22" para prevenir errores.Los resistores menores de 10 Ω tienen una 'R' para indicar la posición del punto decimal.• Por ejemplo:

Resistor 9

"4R7" = 4.7 Ω

"0R22" = 0.22 Ω

"0R01" = 0.01 Ω

Los resistores de precisión son marcados con códigos de cuatro dígitos, en los cuales los primeros tres dígitos son losnúmeros significativos y el cuarto es la potencia de diez.• Por ejemplo:

"1001" = 100 × 10 Ω = 1 kΩ

"4992" = 499 × 100 Ω = 49.9 kΩ

"1000" = 100 × 1 Ω = 100 Ω

Los valores "000" y "0000" aparecen en algunas ocasiones en los enlaces de montajes de superficie, debido a quetienen una resistencia aproximada a cero.

Codificación para uso IndustrialFormato: XX 99999 ó XX 9999X [dos letras]<espacio>[valor del resistor (tres/cuatrodígitos)]<sinespacio>[código de tolerancia(númerico/alfanúmerico - un dígito/una letra)]

Power Rating at 70 °C

Type No. Powerrating(watts)

MIL-R-11Norma

MIL-R-39008Norma

BB 1/8 RC05 RCR05

CB ¼ RC07 RCR07

EB ½ RC20 RCR20

GB 1 RC32 RCR32

HB 2 RC42 RCR42

GM 3 - -

HM 4 - -

Código de Tolerancia

Designación Industrial Tolerancia Designación MIL

5 ±5% J

2 ±20% M

1 ±10% K

- ±2% G

- ±1% F

- ±0.5% D

- ±0.25% C

- ±0.1% B

Resistor 10

El rango de la temperatura operacional distingue los tipos comercial, industrial y militar de los componentes.• Tipo Comercial : 0 °C a 70 °C• Tipo Industrial : −40 °C a 85 °C (en ocasiones −25 °C a 85 °C)• Tipo Militar : −55 °C a 125 °C (en ocasiones -65 °C a 275 °C)• Tipo Estándar: -5 °C a 60 °C

Resistencias de precisiónLas resistencias de precisión o de hojas metálicas, conocidas también por su nombre en inglés foil resistors, sonaquellas cuyo valor se ajusta con errores de 100 partes por millón o menos y tienen además una variación muypequeña con la temperatura, del orden de 10 partes por millón entre 25 y 125 grados Celsius. Este componente tieneuna utilización muy especial en circuitos analógicos, con ajustes muy estrechos de las especificaciones. Laresistencia logra una precisión tan alta en su valor, como en su especificación de temperatura debido que la mismadebe ser considerado un sistema, donde los materiales que la comportan interactúan para lograr su estabilidad. Unahoja de metal muy fino se pega a un aislador como el vidrio o cerámica, al aumentar la temperatura, la expansióntérmica del metal es mayor que la del vidrio o cerámica y al estar pegado al aislador, produce en el metal una fuerzaque lo comprime reduciendo su resistencia eléctrica, como el coeficiente de variación de resistencia del metal con latemperatura es casi siempre positivo, la suma casi lineal de estos factores hace que la resistencia no varíe o que lohaga mínimamente.El hecho de utilizar una hoja metálica para crear un medio resistivo, le da el nombre de foil resistors en inglés.Este componente tuvo su origen en varios países y en diferentes tiempos. Por los años 50, algunas empresas ycentros académicos de tecnología, en especial en los Estados Unidos, comenzaron a investigar nuevas técnicas decomponentes que se adaptaran a la industria naciente de los semiconductores. Los nuevos sistemas electrónicosdebían ser más estables y más compactos y la industria de ese tiempo puso más énfasis en la precisión y en laestabilidad del comportamiento con los cambios de temperatura. En la tecnología de resistores, había dos tiposemergentes, los resistores hechos con películas metálicas muy finas, depositadas en substratos aislante, como elvidrio o la cerámica y cuyo depósito se realizaba con técnicas de evaporación metálicas.Luego estaban los resistores hechos con hojas metálicas, cuyos espesores eran mayores que los realizados conpelículas metálicas. Las hojas metálicas se pegaban a substratos aislante, como el vidrio o la cerámica.Investigando el origen de esta última tecnología llegamos a Duncan y John Cox, los cuales patentaron en 1951, unresistor para uso de calefacción.[1] Si bien el objeto de este componente era de ser usado como elemento decalefacción, la novedad del mismo residía en su construcción geométrica, la forma de las líneas resistivas fueronadoptadas por empresas dedicadas a la fabricación de resistencias de hojas metálicasrealizada en 1979 por BenjamínSolow,[2] o en su versión mejorada de 1983 realizada por Josph Szware,[3]

Efecto piezorresistivoComo se indicó inicialmente, hay un efecto de interacción de fuerzas entre la hoja metálica y el substrato, la hojametálica se comporta como una galga extensométrica, que es un sensor basado en el efecto piezorresistivo, unesfuerzo que deforma a la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica.Este sensor, en su forma básica fue usado por primera vez en 1936. El descubrimiento del principio fue realizado en1856 por Lord Kelvin, el cual cargo alambres de cobre y de hierro, produciendo en los mismos una tensión mecánicay registrando un incremento de la resistencia eléctrica con la deformación unitaria por tracción (strain) del alambre,observo que el alambre de hierro tiene un incremento de la resistencia mayor que el alambre de cobre, cuando sonsometidos a la misma deformación unitaria.De los experimentos realizados por Lord Kelvin en 1856 resulta que cuando se somete a un metal a una fuerza mecánica, esto produce un cambio de la resistencia eléctrica, sometiendo al metal a una fuerza que lo estire produce

Resistor 11

un aumento de la resistencia y una compresión una disminución de la misma, este efecto con el tiempo abrió unnuevo campo de las mediciones . Un aumento de la temperatura en un metal produce dos efectos, una dilatación y unaumento de la resistencia.En 1959, William T. Bean, introduce una galga extensométrica,o también llamada en inglés strain gauge,[4] de tipode hoja metálica,[5] con una geometría Cox utilizada para medir la deformación unitaria, de materiales sometidos afuerzas mecánicas, varios puntos hay que resaltar de este desarrollo: 1) utiliza una hoja metálica con geometría Cox,2) utiliza metales como constantan o nicromo y 3) la utilización de un método fotográfico y luego el uso de unaerosión química para realizar el modelo resistivo. Estudiando este desarrollo, se puede especular que los técnicos queutilizaban las galga extensométrica, midiento las propiedades mecánicas de los vidrios y cerámicas, encontraron unavariación muy chica de la resistencia con la temperatura, debido precisamente al efecto citado inicialmente.La primera descripción de este sistema, utilizando las propiedades geométricas, físicas y químicas, como lageometría Cox, el efecto Kelvin y el uso de la aleación níquel-cromo, fueron integradas todas ellas en uncomponente, fue realizada por Zandman en 1970.[6]

Notas al pie[1] ver su forma el siguiente enlace (http:/ / www. google. com/ patents?id=LzBtAAAAEBAJ& pg=PA1& dq=2682596&

source=gbs_selected_pages& cad=2#v=onepage& q=2682596& f=false)[2] ver forma en el siguiente enlace (http:/ / www. google. com/ patents?id=2rA8AAAAEBAJ& printsec=drawing& zoom=4#v=onepage& q=&

f=false)[3] versión mejorada (http:/ / www. google. com/ patents?id=4m4rAAAAEBAJ& printsec=drawing& zoom=4#v=onepage& q=& f=false)[4] (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Strain_gauge)[5] ver en el siguiente enlace (http:/ / www. google. com/ patents?id=YTtGAAAAEBAJ& printsec=abstract& zoom=4#v=onepage& q=&

f=false)[6] ver en el enlace (http:/ / www. google. com/ patents?id=cNZaAAAAEBAJ& printsec=abstract& zoom=4#v=onepage& q=& f=false)

Véase también• Efecto Joule• Ley de Ohm• Corriente máxima de una resistencia• Potencia que disipa una resistencia

Links Externos• Codigo de colores de resistencias electricas (http:/ / rotan. petrocad3d. com/

codigo-de-colores-de-las-resistencias-electricas-t6985. html) Programa ONLINE para el calculo del codigo decolores de resistencias electricas.

Condensador eléctrico 12

Condensador eléctrico

Condensadores modernos.

Fig. 1: diversos tipos de condensadores.

En electricidad y electrónica, uncondensador (capacitor en inglés) es undispositivo que almacena energía eléctrica,es un componente pasivo. Está formado porun par de superficies conductoras ensituación de influencia total (esto es, quetodas las líneas de campo eléctrico queparten de una van a parar a la otra),generalmente en forma de tablas, esferas oláminas, separadas por un materialdieléctrico (siendo este utilizado en uncondensador para disminuir el campoeléctrico, ya que actúa como aislante) o porel vacío, que, sometidos a una diferencia depotencial (d.d.p.) adquieren una determinadacarga eléctrica, positiva en una de las placasy negativa en la otra (siendo nula la cargatotal almacenada).

La carga almacenada en una de las placas esproporcional a la diferencia de potencialentre esta placa y la otra, siendo la constantede proporcionalidad la llamada capacidad ocapacitancia. En el Sistema internacional deunidades se mide en Faradios (F), siendo 1faradio la capacidad de un condensador enel que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la prácticase suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios. Los condensadoresobtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguiruna gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del ordende cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con unacapacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos deautomóviles eléctricos.El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:

en donde:: Capacitancia

: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.

Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de lanegativa, ya que

Condensador eléctrico 13

aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del materialdieléctrico son sumamente variables. Existen condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadaspor aire, materiales cerámicos, mica, poliéster, papel o por una capa de óxido de aluminio obtenido por medio de laelectrólisis.

Energía almacenadaEl condensador almacena carga eléctrica, debido a la presencia de un campo eléctrico en su interior, cuando aumentala diferencia de potencial en sus terminales, devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puedeobtener que la energía , almacenada por un condensador con capacidad , que es conectado a una diferencia depotencial , viene dada por:

Este hecho es aprovechado para la fabricación de memorias, en las que se aprovecha la capacidad que aparece entrela puerta y el canal de los transistores MOS para ahorrar componentes.

Comportamientos ideal y real

Fig. 2: Condensador ideal.

El condensador ideal (figura 2) puede definirse a partir de lasiguiente ecuación diferencial:

donde C es la capacidad, u(t) es la función diferencia de potencial aplicada a sus terminales e i(t) la corrienteresultante que circula.

Condensador eléctrico 14

Comportamiento en corriente continuaUn condensador real en CC (DC en inglés) se comporta prácticamente como uno ideal, es decir, como un circuitoabierto. Esto es así en régimen permanente ya que en régimen transitorio, esto es, al conectar o desconectar uncircuito con condensador, suceden fenómenos eléctricos transitorios que inciden sobre la d.d.p. en sus bornes (vercircuitos serie RL y RC).

Comportamiento en corriente alternaEn CA, un condensador ideal ofrece una resistencia al paso de la corriente que recibe el nombre de reactanciacapacitiva, XC, cuyo valor viene dado por la inversa del producto de la pulsación ( ) por la capacidad, C:

Si la pulsación se expresa en radianes por segundo (rad/s) y la capacidad en faradios (F), la reactancia resultará enohmios.

Fig. 3: Diagrama cartesiano de las tensiones y corriente en un condensador.

Al conectar una CA senoidal v(t) a uncondensador circulará una corriente i(t),también senoidal, que lo cargará, originandoen sus bornes una caída de tensión, -vc(t),cuyo valor absoluto puede demostrase quees igual al de v(t). Al decir que por elcondensador "circula" una corriente, se debepuntualizar que, en realidad, dicha corrientenunca atraviesa su dieléctrico. Lo quesucede es que el condensador se carga ydescarga al ritmo de la frecuencia de v(t),por lo que la corriente circula externamenteentre sus armaduras.

Fig. 4: Diagrama fasorial.

El fenómeno físico del comportamiento del condensador enCA se puede observar en la figura 3. Entre los 0º y los 90º i(t)va disminuyendo desde su valor máximo positivo a medida queaumenta su tensión de carga vc(t), llegando a ser nula cuandoalcanza el valor máximo negativo a los 90º, puesto que la sumade tensiones es cero (vc(t)+ v(t) = 0) en ese momento. Entre los90º y los 180º v(t) disminuye, y el condensador comienza adescargarse, disminuyendo por lo tanto vc(t). En los 180º elcondensador está completamente descargado, alcanzando i(t)su valor máximo negativo. De los 180º a los 360º elrazonamiento es similar al anterior.

De todo lo anterior se deduce que la corriente queda adelantada90º respecto de la tensión aplicada. Considerando, por lo tanto,un condensador C, como el de la figura 2, al que se aplica unatensión alterna de valor:

Condensador eléctrico 15

De acuerdo con la ley de Ohm circulará una corriente alterna, adelantada 90º ( ) respecto a la tensión aplicada(figura 4), de valor:

donde . Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar:

Figura 5. Circuitos equivalentes de un condensador en CA.

Y operando matemáticamente:

Por lo tanto, en los circuitos de CA, un condensador ideal se puede asimilar a una magnitud compleja sin parte real yparte imaginaria negativa:

En el condensador real, habrá que tener en cuenta la resistencia de pérdidas de su dieléctrico, RC, pudiendo ser sucircuito equivalente, o modelo, el que aparece en la figura 5a) o 5b) dependiendo del tipo de condensador y de lafrecuencia a la que se trabaje, aunque para análisis más precisos pueden utilizarse modelos más complejos que losanteriores.

Asociaciones de condensadores

Figura 4: Asociación serie general.

Al igual que las resistencias, los condensadores puedenasociarse en serie (figura 4), paralelo (figura 5) o de formamixta. En estos casos, la capacidad equivalente resulta serpara la asociación en serie:

Condensador eléctrico 16

Figura 5: Asociación paralelo general.

y para la asociación en paralelo:

Es decir, el sumatorio de todas las capacidades de los condensadores conectados en paralelo.Es fácil demostrar estas dos expresiones, para la primera solo hay que tener en cuenta que la carga almacenada en lasplacas es la misma en ambos condensadores (se tiene que inducir la misma cantidad de carga entre las placas y portanto cambia la diferencia de potencial para mantener la capacitancia de cada uno), y por otro lado en la asociaciónen "paralelo", se tiene que la diferencia de potencial entre ambas placas tiene que ser la misma (debido al modo en elque están conectados), así que cambiará la cantidad de carga. Como esta se encuentra en el numerador ( ) la suma de capacidades será simplemente la suma algebraica.Para la asociación mixta se procederá de forma análoga con las resistencias.

Usos y AplicacionesLos condensadores suelen usarse para:• Baterías, por su cualidad de almacenar energía.• Memorias, por la misma cualidad.• Filtros.• Adaptación de impedancias, haciéndolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes.• Demodular AM, junto con un diodo.• El flash de las cámaras fotográficas.• Tubos fluorescentes.• Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.

Condensador eléctrico 17

Condensadores variablesUn condensador variable es aquel en el cual se pueda cambiar el valor de su capacidad. En el caso de un condensadorplano, la capacidad puede expresarse por la siguiente ecuación:

donde:: constante dieléctrica del vacío: constante dieléctrica o permitividad relativa del material dieléctrico entre las placas

A: el área efectiva de las placasd: distancia entre las placas o espesor del dieléctrico

Para tener condensador variable hay que hacer que por lo menos una de las tres últimas expresiones cambien devalor. De este modo, se puede tener un condensador en el que una de las placas sea móvil, por lo tanto varía d y lacapacidad dependerá de ese desplazamiento, lo cual podría ser utilizado, por ejemplo, como sensor dedesplazamiento.Otro tipo de condensador variable se presenta en los diodos varicap.

Tipos de dieléctrico utilizados en condensadores

Condensadores electrolíticos axiales.

Condensadores electrolíticos de tantalio.

• Condensadores de aire. Se trata de condensadores, normalmentede placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio.Como la permitividad eléctrica relativa es la unidad, sólo permitevalores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar,pues carecen de pérdidas y polarización en el dieléctrico,funcionando bien a frecuencias elevadas.

• Condensadores de mica. La mica posee varias propiedades que lahacen adecuada para dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas,exfoliación en láminas finas, soporta altas temperaturas y no sedegrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de lalámina de mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Seapilan varias de estas láminas, soldando los extremosalternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadoresfuncionan bien en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas,pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros tipos.

• Condensadores de papel. El dieléctrico es papel parafinado,bakelizado o sometido a algún otro tratamiento que reduce suhigroscopia y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel,una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollanen espiral. las cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, quese conectan a sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel paraevitar los poros que pueden presentar.

• Condensadores autorregenerables. Los condensadores depapel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Loscondensadores autorregenerables son condensadores de papel,

Condensador eléctrico 18

Condensadores de poliéster.

Condensadores cerámicos, "SMD (montajesuperficial)" y de "disco".

Condensador variable de una vieja radio AM.

pero la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel.Ante una situación de sobrecarga que supere la rigidez dieléctricadel dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndoseun cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca unaalta densidad de corriente por las armaduras en la zona de larotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea alcortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.

• Condensadores electrolíticos. Es un tipo de condensador queutiliza un electrolito, como su primera armadura, la cual actúa comocátodo. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita una capaaislante (la cual es en general una capa muy fina de óxido dealuminio) sobre la segunda armadura o cuba (ánodo), consiguiendoasí capacidades muy elevadas. Son inadecuados para funcionar concorriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido,produciendo un corto entre el electrolito y la cuba, aumentando latemperatura, y por tanto, arde o estalla el condensadorconsecuentemente. Existen varios tipos, según su segunda armaduray electrolito empleados:

• Condensadores de aluminio. Es el tipo normal. La cuba es dealuminio y el electrolito una disolución de ácido bórico.Funciona bien a bajas frecuencias, pero presenta pérdidasgrandes a frecuencias medias y altas. Se emplea en fuentes dealimentación y equipos de audio. Muy utilizado en fuentes dealimentación conmutadas.

• Condensadores de tantalio (tántalos). Es otro condensadorelectrolítico, pero emplea tantalio en lugar de aluminio. Consiguecorrientes de pérdidas bajas, mucho menores que en loscondensadores de aluminio. Suelen tener mejor relacióncapacidad/volumen.

• Condensadores bipolares (para corriente alterna). Estánformados por dos condensadores electrolíticos en serie inversa, utilizados en caso de que la corriente puedainvertirse. Son inservibles para altas frecuencias.

• Condensadores de poliéster o Mylar. Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las que se depositaaluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo,también se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno.

• Condensadores de poliestireno también conocidos comúnmente como Styroflex(marca registrada deSiemens). Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en radio, por disponer de coeficiente detemperatura inverso a las bobinas de sisntonía, logrando de este modo estabilidad en los circuito resonantes.

• Condensadores cerámicos. Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico. Existen tipos formadospor una sola lámina de dieléctrico, pero también los hay formados por láminas apiladas. Dependiendo del tipo,funcionan a distintas frecuencias, llegando hasta las microondas.

• Condensadores síncronos. Es un motor síncrono que se comporta como un condensador.• Dieléctrico variable. Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en torno a un eje, permitiendo

que se introduzca más o menos dentro de la otra. El perfil de la armadura suele ser tal que la variación decapacidad es proporcional al logaritmo del ángulo que gira el eje.

Condensador eléctrico 19

• Condensadores de ajuste. Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras sonsemicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro, variando así la capacidad. Otro tipo se basa enacercar las armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.

Véase también• Botella de Leyden• Resistencia eléctrica• Inductor• Diodo• Dieléctrico• Micrófono de condensador• Tranvía de Zaragoza, que utiliza condensadores eléctricos• Ultracapacitador

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre condensadores. Commons• Understanding Capacitors [1]

• Apuntes sobre capacidad y circuitos equivalentes [2]

• Condensadores en guitarras y bajos eléctricos [3]

• Símbolos de Condensadores eléctricos / Capacitores [4]

Referencias[1] http:/ / knol. google. com/ k/ max-iskram/ electronic-circuits-design-for/ 1f4zs8p9zgq0e/ 3[2] http:/ / laplace. us. es/ campos/ teoria/ grupo2/ capacidad. pdf[3] http:/ / www. enaitz. es/ Condensadores. html[4] http:/ / www. simbologia-electronica. com/ simbolos_electronicos/ condensadores_electricos. htm

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Inductor

Figura 1: Inductores, también llamados bobinas.

Un inductor o bobina es uncomponente pasivo de un circuitoeléctrico que, debido al fenómeno de laautoinducción, almacena energía enforma de campo magnético.

Construcción

Un inductor está constituidousualmente por una cabeza hueca deuna bobina de conductor, típicamentealambre o hilo de cobre esmaltado.Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo de un material ferroso, para incrementar su capacidad demagnetismo.Los inductores pueden también estar construidos en circuitos integrados, usando el mismo proceso utilizado pararealizar microprocesadores. En estos casos se usa, comúnmente, el aluminio como material conductor. Sin embargo,es raro que se construyan inductores dentro de los circuitos integrados; es mucho más práctico usar un circuitollamado "girador" que, mediante un amplificador operacional, hace que un condensador se comporte como si fueseun inductor. El inductor consta de las siguientes partes:

Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y laexpansión polar.Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.Devanado inductor: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por lacorriente eléctrica.Expansión polar: Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al entrehierro.Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de devanados y destinado amejorar la conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de mediana y gran potencia.Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de lamáquina.También pueden fabricarse pequeños inductores, que se usan para frecuencias muy altas, con un conductor pasando através de un cilindro de ferrita o granulado.

Inductor 21

Energía almacenadaLa bobina almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad de corriente,devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puede demostrar que la energía, , almacenada por unabobina con inductancia , que es recorrida por una corriente de intensidad , viene dada por:

Modelo matemático de una bobinaSea una bobina o solenoide de longitud l, sección S y de un número de espiras N, por el que circula una corrienteeléctrica i(t).Aplicando la Ley de Biot-Savart que relaciona la inducción magnética, B(t), con la causa que la produce, es decir, lacorriente i(t) que circula por el solenoide, se obtiene que el flujo magnético Φ(t) que abarca es igual a:

A la expresión se le denomina Coeficiente de autoinducción, L, el cuál, como se puede ver, únicamente

depende de la geometría de la bobina o solenoide. Se mide en Henrios.Así pues obtenemos la expresion:

Pero además, al ser el flujo magnético variable en el tiempo, genera, según la Ley de Faraday, una fuerzaelectromotriz (f.e.m.) de autoinducción que, según la Ley de Lenz, tiende a oponerse a la causa que la produce, esdecir, a la variación de la corriente eléctrica que genera dicho flujo magnético. Por esta razón suele llamarse fuerzacontraelectromotriz. Ésta tiene el valor:

Figura 2: Circuito con inductancia.

Suponiendo una bobina ideal, figura 2, sin pérdidas de carga,aplicando la segunda Ley de Kirchhoff, se tiene que:

Es decir, en toda bobina eléctrica dentro de un circuito se produce en ella una caída de tensión:

Despejando la intensidad:

Inductor 22

Si en el instante t = 0, la bobina está cargada con una corriente I, ésta se puede sustituir por una bobina descargada yuna fuente de intensidad de valor i(0) = I en paralelo.

La corriente por la bobina y por tanto el flujo no pueden variar bruscamente ya que si no la tensión deberíahacerse infinita. Por eso al abrir un circuito en donde se halle conectada una bobina, siempre saltará un arco decorriente entre los bornes del interruptor que da salida a la corriente que descarga la bobina.Cuando el inductor no es ideal porque tiene una resistencia interna en serie, la tensión aplicada es igual a la suma dela caída de tensión sobre la resistencia interna más la fuerza contra-electromotriz autoinducida.

Comportamientos ideal y real

Comportamiento en corriente continuaUna bobina ideal en corriente continua se comporta como un cortocircuito (conductor ideal), ya que al ser i(t)constante, es decir, no varía con el tiempo, no hay autoinducción de ninguna f.e.m.

Una bobina real en régimen permanente se comporta como una resistencia cuyo valor (figura 5a) será el de sudevanado.En régimen transitorio, esto es, al conectar o desconectar un circuito con bobina, suceden fenómenoselectromagnéticos que inciden sobre la corriente (ver circuitos serie RL y RC).

Comportamiento en corriente alterna

Figura 3. Diagrama cartesiano de las tensiones y corriente en unabobina. Figura 4. Diagrama fasorial.

Si la pulsación está en radianes por segundo (rad/s) y la inductancia en henrios (H) la reactancia resultará en ohmios.Al conectar una CA senoidal v (t) a una bobina aparecerá una corriente i (t), también senoidal, esto es, variable, por lo que, como se comentó más arriba, aparecerá una fuerza contraelectromotriz, -e (t), cuyo valor absoluto puede demostrase que es igual al de v (t). Por tanto, cuando la corriente i (t) aumenta, e (t) disminuye para dificultar dicho aumento; análogamente, cuando i (t) disminuye, e (t) aumenta para oponerse a dicha disminución. Esto puede apreciarse en el diagrama de la figura 3. Entre 0º y 90º la curva i (t) es negativa, disminuyendo desde su valor máximo negativo hasta cero, observándose que e (t) va aumentando hasta alcanzar su máximo negativo. Entre 90º y

Inductor 23

180º, la corriente aumenta desde cero hasta su valor máximo positivo, mientras e (t) disminuye hasta ser cero. Desde180º hasta los 360º el razonamiento es similar al anterior.Dado que la tensión aplicada, v (t) es igual a -e (t), o lo que es lo mismo, está desfasada 180º respecto de e (t), resultaque la corriente i (t) queda retrasada 90º respecto de la tensión aplicada. Consideremos por lo tanto, una bobina L,como la de la figura 2, a la que se aplica una tensión alterna de valor:

Figura 5.: Circuitos equivalentes de una bobina real en CC, a), y en CA, b)y c).

De acuerdo con la ley de Ohm circulará unacorriente alterna, retrasada 90º ( ) respecto ala tensión aplicada (figura 4), de valor:

donde . Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar:

Y operando matemáticamente:

Por lo tanto, en los circuitos de CA, una bobina ideal se puede asimilar a una magnitud compleja sin parte real yparte imaginaria positiva:

En la bobina real, habrá que tener en cuenta la resistencia de su bobinado, RL, pudiendo ser su circuito equivalente omodelo, el que aparece en la figura 5b) o 5c) dependiendo del tipo de bobina o frecuencia de funcionamiento, aunquepara análisis más precisos pueden utilizarse modelos más complejos que los anteriores.

Inductor 24

Asociaciones comunes

Figura 6. Asociación serie general.

Figura 7. Asociación paralelo general.

Al igual que las resistencias, las bobinas puedenasociarse en serie (figura 6), paralelo (figura 7) ode forma mixta. En estos casos, y siempre que noexista acoplamiento magnético, la inductanciaequivalente para la asociación en serie vendrá dadapor:

Para la asociación en paralelo tenemos:

Para la asociación mixta se procederá de forma análoga que con las resistencias.Si se requiere una mayor comprensión del comportamiento reactivo de un inductor, es conveniente entonces analizardetalladamente la "Ley de Lenz" y comprobar de esta forma cómo se origina una reactancia de tipo inductiva, la cualnace debido a una oposición que le presenta el inductor o bobina a la variación de flujo magnético.

Comportamiento a la interrupción del circuito. Análisis de transitorios

La alimentación carga el inductor a través laresistencia.

Examinemos el comportamiento práctico de un inductor cuando seinterrumpe el circuito que lo alimenta. En el dibujo de derecha apareceun inductor que se carga a través una resistencia y un interruptor. Elcondensador dibujado en punteado representa las capacidades parásitasdel inductor. Está dibujado separado del inductor, pero en realidadforma parte de él, porque representa las capacidades parásitas de lasvueltas del devanado entre ellas mismas. Todo inductor tienecapacidades parásitas, incluso los devanados especialmente concebidospara minimizarlas como el devanado en "nido de abejas".

Inductor 25

El interruptor se abre. La corriente solo puedecircular cargando las capacidades parásitas.

A un cierto momento el interruptor se abre. Si miramos la definición de inductancia:

vemos que, para que la corriente que atraviesa el inductor se detenga instantáneamente, seria necesario la apariciónde una tensión infinita, y eso no puede suceder. ¿Qué hace la corriente? Pues continúa pasando. ¿Por donde? Ella "selas arregla" para continuar. Al principio, el único camino que tiene es a través las capacidades parásitas. La corrientecontinúa circulando a través la capacidad parásita, cargando negativamente el punto alto del condensador en eldibujo.

En el instante el interruptor de abre dejando lainductancia oscilar con las capacidades parásitas.

Nos encontramos con un circuito LC que oscilará a una pulsación:

donde es el valor equivalente de las capacidades parásitas. Si los aislamientos del devanado son suficientementeresistentes a las altas tensiones, y si el interruptor interrumpe bien el circuito, la oscilación continuará con unaamplitud que se amortiguará debido a las pérdidas dieléctricas y resistivas de las capacidades parásitas y delconductor del inductor. Si además, el inductor tiene un núcleo ferromagnético, habrá también pérdidas en el núcleo.Hay que ver que la tensión máxima de la oscilación puede ser muy grande. Eso le vale el nombre de sobretensión.Se comprende que pueda ser grande, ya que el máximo de la tensión corresponde al momento en el cual toda laenergía almacenada en la bobina habrá pasado a las capacidades parásitas . Si estas son pequeñas, latensión puede ser muy grande y pueden producirse arcos eléctricos entre vueltas de la bobina o entre los contactosabiertos del interruptor.Aunque los arcos eléctricos sean frecuentemente perniciosos y peligrosos, otras veces son útiles y deseados. Es elcaso de la soldadura al arco, lámparas a arco, alto horno eléctrico y hornos a arco.En el caso de la soldadura al arco, el interruptor de nuestro diagrama es el contacto entre el metal a soldar y elelectrodo.

Inductor 26

Si la tensión es grande pueden producirse arcosen el interruptor o en la bobina.

Lo que sucede cuando el arco aparece depende de las característicaseléctricas del arco. Y las características de un arco dependen de lacorriente que lo atraviesa. Cuando la corriente es grande (decenas deamperios), el arco está formado por un camino espeso de moléculas yátomos ionizados que presentan poca resistencia eléctrica y una inerciatérmica que lo hace durar. El arco disipa centenas de vatios y puedefundir metales y crear incendios. Si el arco se produce entre loscontactos del interruptor, el circuito no estará verdaderamente abierto yla corriente continuará circulando.Los arcos no deseados constituyen un problema serio y difícil de resolver cuando se utilizan altas tensiones ygrandes potencias.

En el instante se produce un arco que durahasta el instante . A partir de ese momento, lainductancia oscila con las capacidades parásitas.

En punteado la corriente y la tensión que habría siel arco no se produjese.

Cuando las corrientes son pequeñas, el arco se enfría rápidamente y deja de conducir la electricidad.En el dibujo de la derecha hemos ilustrado un caso particular que puede producirse, pero que solo es uno de los casosposibles. Hemos ampliado la escala del tiempo alrededor de la apertura del interruptor y de la formación del arco.Después de la apertura del interruptor, la tensión a los bornes de la inductancia aumenta (con signo contrario). En elinstante , la tensión es suficiente para crear un arco entre dos vueltas de la bobina. El arco presenta pocaresistencia eléctrica y descarga rápidamente las capacidades parásitas. La corriente, en lugar de continuar cargandolas capacidades parásitas, comienza a pasar por el arco. Hemos dibujado el caso en el cual la tensión del arco esrelativamente constante. La corriente del inductor disminuye hasta que al instante sea demasiado pequeña paramantener el arco y este se apaga y deja de conducir. La corriente vuelve a pasar por las capacidades parásitas y estavez la oscilación continúa amortiguándose y sin crear nuevos arcos, ya que esta vez la tensión no alcanzará valoresdemasiado grandes.Recordemos que este es solamente un caso posible.Se puede explicar por qué una persona puede recibir una pequeña descarga eléctrica al medir la resistencia de unbobinado con un simple óhmetro que solo puede alimentar unos miliamperios y unos pocos voltios. La razón es quepara medir la resistencia del bobinado, le hace circular unos miliamperios. Si, cuando se desconectan los cables delóhmetro, se sigue tocando con los dedos los bornes de la bobina, los miliamperios que circulaban en ella continuaránhaciéndolo, pero pasando por los dedos.

Inductor 27

El diodo sirve de camino a la corriente delinductor cuando el transistor se bloquea. Estoevita la aparición de altas tensiones entre el

colector y la base del transistor.

La regla es que, para evitar los arcos o las sobretensiones, hay queproteger los circuitos previendo un pasaje para la corriente del inductorcuando el circuito se interrumpe. En el diagrama de la derecha hay unejemplo de un transistor que controla la corriente en una bobina (la deun relé, por ejemplo). Cuando el transistor se bloquea, la corriente quecircula en la bobina carga las capacidades parásitas y la tensión delcolector aumenta y puede sobrepasar fácilmente la tensión máxima dela unión colector-base y destruir el transistor. Colocando un diodocomo en el diagrama, la corriente encuentra un camino en el diodo y latensión del colector estará limitada a la tensión de alimentación más los0,6 V del diodo. El precio funcional de esta protección es que lacorriente de la bobina tarda más en disminuir y eso, en algunos casos,puede ser un inconveniente. Se puede disminuir el tiempo si, en lugarde un diodo rectificador, se coloca un diodo zener o Transil.No hay que olvidar que el dispositivo de protección deberá ser capazde absorber casi toda la energía almacenada en el inductor.

Bobinas especialesBobina de Rogowski

Véase también• Diseño de bobinas• Solenoide

Bibliografía• Gómez Campomanes, José (en español). Circuitos Eléctricos. Servicio de Publicaciones de la Universidad de

Oviedo. ISBN 84-7468-288-6.

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Inductores. Commons• Medida de Resistencia de Bobinados en Transformadores [1] (artículo/manual)• Símbolos de Bobinas eléctricas / Inductores [2]

Referencias[1] http:/ / www. amperis. com/ recursos/ articulos/ medida-resistencia-bobinados-transformadores/[2] http:/ / www. simbologia-electronica. com/ simbolos_electronicos/ bobinas_electricas. htm

Transformador 28

Transformador

Transformador.

Transformador.

Se denomina transformador o trafo (abreviatura) a undispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuirla tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna,manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa alequipo, en el caso de un transformador ideal (esto es,sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida.Las máquinas reales presentan un pequeño porcentajede pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

El transformador es un dispositivo que convierte laenergía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, enenergía alterna de otro nivel de voltaje, por medio de laacción de un campo magnético. Está constituido pordos o más bobinas de material conductor, aisladas entresí eléctricamente por lo general enrrolladas alrededorde un mismo núcleo de material ferromagnético. Laúnica conexión entre las bobinas la constituye el flujomagnético común que se establece en el núcleo.

Los transformadores son dispositivos basados en elfenómeno de la inducción electromagnética y estánconstituidos, en su forma más simple, por dos bobinasdevanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce ohierro silicio. Las bobinas o devanados se denominanprimario y secundario según correspondan a la entradao salida del sistema en cuestión, respectivamente.También existen transformadores con más devanados;en este caso, puede existir un devanado "terciario", demenor tensión que el secundario.

Transformador 29

Transformador de tres fases.

Funcionamiento

Representación esquemática del transformador.

Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario,las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearánun campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de lacorriente. Este campo magnético variable originará, por inducciónelectromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en losextremos del devanado secundario.

Relación de Transformación

La relación de transformación nos indica el aumento ó decrementoque sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt deentrada cuántos volts hay en la salida del transformador.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotrizinducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanadosprimario (Np) y secundario (Ns) .

La razón de la transformación (m) del voltaje entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de losnúmeros de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en elsecundario habrá el triple de tensión.

Donde: (Vp) es la tensión en el devanado primario ó tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundarioó tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario ó corriente de entrada, e (Is) es la corriente en eldevanado secundario ó corriente de salida.

Transformador 30

Esta particularidad se utiliza en la red detransporte de energía eléctrica: al poder efectuarel transporte a altas tensiones y pequeñasintensidades, se disminuyen las pérdidas por elefecto Joule y se minimiza el costo de losconductores.

Así, si el número de espiras (vueltas) delsecundario es 100 veces mayor que el delprimario, al aplicar una tensión alterna de 230voltios en el primario, se obtienen 23.000 voltiosen el secundario (una relación 100 vecessuperior, como lo es la relación de espiras). A larelación entre el número de vueltas o espiras delprimario y las del secundario se le llama relaciónde vueltas del transformador o relación de

transformación.

Ahora bien, como la potencia eléctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a laobtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, conlo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario será desolo 0,1 amperios (una centésima parte).

Historia

Transformador de núcleo laminado mostrando elborde de las laminaciones en la parte superior de

la unidad.

Primeros pasos: los experimentos con bobinas deinducción

El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa elfuncionamiento del transformador fue descubierto por Michael Faradayen 1831, se basa fundamentalmente en que cualquier variación de flujomagnético que atraviesa un circuito cerrado genera una corrienteinducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras seproduce el cambio de flujo magnético.La primera "bobina de inducción" para ver el uso de ancho fueroninventadas por el Rev. Nicholas Callan College de Maynooth, Irlandaen 1836, uno de los primeros investigadores en darse cuenta de quecuantas más espiras hay en el secundario, en relación con el bobinadoprimario, más grande es el aumento de la FEM.Los científicos e investigadores basaron sus esfuerzos en evolucionarlas bobinas de inducción para obtener mayores voltajes en las baterías.En lugar de corriente alterna (CA), su acción se basó en un vibrante"do&break" mecanismo que regularmente interrumpido el flujo de lacorriente directa (DC) de las pilas.

Transformador 31

Entre la década de 1830 y la década de 1870, los esfuerzos para construir mejores bobinas de inducción, en sumayoría por ensayo y error, reveló lentamente los principios básicos de los transformadores. Un diseño práctico yeficaz no apareció hasta la década de 1880, pero dentro de un decenio, el transformador sería un papel decisivo en la“Guerra de Corrientes”, y en que los sistemas de distribución de corriente alterna triunfo sobre sus homólogos decorriente continua, una posición dominante que mantienen desde entonces.En 1876, el ingeniero ruso Pavel Yablochkov inventó un sistema de iluminación basado en un conjunto de bobinasde inducción en el que el bobinado primario se conectaba a una fuente de corriente alterna y los devanadossecundarios podían conectarse a varias “velas eléctricas” (lámparas de arco), de su propio diseño. Las bobinasutilizadas en el sistema se comportaban como transformadores primitivos. La patente alegó que el sistema podría,“proporcionar suministro por separado a varios puntos de iluminación con diferentes intensidades luminosasprocedentes de una sola fuente de energía eléctrica”.En 1878, los ingenieros de la empresa Ganz en Hungría asignaron parte de sus recursos de ingeniería para lafabricación de aparatos de iluminación eléctrica para Austria y Hungría.En 1883, realizaron más de cincuenta instalaciones para dicho fin. Ofrecián un sistema que constaba de dos lámparasincandescentes y de arco, generadores y otros accesorios.En 1882, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs expusieron por primera vez un dispositivo con un núcleo de hierrollamado "generador secundario" en Londres, luego vendió la idea de la compañía Westinghouse de Estados Unidos.También fue expuesto en Turín, Italia en 1884, donde fue adaptado para el sistema de alumbrado eléctrico.

El nacimiento del primer transformadorEntre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Zipernowsky, Bláthy y Deri de la compañía Ganz crearon en Budapest elmodelo “ZBD” de transformador de corriente alterna, basado en un diseño de Gaulard y Gibbs (Gaulard y Gibbs sólodiseñaron un modelo de núcleo abierto). Descubrieron la fórmula matemática de los transformadores:

Donde: (Vs) es el voltaje en el secundario y (Ns) es el número de espiras en el secundario, (Vp) y (Np) secorresponden al primario.Su solicitud de patente hizo el primer uso de la palabra "transformador", una palabra que había sido acuñada porBláthy Ottó.En 1885, George Westinghouse compro las patentes del ZBD y las de Gaulard y Gibbs. Él le encomendó a WilliamStanley la construcción de un transformador de tipo ZBD para uso comercial.Este diseño se utilizó por primera vez comercialmente en 1886.

Otra información de interésEl primer sistema comercial de corriente alterna con fines de distribución de la energía eléctrica que usaba transformadores se puso en operación en 1886 en Great Barington, Massachussets, en los Estados Unidos de América. En ese mismo año, la electricidad se transmitió a 2.000 voltios en corriente alterna a una distancia de 30 kilómetros, en una línea construida en Cerchi, Italia. A partir de esta pequeña aplicación inicial, la industria eléctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el transformador. El aparato que aquí se describe es una aplicación, entre tantas, derivada de la inicial bobina de Ruhmkorff o carrete de Ruhmkorff, que consistía en dos bobinas concéntricas. A una bobina, llamada primario, se le aplicaba una corriente continua proveniente de una batería, conmutada por medio de un ruptor movido por el magnetismo generado en un núcleo de hierro central por la propia energía de la batería. El campo magnético así creado variaba al compás de las interrupciones, y en el otro bobinado, llamado secundario y con muchas más espiras, se inducía una corriente de escaso valor pero con una fuerza eléctrica capaz de saltar entre

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las puntas de un chispómetro conectado a sus extremos.También da origen a las antiguas bobinas de ignición del automóvil Ford T, que poseía una por cada bujía,comandadas por un distribuidor que mandaba la corriente a través de cada una de las bobinas en la secuenciacorrecta.

Tipos de transformadores

Según sus aplicaciones

Transformador elevador/reductor de voltaje

Un transformador con PCB, como refrigerante en plenacalle.

Son empleados por empresas transportadoras eléctricas en lassubestaciones de la red de transporte de energía eléctrica, con elfin de disminuir las pérdidas por efecto Joule. Debido a laresistencia de los conductores, conviene transportar la energíaeléctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad dereducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las deutilización.

Transformadores elevadores

Este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lodice elevar la tensión de salida con respecto a la tensión deentrada. Esto quiere decir que la relación de transformación deestos transformadores es menor a uno.

Transformadores variables

También llamados "Variacs", toman una línea de voltaje fijo (en la entrada) y proveen de voltaje de salida variableajustable, dentro de dos valores.

Transformador de aislamiento

Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentación oseñal "flotante". Suele tener una relación 1:1. Se utiliza principalmente como medida de protección, en equipos quetrabajan directamente con la tensión de red. También para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, enresistencias inesianas, en equipos de electromedicina y allí donde se necesitan tensiones flotantes entre sí.

Transformador 33

Transformador de alimentación

Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento delequipo. A veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperaturaexcesiva, evitando que éste se queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estosfusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador.

Transformador trifásico. Conexión estrella-triángulo.

Transformador Flyback moderno.

Transformador trifásico

Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario.Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) odelta (Δ) y las combinaciones entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y.Hay que tener en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δa Y o viceversa, las tensiones de fase varían.

Transformador de pulsos

Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida(baja autoinducción) destinado a funcionar en régimen de pulsos yademás de muy versátil utilidad en cuanto al control de tensión220 V.

Transformador de línea o Flyback

Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en lostelevisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y lacorriente para las bobinas de deflexión horizontal. Además sueleproporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.).Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta quemuchos transformadores, tiene la característica de mantenerdiferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentesarreglos entre sus bobinados secundarios.

Transformador diferencial de variación lineal

El transformador diferencial de variación lineal (LVDT segúnsus siglas en inglés) es un tipo de transformador eléctrico utilizadopara medir desplazamientos lineales. El transformador posee tresbobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. Labobina central es el devanado primario y las externas son lossecundarios. Un centro ferromagnético de forma cilíndrica, sujetoal objeto cuya posición desea ser medida, se desliza con respectoal eje del tubo.

Los LVDT son usados para la realimentación de posición en servomecanismos y para la medición automática enherramientas y muchos otros usos industriales y científicos.

Transformador 34

Transformador diferencial de variación lineal (LVDT).

Transformador con diodo dividido

Es un tipo de transformador de línea que incorpora el diodorectificador para proporcionar la tensión continua de MATdirectamente al tubo. Se llama diodo dividido porque está formadopor varios diodos más pequeños repartidos por el bobinado yconectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene quesoportar una tensión inversa relativamente baja. La salida deltransformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo nitriplicador.

Transformador de impedancia

Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y líneasde transmisión (tarjetas de red, teléfonos, etc.) y eraimprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar laalta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.

Si se coloca en el secundario una impedancia de valor Z, y llamamos n a Ns/Np, como Is=-Ip/n y Es=Ep.n, laimpedancia vista desde el primario será Ep/Ip = -Es/n²Is = Z/n². Así, hemos conseguido transformar unaimpedancia de valor Z en otra de Z/n². Colocando el transformador al revés, lo que hacemos es elevar la impedanciaen un factor n².

Estabilizador de tensión

Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo se satura cuando la tensión en el primario excede su valornominal. Entonces, las variaciones de tensión en el secundario quedan limitadas. Tenía una labor de protección delos equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha caído en desuso con el desarrollo de losreguladores de tensión electrónicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energética.

Transformador híbrido o bobina híbrida

Es un transformador que funciona como una híbrida. De aplicación en los teléfonos, tarjetas de red, etc.

Balun

Es muy utilizado como balun para transformar líneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La línea seequilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.

Transformador electrónico

Esta compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta altransformador, de esta manera es posible reducir drásticamente su tamaño. También pueden formar parte de circuitosmás complejos que mantienen la tensión de salida en un valor prefijado sin importar la variación en la entrada,llamados fuente conmutada.

Transformador 35

Transformador de frecuencia variable

Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan amenudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y control.

Transformadores de medida

Entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son los transformadores de medida para instalarinstrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los transformadoresde medida aíslan los circuitos de medida o de relés, permitiendo una mayor normalización en la construcción decontadores, instrumentos y relés.

Según su construcción

Pequeño transformador con núcleo toroidal.

Como caracterizar un núcleo toroidal.

Autotransformador

El primario y el secundario del transformador están conectados enserie, constituyendo un bobinado único. Pesa menos y es más baratoque un transformador y por ello se emplea habitualmente paraconvertir 220 V a 125 V y viceversa y en otras aplicaciones similares.Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvánico entreel primario y el secundario.

Transformador con núcleo toroidal

El bobinado consiste en un anillo, normalmente de compuestosartificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y elsecundario. Son más voluminosos, pero el flujo magnético quedaconfinado en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos ybajas pérdidas por corrientes de Foucault.

Transformador de grano orientado

El núcleo está formado por una chapa de hierro de grano orientado,enrollada sobre sí misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de lasláminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta pérdidas muyreducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puedeser también utilizada en transformadores orientados (chapa en E),reduciendo sus pérdidas.

Transformador de núcleo de aire

En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin núcleo o con un pequeño cilindro deferrita que se introduce más o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.

Transformador de núcleo envolvente

Están provistos de núcleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados.Evitan los flujos de dispersión.

Transformador 36

Transformador de grano orientado.

Transformador piezoeléctrico

Para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadoresque no están basados en el flujo magnético para transportar la energíaentre el primario y el secundario, sino que se emplean vibracionesmecánicas en un cristal piezoeléctrico. Tienen la ventaja de ser muyplanos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunosconvertidores de tensión para alimentar los fluorescentes del backlightde ordenadores portátiles.

Véase también• Autotransformador• Multiplicador de tensión• Divisor de tensión• Cambiador de tomas

Referencias

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Transformador.CommonsWikilibros• Wikilibros alberga un libro o manual sobre Transformador.• Resumen de la teoría de los transformadores de potencia de la Universidad de Cantabria (España) (http:/ /

personales. unican. es/ rodrigma/ PDFs/ Trafos. pdf)• Medida de la resistencia de bobinados en Transformadores (http:/ / www. amperis. com/ recursos/ articulos/

medida-resistencia-bobinados-transformadores/ ) Artículo didáctico• Información sobre Transformadores Variables (http:/ / www. http:/ / www. corpnewline. com/ variacs. html)• Símbolos de Transformadores (http:/ / www. simbologia-electronica. com/ simbolos_electronicos/

transformadores_electricos. htm)

Semiconductor 37

SemiconductorUn semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversosfactores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperaturadel ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en latabla adjunta.

Elemento Grupo Electrones enla última capa

Cd II B 2 e-

Al, Ga, B, In III A 3 e-

Si, C, Ge IV A 4 e-

P, As, Sb V A 5 e-

Se, Te, (S) VI A 6 e-

El elemento semiconductor más usado es el silicio,el segundo el Germanio, aunque idéntico comportamientopresentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente(AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. Lacaracterística común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².

Tipos de semiconductores

Semiconductores intrínsecos

Es un cristal de silicio que forma una estructura tetraédrica similar a ladel carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figurarepresentados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal seencuentra a temperatura ambiente, algunos electrones pueden,absorbiendo la energía necesaria, saltar a la banda de conducción,dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Lasenergías requeridas, a temperatura ambiente son de 1,12 y 0,67 eV parael silicio y el germanio respectivamente.

Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que loselectrones pueden caer desde el estado energético correspondiente a labanda de conducción, a un hueco en la banda de valencia liberandoenergía. A este fenómeno, se le denomina recombinación. Sucede que,a una determinada temperatura, las velocidades de creación de parese-h, y de recombinación se igualan, de modo que la concentraciónglobal de electrones y huecos permanece invariable. Siendo "n" la concentración de electrones (cargas negativas) y"p" la concentración de huecos (cargas positivas), se cumple que:

ni = n = psiendo ni la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura. Si se somete el cristal a una diferencia de tensión, se producen dos corrientes eléctricas. Por un lado la debida al movimiento de los electrones libres de la banda de conducción, y por otro, la debida al desplazamiento de los electrones en la banda de

Semiconductor 38

valencia, que tenderán a saltar a los huecos próximos (2), originando una corriente de huecoscon 4 capas ideales yes en la dirección contraria al campo eléctrico cuya velocidad y magnitud es muy inferior a la de la banda deconducción.

Semiconductores extrínsecosSi a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje de impurezas, es decir,elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado.Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomode silicio.

Semiconductor tipo N

Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo un cierto tipo de átomos alsemiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso negativas o electrones).Cuando el material dopante es añadido, éste aporta sus electrones más débilmente vinculados a los átomos delsemiconductor. Este tipo de agente dopante es también conocido como material donante ya que da algunos de suselectrones.El propósito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electrones portadores en el material. Para ayudar aentender cómo se produce el dopaje tipo n considérese el caso del silicio (Si). Los átomos del silicio tienen unavalencia atómica de cuatro, por lo que se forma un enlace covalente con cada uno de los átomos de silicioadyacentes. Si un átomo con cinco electrones de valencia, tales como los del grupo VA de la tabla periódica (ej.fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb)), se incorpora a la red cristalina en el lugar de un átomo de silicio,entonces ese átomo tendrá cuatro enlaces covalentes y un electrón no enlazado. Este electrón extra da como resultadola formación de "electrones libres", el número de electrones en el material supera ampliamente el número de huecos,en ese caso los electrones son los portadores mayoritarios y los huecos son los portadores minoritarios. A causa deque los átomos con cinco electrones de valencia tienen un electrón extra que "dar", son llamados átomos donadores.Nótese que cada electrón libre en el semiconductor nunca está lejos de un ion dopante positivo inmóvil, y el materialdopado tipo N generalmente tiene una carga eléctrica neta final de cero.

Semiconductor tipo P

Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos alsemiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).Cuando el material dopante es añadido, éste libera los electrones más débilmente vinculados de los átomos delsemiconductor. Este agente dopante es también conocido como material aceptor y los átomos del semiconductor quehan perdido un electrón son conocidos como huecos.El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos. En el caso del silicio, un átomo tetravalente(típicamente del grupo IV A de la tabla periódica) se le une un átomo con tres electrones de valencia, tales como losdel grupo IIIA de la tabla periódica (ej. Al, Ga, B, In), y se incorpora a la red cristalina en el lugar de un átomo desilicio, entonces ese átomo tendrá tres enlaces covalentes y un hueco producido que se encontrara en condición deaceptar un electrón libre.Así los dopantes crean los "huecos". No obstante, cuando cada hueco se ha desplazado por la red, un protón delátomo situado en la posición del hueco se ve "expuesto" y en breve se ve equilibrado por un electrón. Por esta razónun hueco se comporta como una cierta carga positiva. Cuando un número suficiente de aceptores son añadidos, loshuecos superan ampliamente la excitación térmica de los electrones. Así, los huecos son los portadoresmayoritarios, mientras que los electrones son los portadores minoritarios en los materiales tipo P. Los diamantesazules (tipo IIb), que contienen impurezas de boro (B), son un ejemplo de un semiconductor tipo P que se produce demanera natural.

Semiconductor 39

Vease También• Diodo• Transistor• Silicio• Conductividad eléctrica• "Aniquilación de Positrones en Semiconductores" [1]

• "Algunos estudios de semiconductores con Espectroscopía de Aniquilación de Positrones". Positron Lab, Como,Italy [2]

Referencias[1] http:/ / books. google. it/ books?id=WXOkEvr4sxcC& pg=PA49& lpg=PA49& dq=semiconductor+ defects+ krause& source=bl&

ots=bN0FKDs-m7& sig=KVT9R68-CpLgkfCtu6-kF2R-K0k& hl=it& ei=3cawTL-xJciY4AaRrpXhBg& sa=X& oi=book_result& ct=result&resnum=1& ved=0CBQQ6AEwADgK#v=onepage& q=semiconductor%20defects%20krause& f=false

[2] http:/ / www. como. polimi. it/ ferragut

Diodo

Tipos de diodos de estado sólido

Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor quepermite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección concaracterísticas similares a un interruptor. De forma simplificada, la curvacaracterística de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de ciertadiferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce),y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctricamuy pequeña.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, yaque son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquierseñal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corrientecontinua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentosde Lee De Forest.

Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamadosválvulas termoiónicas constituídos por dos electrodos rodeados de vacío enun tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes.El invento fue desarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, empleadode la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por ThomasAlva Edison.

Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen unfilamento (el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo porefecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que alcalentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son conducidoselectrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargadapositivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente,si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacíorequerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban conmucha facilidad.

Diodo 40

Diodo de alto vacío

Tipos de válvula diodo

• Diodo de alto vacío• Diodo de gas• Rectificador de mercurio

Diodo pn o Unión pn

Los diodos pn, son uniones de dos materiales semiconductoresextrínsecos tipos p y n, por lo que también reciben la denominación deunión pn. Hay que destacar que ninguno de los dos cristales porseparado tiene carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número deelectrones y protones es el mismo, de lo que podemos decir que los doscristales, tanto el p como el n, son neutros. (Su carga neta es 0).

Formación de la zona de carga espacial

Al unir ambos cristales, se manifiesta una difusión de electrones delcristal n al p (Je).

Al establecerse estas corrientes aparecen cargas fijas en una zona aambos lados de la unión, zona que recibe diferentes denominacionescomo zona de carga espacial, de agotamiento, de deplexión, devaciado, etc.

A medida que progresa el proceso de difusión, la zona de cargaespacial va incrementando su anchura profundizando en los cristales aambos lados de la unión. Sin embargo, la acumulación de ionespositivos en la zona n y de iones negativos en la zona p, crea un campoeléctrico (E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n conuna determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a lacorriente de electrones y terminará deteniéndolos.

Este campo eléctrico es equivalente a decir que aparece una diferencia de tensión entre las zonas p y n. Estadiferencia de potencial (VD) es de 0,7 V en el caso del silicio y 0,3 V si los cristales son de germanio.

La anchura de la zona de carga espacial una vez alcanzado el equilibrio, suele ser del orden de 0,5 micras perocuando uno de los cristales está mucho más dopado que el otro, la zona de carga espacial es mucho mayor.Al dispositivo así obtenido se le denomina diodo, que en un caso como el descrito, tal que no se encuentra sometidoa una diferencia de potencial externa, se dice que no está polarizado. Dado que los electrones fluyen desde la zona nhacia la zona p, al extremo p se le denomina ánodo (representándose por la letra A) mientras que al extremo n se ledenomina cátodo (se representa por la letra C o K).Existen también diodos de protección térmica los cuales son capaces de proteger cables.

Diodo 41

A (p) C ó K (n)

Representación simbólica del diodo pn

Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se dice que el diodo está polarizado, pudiendo ser lapolarización directa o inversa.

Polarización directa de un diodo

En este caso, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de lacorriente de electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo positivo de la batería al ánodo del diodo yel polo negativo al cátodo. En estas condiciones podemos observar que:• El polo positivo de la batería repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos electrones se dirigen hacia

la unión p-n.• El polo negativo de la batería atrae a los electrones de valencia del cristal p, esto es equivalente a decir que

empuja a los huecos hacia la unión p-n.• Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batería es mayor que la diferencia de potencial en la zona

de carga espacial, los electrones libres del cristal n, adquieren la energía suficiente para saltar a los huecos delcristal p, los cuales previamente se han desplazado hacia la unión p-n.

• Una vez que un electrón libre de la zona n salta a la zona p atravesando la zona de carga espacial, cae en uno delos múltiples huecos de la zona p convirtiéndose en electrón de valencia. Una vez ocurrido esto el electrón esatraído por el polo positivo de la batería y se desplaza de átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p, desdeel cual se introduce en el hilo conductor y no llega hasta la batería.

Diodo 42

Polarización inversa de un diodo

En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace aumentarla zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal ycomo se explica a continuación:• El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen del cristal n y se introducen

en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A medida que los electrones libresabandonan la zona n, los átomos pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrón en elorbital de conducción, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de valencia, ver semiconductor y átomo) yuna carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten en iones positivos.

• El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos trivalentes de la zona p. Recordemos que estosátomos sólo tienen 3 electrones de valencia, con lo que una vez que han formado los enlaces covalentes con losátomos de silicio, tienen solamente 7 electrones de valencia, siendo el electrón que falta el denominado hueco. Elcaso es que cuando los electrones libres cedidos por la batería entran en la zona p, caen dentro de estos huecoscon lo que los átomos trivalentes adquieren estabilidad (8 electrones en su orbital de valencia) y una cargaeléctrica neta de -1, convirtiéndose así en iones negativos.

En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura seformarán pares electrón-hueco (ver semiconductor) a ambos lados de la unión produciendo una pequeña corriente(del orden de 1 μA) denominada corriente inversa de saturación. Además, existe también una denominadacorriente superficial de fugas la cual, como su propio nombre indica, conduce una pequeña corriente por lasuperficie del diodo; ya que en la superficie, los átomos de silicio no están rodeados de suficientes átomos pararealizar los cuatro enlaces covalentes necesarios para obtener estabilidad. No obstante, al igual que la corrienteinversa de saturación, la corriente superficial de fuga no es despreciable.

Diodo 43

Curva característica del diodo

• Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ ).La tensión umbral (también llamada barrera de potencial) depolarización directa coincide en valor con la tensión de la zona decarga espacial del diodo no polarizado. Al polarizar directamente eldiodo, la barrera de potencial inicial se va reduciendo,incrementando la corriente ligeramente, alrededor del 1% de lanominal. Sin embargo, cuando la tensión externa supera la tensiónumbral, la barrera de potencial desaparece, de forma que parapequeños incrementos de tensión se producen grandes variacionesde la intensidad de corriente.

• Corriente máxima (Imax ).Es la intensidad de corriente máxima que puede conducir el diodosin fundirse por el efecto Joule. Dado que es función de la cantidad de calor que puede disipar el diodo, dependesobre todo del diseño del mismo.

• Corriente inversa de saturación (Is ).Es la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por la

formación de pares electrón-hueco debido a la temperatura, admitiéndose que se duplica por cada incremento de 10ºen la temperatura.• Corriente superficial de fugas.

Es la pequeña corriente que circula por la superficie del diodo (ver polarización inversa), esta corriente es funciónde la tensión aplicada al diodo, con lo que al aumentar la tensión, aumenta la corriente superficial de fugas.

• Tensión de ruptura (Vr ).Es la tensión inversa máxima que el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalancha.

Teóricamente, al polarizar inversamente el diodo, este conducirá la corriente inversa de saturación; en la realidad, apartir de un determinado valor de la tensión, en el diodo normal o de unión abrupta la ruptura se debe al efectoavalancha; no obstante hay otro tipo de diodos, como los Zener, en los que la ruptura puede deberse a dos efectos:• Efecto avalancha (diodos poco dopados). En polarización inversa se generan pares electrón-hueco que provocan

la corriente inversa de saturación; si la tensión inversa es elevada los electrones se aceleran incrementando suenergía cinética de forma que al chocar con electrones de valencia pueden provocar su salto a la banda deconducción. Estos electrones liberados, a su vez, se aceleran por efecto de la tensión, chocando con máselectrones de valencia y liberándolos a su vez. El resultado es una avalancha de electrones que provoca unacorriente grande. Este fenómeno se produce para valores de la tensión superiores a 6 V.

• Efecto Zener (diodos muy dopados). Cuanto más dopado está el material, menor es la anchura de la zona decarga. Puesto que el campo eléctrico E puede expresarse como cociente de la tensión V entre la distancia d;cuando el diodo esté muy dopado, y por tanto d sea pequeño, el campo eléctrico será grande, del orden de 3·105

V/cm. En estas condiciones, el propio campo puede ser capaz de arrancar electrones de valencia incrementándosela corriente. Este efecto se produce para tensiones de 4 V o menores.

Para tensiones inversas entre 4 y 6 V la ruptura de estos diodos especiales, como los Zener, se puede producir porambos efectos.

Diodo 44

Modelos matemáticosEl modelo matemático más empleado es el de Shockley (en honor a William Bradford Shockley) que permiteaproximar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que liga la intensidad decorriente y la diferencia de potencial es:

Donde:• I es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo• VD es la diferencia de tensión entre sus extremos.• IS es la corriente de saturación (aproximadamente )• q es la carga del electrón cuyo valor es • T es la temperatura absoluta de la unión• k es la constante de Boltzmann• n es el coeficiente de emisión, dependiente del proceso de fabricación del diodo y que suele adoptar valores entre

1 (para el germanio) y del orden de 2 (para el silicio).• El término VT = kT/q = T/11600 es la tensión debida a la temperatura, del orden de 26 mV a temperatura

ambiente (300 K ó 27 °C).Con objeto de evitar el uso de exponenciales (a pesar de ser uno de los modelos más sencillos), en ocasiones seemplean modelos más simples aún, que modelan las zonas de funcionamiento del diodo por tramos rectos; son losllamados modelos de continua o de Ram-señal que se muestran en la figura. El más simple de todos (4) es el diodoideal.

Otros tipos de diodos semiconductores

Diodo doble 6CH2P (6X2Π) de fabricación rusausado como rectificador de media onda

• Diodo avalancha• Diodo rectificador• Fotodiodo• Diodo Gunn• Diodo láser• Diodo emisor de luz (LED e IRED)• Diodo p-i-n• Diodo Schottky o diodo de barrera Schottky• Diodo Shockley (diodo de cuatro capas)• Diodo túnel o diodo Esaki• Diodo Varicap

• Diodo Zener

Diodo 45

Aplicaciones del diodo• Rectificador de media onda• Rectificador de onda completa• Rectificador en paralelo• Doblador de tension• Estabilizador Zener• Limitador• Circuito fijador• Multiplicador de tensión• Divisor de tensión

ReferenciasEl contenido de este artículo incorpora material de una entrada de la Enciclopedia Libre Universal [1], publicadaen español bajo la licencia Creative Commons Compartir-Igual 3.0 [2].

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre diodos. Commons• Símbolos de Diodos [3]

Referencias[1] http:/ / enciclopedia. us. es/ index. php/ Diodo[2] http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ deed. es[3] http:/ / www. simbologia-electronica. com/ simbolos_electronicos/ diodos. htm

Rectificador 46

Rectificador

Rectificador 2N1849.

En electrónica, un rectificador es el elemento ocircuito que permite convertir la corriente alterna encorriente continua. Esto se realiza utilizando diodosrectificadores, ya sean semiconductores de estadosólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como lasde vapor de mercurio.

Dependiendo de las características de la alimentaciónen corriente alterna que emplean, se les clasifica enmonofásicos, cuando están alimentados por una fase dela red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan portres fases.El circuito, representado en la Figura 2, funciona como sigue:El transformador convierte la tensión alterna de entrada en otra tensión alterna del valor deseado, esta tensión esrectificada durante el primer semiciclo por el diodo D1 y durante el segundo semiciclo por el diodo D2, de forma quea la carga R le llega una tensión continua pulsante muy impura ya que no está filtrada ni estabilizada.En este circuito tomamos el valor de potencial 0 en la toma intermedia del transformador.

Rectificador de onda completa tipo puente doble de Graetz

Se trata de un rectificador de onda completa en el que, a diferencia del anterior, sólo es necesario utilizartransformador si la tensión de salida debe tener un valor distinto de la tensión de entrada.En la Figura 3 está representado el circuito de un rectificador de este tipo.

Figura 3.- Rectificador de onda completa con puente de Graetz.

Rectificador Síncrono (osincrónico)

Hay aplicaciones en las que la caída detensión directa en los diodos (VF)causa que o que es de sumaimportancia en circuitos alimentados amuy baja tensión.

Rectificador de media onda 47

Rectificador de media ondaEl rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminarla parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada(Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo).

Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo.

Análisis del circuito (diodo ideal)Los diodos ideales, permiten el paso de toda la corriente en una única dirección, la correspondiente a la polarizacióndirecta, y no conducen cuando se polarizan inversamente. Además su voltaje es positivo

Polarización directa (Vi > 0)

En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restricción, provocando una caída de potencial que suele serde 0,7 V. Este voltaje de 0,7 V se debe a que usualmente se utilizan diodos de silicio. En el caso del germanio, que esel segundo más usado, la caída de potencial es de 0,3 V.

Vo

= Vi - V

D → V

o = V

i - 0,7

y la intensidad de la corriente puede fácilmente calcularse mediante la ley de Ohm:

Polarización inversa (Vi < 0)

En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito abierto. La tensión de salida es igual a la tensión de entrada,y la intensidad de la corriente es nula:

Vo

= Vi

I = 0

Tensión rectificada

→ →

Véase también• Electrónica• Electricidad• Rectificador de onda completa

Rectificador de onda completa 48

Rectificador de onda completa

Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías,prensa diaria o páginas de Internet fidedignas.Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo [1] en su página de discusión pegando: {{subst:Avisoreferencias|Rectificador de onda completa}} ~~~~

Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada(Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la partenegativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según senecesite una señal positiva o negativa de corriente continua.Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz).

Rectificador con dos diodos.

En el circuito de la figura, ambos diodos no pueden encontrarsesimultáneamente en directa o en inversa, ya que las diferencias depotencial a las que están sometidos son de signo contrario; por tantouno se encontrará polarizado inversamente y el otro directamente. Latensión de entrada (Vi) es, en este caso, la mitad de la tensión delsecundario del transformador.

Tensión de entrada positiva.

El diodo 1 se encuentra en polarizado directamente (conduce),mientras que el 2 se encuentra en inversa (no conduce). La tensión desalida es igual a la de entrada. El diodo 2 ha de soportar en inversa latensión máxima del secundario.

Tensión de entrada negativa.

El diodo 2 se encuentra en directa (conduce), mientras que el diodo 1se encuentra en inversa (no conduce). La tensión de salida es igual a lade entrada pero de signo contrario. El diodo 1 ha de soportar en inversala tensión máxima del secundario .

Rectificador de onda completa 49

Puente de Graetz o Puente Rectificador de doble onda

En este caso se emplean cuatro diodos con la disposición de la figura.Al igual que antes, sólo son posibles dos estados de conducción, o bienlos diodos 1 y 3 están en directa y conducen (tensión positiva) o por elcontrario son los diodos 2 y 4 los que se encuentran en inversa yconducen (tensión negativa).A diferencia del caso anterior, ahora la tensión máxima de salida es ladel secundario del transformador (el doble de la del caso anterior), lamisma que han de soportar los diodos en inversa, al igual que en elrectificador con dos diodos. Esta es la configuración usualmenteempleada para la obtención de onda continua.

Tensión rectificada.Vo = Vi = Vs/2 en el rectificador con dos diodos.Vo = Vi = Vs en el rectificador con puente de Graetz.

Si consideramos la caída de tensión típica en los diodos en conducción, aproximadamente 0,6V; tendremos que parael caso del rectificador de doble onda la Vo = Vi - 1,2V.

Véase también• Electrónica• Rectificador de media onda

Referencias[1] http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Rectificador_de_onda_completa?action=history

Filtro de condensador 50

Filtro de condensadorUn filtro de condensador es un circuito eléctrico formado por la asociación de diodo y condensador destinado afiltrar o aplanar el rizado, dando como resultado una señal eléctrica de corriente continua cuya tensión no varíaprácticamente en el tiempo. El circuito es el mismo que el empleado en la rectificación añadiendo un condensador,por lo que al igual que existen rectificadores de media onda y de onda completa existen filtros de condensador demedia y onda completa.

Principio de funcionamiento

Imaginemos, para simplificar el análisis, que el diodo es ideal, es decir,conduce polarizado en directa y no conduce polarizado en inversa einicialmente el condensador está descargado.

Supongamos que la tensión de entrada es sinusoidal. Al principio, porser ésta positiva polariza el diodo en directa y éste conduce, de modoque la tensión en el condensador vo es igual a la de entrada (vo = vi).

Cuando se alcanza el máximo de tensión (VM) el condensador hacompletado su carga y a partir de entonces la señal de entradacomienza a disminuir. Al ocurrir esto el condensador intentadescargarse a través del diodo pero como la polarización es inversa noconduce; el condensador no puede entonces descargarse quedandoentre sus bornes una diferencia de potencial vo = VM que se mantendrápermanentemente cualquiera que sea la tensión de entrada.

En definitiva, la tensión sinusoidal de entrada, corriente alterna, se haconvertido en corriente continua.

Si por cualquier circunstancia la señal de entrada alcanzara un nuevo máximo V'M > VM, el condensadorsimplemente se cargaría hasta esa tensión quedando luego una corriente continua de valor V'M.

Filtro de media onda

En un circuito real el propósito de la conversión es alimentar algúndispositivo de corriente continua, por lo que en paralelo con elcondensador existirá una carga representada por la resistencia RL.

En este caso el condensador puede, a partir del máximo de la tensión de entrada y con el diodo en inversa,descargarse a través de la carga.

Filtro de condensador 51

A medida que el condensador se va descargando la tensión de entradava disminuyendo hasta alcanzar el mínimo para posteriormenteaumentar; evidentemente siendo la entrada creciente y la tensión en elcondensador decreciente llega un punto en el que ambos valorescoinciden, momento en el que el diodo se polariza en directa y elcondensador comienza a recargarse hasta el siguiente máximo de latensión de entrada.La tensión en la carga no es ahora uniforme o constante, como sucedíaen el caso anterior, sino aproximadamente triangular. En la práctica

interesa que la tensión sea lo más uniforme posible para lo cual el producto RLC deberá ser grande (condensadoresde alta capacidad); situación en la que los tramos ascendente y descendente de la tensión de salida pueden, consuficiente aproximación, sustituirse por líneas rectas.

Análisis del circuitoComo sabemos (leyes de Kirchoff), la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo (iD) cuando conduce sereparte luego entre resistencia (iL) y condensador (iC), es decir:

Siendo vi = VM sen (ωt) la tensión de entrada —ω = 2πf / f: frecuenciade la corriente alterna— y sabiendo que es coincidente con la de lacarga y el condensador (vo) cuando el diodo conduce, las intensidadesque atraviesan resistencia y condensador serán respectivamente:

Y por tanto:

Cuando la intensidad iD se hace cero, el diodo deja de conducir. Esta condición se manifiesta en el instante t2 tal que:

donde el signo negativo expresa que tal condición se da una vez superado el máximo de la tensión de entrada (T/4).En la práctica la diferencia es tan pequeña que se puede despreciar y admitir que el diodo comienza a conduciralcanzado el máximo de la tensión de entrada.

Filtro de condensador 52

AplicacionesEste circuito puede usarse, en fuentes de alimentación para lograr transformar la tensión alterna de la entrada encontinua a la salida. Normalmente forma parte de circuitos de potencia más complicados como son los conversoresde potencia. En estos casos el valor del condensador debe ser alto.Ajustando el valor del condensador para que tenga un mayor margen de variación puede utilizarse este circuito parala demodulación de señales AM, el resultado es una señal parecida a la envolvente de la señal modulada. Para estaaplicación el valor del condensador es mucho menor que en la anterior y dependiente del índice de modulación.

El contenido de este artículo incorpora material de una entrada de la Enciclopedia Libre Universal [1], publicadaen español bajo la licencia Creative Commons Compartir-Igual 3.0 [2].

Referencias[1] http:/ / enciclopedia. us. es/ index. php/ Filtro_de_condensador

RizadoEl rizado, algunas veces llamado fluctuación o ripple (del inglés), es la pequeña componente de alterna que quedatras rectificarse una señal a corriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro decondensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reducción a un valor mucho máspequeño de la componente alterna remanente tras la rectificación, pues, de no ser así, la señal resultante incluye unzumbido a 60 ó 50 Hz muy molesto, por ejemplo, en los equipos de audio.

Factor de rizadoEl rizado usualmente se cuantifica mediante el factor de rizado y se calcula como el valor eficaz del voltaje de rizadosobre el voltaje en continua medio, por 100. El factor de rizado suele establecerse sobre el 10% o menos, siempredependiendo de la aplicación.

La fórmula para calcular el voltaje de rizado de una fuente rectificada y filtrada es la siguiente:

donde,

• es el voltaje de rizado de pico a pico. Recordar que .• es la corriente continua que demanda la carga.• es la frecuencia del rizado. Esta frecuencia es igual a en un rectificador de media onda e igual a

en un rectificador de onda completa.• es la capacidad del condensador.

Rizado 53

Véase también• Fuente de alimentación

Bibliografía• A. Hermosa Donate, "Principios de Electricidad y Electrónica II", Capítulo 7: Rectificación de la corriente

alterna, (1999).• N. B. Tufillaro, R. Ramshankar, and J. P. Gollub, "Order-disorder transition in capillary ripples", Physical Review

Letters 62 (4), 422 (1989).

Regulador de tensión

Varios Reguladores de Tensión de la familia 78XX.

Símbolo IEC de un Regulador detensión.

Un regulador de tensión (a veces traducido del inglés comoregulador de voltaje) es un dispositivo electrónico diseñado conel objetivo de proteger aparatos eléctricos y electrónicos sensiblesa variaciones de diferencia de potencial o voltaje y ruido existenteen la corriente alterna de la distribución eléctrica.

Los reguladores de tensión están presentes en las fuentes dealimentación de corriente continua reguladas, cuya misión es la deproporcionar una tensión constante a su salida. Un regulador detensión eleva o disminuye la corriente para que el voltaje seaestable, es decir, para que el flujo de voltaje llegue a un aparato sinirregularidades. Esto, a diferencia de un "supresor de picos" el cualúnicamente evita los sobre voltajes repentinos (picos). Unregulador de voltaje puede o no incluir un supresor de picos.

Funcionamiento

Cuando el voltaje excede cierto límite establecido que el aparatoelectrico puede soportar, el estabilizador trabaja para evitar que sedañe el mismo.Un protector de picos consta de los siguientes componentes:

• Un fusible o un protector termomagnético que desconecta el circuito cuando se está sobrepasando el límite decorriente, o en caso de un cortocircuito.

• Un transformador.• Resistencia variable.• Diodo Zener también conocido como diodo de supresión de voltaje.

Regulador de tensión 54

Necesidad de regulaciónLa tensión que llega a las tomas de corriente de los hogares, no es adecuada, en general, para alimentar los aparatoselectrónicos, ya que es una tensión cuyo valor y sentido de circulación cambia periódicamente. La mayoría de loscircuitos electrónicos necesitan una tensión de menor amplitud y valor continuo en el tiempo.Lo primero que se hace es reducir esta tensión con un transformador, después se rectifica para que circule en un solosentido, y luego se añade un filtro que absorberá las variaciones de tensión; todos estos bloques componen la fuentede alimentación regulada básica. Para circuitos más sensibles o para dar una alimentación de mayor calidad, se hacenecesaria la inserción en la fuente de alimentación del bloque regulador de tensión, el cual va a proporcionar unatensión constante, además de disminuir el pequeño rizado que queda en la tensión tras pasar por el filtro.

Regulación con diodo Zener

Diodo Zener

Curva idealizada inversa del zener.

El diodo Zener es un tipo especial de diodo preparado para trabajar enla zona inversa. Cuando se alcanza la denominada tensión Zener enpolarización inversa, el diodo recorta la onda de tension, de este modomantiene la tensión constante entre sus terminales dentro de ciertosmárgenes. Si la corriente es muy pequeña la tensión empezará adisminuir, pero si es excesiva puede destruir el diodo.

Esta propiedad hace que el diodo Zener sea utilizado como reguladorde tensión en las fuentes de alimentación.

Regulador paralelo

Circuito regulador Diodo Zener.

Es el regulador de tensión más sencillo. Consiste en una resistenciaserie de entrada y el diodo zener en paralelo con la carga como semuestra en la siguiente imagen.Cuando la tensión de entrada aumenta se produce un aumento de lacorriente de entrada, como la tensión del diodo zener es constante,absorbe el exceso de corriente, mientras la resistencia de entradaabsorbe esta variación de tensión. Si se produce una disminución de latensión de entrada la caída de tensión en la resistencia de entradadisminuirá, compensando la disminución inicial, por el zener circularámenor corriente.Del circuito se deduce que para que el zener estabilice correctamente,la tensión mínima a su entrada (UIN), debe ser mayor que la tensión de referencia del zener (Vz). También hay unlímite de tensión máxima debida a las limitaciones de potencia del dispositivo. Si se cumplen estas premisas, latensión en la carga será muy aproximada igual a la del zener.

Las ecuaciones básicas del circuito son las siguientes:

Donde Vin es la tensión de entrada, Vr la tensión en la resistencia serie y Vz la tensión del zener o de la resistenciade carga.

Regulador de tensión 55

Donde Ie es la corriente de entrada, Iz la corriente por el zener e Is la corriente por la carga.

Regulador en serie

Estabilizador de tensión.

Este tipo de regulador utiliza un transistor en serie con la carga, comopuede observarse en el esquema.

En este circuito la corriente de entrada sigue los cambios de lacorriente por la carga, sin embargo, en el regulador paralelo lacorriente por la carga se mantenía constante. Al haber sustituido laresistencia serie por un transistor, este regulador tiene un mayorrendimiento que el anteriormente visto, por lo que se utiliza encircuitos de mayor potencia. Si se produce una baja en el valor de laresistencia de carga, la corriente de entrada al circuito estabilizadoraumenta y por donde, también aumenta la corriente por la resistenciaR1, como el diodo zener mantiene su tensión constante, aumenta la caída de tensión en R1, con lo que la tensióncolector-base del transistor aumenta, volviéndose menos conductivo, y estabilizando el aumento inicial de corriente.

Reguladores integradosHoy en día es más común encontrar en las fuentes de alimentación reguladores integrados, normalmente soncomponentes muy parecidos a los transistores de potencia, suelen tener tres terminales, uno de entrada, un común omasa, y uno de salida, tienen una capacidad de reducción del rizado muy alta y normalmente sólo hay queconectarles un par de condensadores. Existen circuitos reguladores con un gran abanico de tensiones y corrientes defuncionamiento. La serie más conocida de reguladores integrados es la 78xx y la serie 79xx para tensiones negativas.Los de mayor potencia necesitarán un disipador de calor, este es el principal problema de los reguladores serielineales tanto discretos como integrados, al estar en serie con la carga las caídas de tensión en sus componentesprovocan grandes disipaciones de potencia. Normalmante estos reguladores no son buenos para aplicaciones deaudio por el ruido que pueden introducir en preamplificadores. Para ello es mejor utilizar regulación concomponentes discretos o reguladores tipo LDO de bajo ruido.

Reguladores conmutadosLos reguladores conmutados solucionan los problemas de los dispositivos anteriormente citados, poseen mayorrendimiento de conversión, ya que los transistores funcionan en conmutación, reduciendo así la potencia disipada enestos y el tamaño de los disipadores. Se pueden encontrar este tipo de fuentes en los ordenadores personales, enelectrodomésticos, reproductores DVD, etc, una desventaja es la producción de ruido electromagnético producidopor la conmutación a frecuencias elevadas, teniendo que apantallar y diseñar correctamente la PCB (Placa deCircuito Impreso) del convertidor.

Regulador de tensión 56

Véase también• Diodos• Diodo avalancha• Varistor• 78xx

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Regulador de tensión.Commons• Diseñando Fuentes de Alimentación Reguladas [1]

• Explicación de los circuitos que forman un Regulador de tensión [2]

Referencias[1] http:/ / knol. google. com/ k/ max-iskram/ electronic-circuits-design-for/ 1f4zs8p9zgq0e/ 4[2] http:/ / industronic. com. mx/ varios/ que-es-un-regulador. html

Transistor

Distintos encapsulados de "transistores.

Entramado de transistores.

El transistor es un dispositivo electrónicosemiconductor que cumple funciones de amplificador,oscilador, conmutador o rectificador. El término"transistor" es la contracción en inglés de transferresistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente selos encuentra prácticamente en todos los aparatosdomésticos de uso diario: radios, televisores,grabadoras, reproductores de audio y video, hornos demicroondas, lavadoras, automóviles, equipos derefrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras,calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes,equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos,reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.

Historia

El transistor bipolar fue inventado en los LaboratoriosBell de EE. UU. en diciembre de 1947 por JohnBardeen, Walter Houser Brattain y William BradfordShockley, quienes fueron galardonados con el PremioNobel de Física en 1956. Fue el sustituto de la válvulatermoiónica de tres electrodos, o triodo.

El transistor de efecto de campo fue descubierto antes que el transistor (1930), pero no se encontró una aplicaciónútil ni se disponía de la tecnología necesaria para fabricarlos masivamente.

Transistor 57

Entramado de transistores representando 0xA o 10 en decimal.

Es por ello que al principio se usaron transistoresbipolares y luego los denominados transistores deefecto de campo (FET). En los últimos, la corrienteentre el surtidor o fuente (source) y el drenaje (drain) secontrola mediante el campo eléctrico establecido en elcanal. Por último, apareció el MOSFET (transistor FETde tipo Metal-Óxido-Semiconductor). Los MOSFETpermitieron un diseño extremadamente compacto,necesario para los circuitos altamente integrados (CI).

Hoy la mayoría de los circuitos se construyen contecnología CMOS. La tecnología CMOS(Complementary MOS ó MOS Complementario) es un diseño con dos diferentes MOSFET (MOSFET de canal n yp), que se complementan mutuamente y consumen muy poca corriente en un funcionamiento sin carga.

El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente (contaminadas conmateriales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores,el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso dedichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y delque se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo,a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos. Su funcionamiento sólo puedeexplicarse mediante mecánica cuántica.De manera simplificada, la corriente que circula por el "colector" es función amplificada de la que se inyecta en el"emisor", pero el transistor sólo gradúa la corriente que circula a través de sí mismo, si desde una fuente de corrientecontinua se alimenta la "base" para que circule la carga por el "colector", según el tipo de circuito que se utilice. Elfactor de amplificación o ganancia logrado entre corriente de colector y corriente de base, se denomina Beta deltransistor. Otros parámetros a tener en cuenta y que son particulares de cada tipo de transistor son: Tensiones deruptura de Colector Emisor, de Base Emisor, de Colector Base, Potencia Máxima, disipación de calor, frecuencia detrabajo, y varias tablas donde se grafican los distintos parámetros tales como corriente de base, tensión ColectorEmisor, tensión Base Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de esquemas(configuraciones) básicos parautilización analógica de los transistores son emisor común, colector común y base común.Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET, CMOS, VMOS,etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el terminal de "base" para modular la corriente de emisor o colector,sino la tensión presente en el terminal de puerta o reja de control (graduador) y gradúa la conductancia del canalentre los terminales de Fuente y Drenaje. Cuando la conductancia es nula y el canal se encuentra estrangulado, porefecto de la tensión aplicada entre Compuerta y Fuente, es el campo eléctrico presente en el canal el responsable deimpulsar los electrones desde la fuente al drenaje. De este modo, la corriente de salida en la carga conectada alDrenaje (D) será función amplificada de la Tensión presente entre la Compuerta (Gate) y Fuente (Source). Sufuncionamiento es análogo al del triodo, con la salvedad que en el triodo los equivalentes a Compuerta, Drenador yFuente son Reja (o Grilla Control), Placa y Cátodo.Los transistores de efecto de campo, son los que han permitido la integración a gran escala disponible hoy en día,para tener una idea aproximada pueden fabricarse varios cientos de miles de transistores interconectados, porcentímetro cuadrado y en varias capas superpuestas.

Transistor 58

Tipos de transistor

Transistor de contacto puntualLlamado también transistor de punta de contacto, fue el primer transistor capaz de obtener ganancia, inventado en1947 por J. Bardeen y W. Brattain. Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocidoque la combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas que constituyenel emisor y el colector. La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se "ve" en el colector, de ahí elnombre de "transfer resistor". Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil de fabricar (laspuntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con eltransistor de unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad ha desaparecido.

Transistor de unión bipolarEl transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal deGermanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entreconductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en formamuy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o "huecos" (cargaspositivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) ydonantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siemprecorresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y designo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho máscontaminado que el colector).El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas contaminaciones, de lageometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitaxial, etc.) y delcomportamiento cuántico de la unión.

Transistor de unión unipolar o de efecto de campoEl transistor de unión unipolar, también llamado de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor deefecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En losterminales de la barra se establece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de laforma más básica. Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, seproducirá una puerta. A uno de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positivaentre el drenador y el surtidor y conectando a puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la que llamaremoscorriente de drenador con polarización cero. Con un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión deestrangulamiento, cesa la conducción en el canal.El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que controla la corriente en función de una tensión;tienen alta impedancia de entrada.• Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una unión PN.• Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal mediante

un dieléctrico.• Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde MOS significa Metal-Óxido-Semiconductor, en este caso

la compuerta es metálica y está separada del canal semiconductor por una capa de óxido.

Transistor 59

FototransistorLos fototransistores son sensibles a la radiación electromagnética en frecuencias cercanas a la de la luz visible;debido a esto su flujo de corriente puede ser regulado por medio de la luz incidente. Un fototransistor es, en esencia,lo mismo que un transistor normal, sólo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:- Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común)- Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (modo deiluminación).

Transistores y electrónica de potenciaCon el desarrollo tecnológico y evolución de la electrónica, la capacidad de los dispositivos semiconductores parasoportar cada vez mayores niveles de tensión y corriente ha permitido su uso en aplicaciones de potencia. Es asícomo actualmente los transistores son empleados en conversores estáticos de potencia, controles para motores yllaves de alta potencia (principalmente inversores), aunque su principal uso está basado en la amplificación decorriente dentro de un circuito cerrado.

El transistor bipolar como amplificadorEl comportamiento del transistor se puede ver como dos diodos (Modelo de Ebers-Moll), uno entre base y emisor,polarizado en directo y otro diodo entre base y colector, polarizado en inverso. Esto quiere decir que entre base yemisor tendremos una tensión igual a la tensión directa de un diodo, es decir 0,6 a 0,8 V para un transistor de silicioy unos 0,4 para el germanio.Pero la gracia del dispositivo es que en el colector tendremos una corriente proporcional a la corriente de base: IC = βIB, es decir, ganancia de corriente cuando β>1. Para transistores normales de señal, β varía entre 100 y 300.Entonces, existen tres configuraciones para el amplificador:

Emisor común

Emisor común.

La señal se aplica a la base del transistor y se extrae por el colector. El emisor se conecta a las masas tanto de la señalde entrada como a la de salida. En esta configuración se tiene ganancia tanto de tensión como de corriente y altaimpedancia de entrada. En caso de tener resistencia de emisor, RE > 50 Ω, y para frecuencias bajas, la ganancia en

tensión se aproxima bastante bien por la siguiente expresión: ; y la impedancia de salida, por RC

Como la base está conectada al emisor por un diodo en directo, entre ellos podemos suponer una tensión constante,Vg. También supondremos que β es constante. Entonces tenemos que la tensión de emisor es:

Y la corriente de emisor: .

Transistor 60

La corriente de emisor es igual a la de colector más la de base: .

Despejando

La tensión de salida, que es la de colector se calcula como:

Como β >> 1, se puede aproximar: y, entonces,

Que podemos escribir como

Vemos que la parte es constante (no depende de la señal de entrada), y la parte nos

da la señal de salida. El signo negativo indica que la señal de salida está desfasada 180º respecto a la de entrada.

Finalmente, la ganancia queda:

La corriente de entrada, , que aproximamos por .

Suponiendo que VB>>Vg, podemos escribir:

y la impedancia de entrada:

Para tener en cuenta la influencia de frecuencia se deben utilizar modelos de transistor más elaborados. Es muyfrecuente usar el modelo en pi.

Base común

Base común.

La señal se aplica al emisor del transistor y se extrae por el colector. la base se conecta a las masas tanto de la señalde entrada como a la de salida. En esta configuración se tiene ganancia sólo de tensión. La impedancia de entrada esbaja y la ganancia de corriente algo menor que uno, debido a que parte de la corriente de emisor sale por la base. Siañadimos una resistencia de emisor, que puede ser la propia impedancia de salida de la fuente de señal, un análisis

similar al realizado en el caso de emisor común, nos da la ganancia aproximada siguiente: .

La base común se suele utilizar para adaptar fuentes de señal de baja impedancia de salida como, por ejemplo,micrófonos dinámicos.

Transistor 61

Colector común

Colector común.

La señal se aplica a la base del transistor y se extrae por el emisor.El colector se conecta a las masas tanto de la señal de entradacomo a la de salida. En esta configuración se tiene ganancia decorriente, pero no de tensión que es ligeramente inferior a launidad. Esta configuración multiplica la impedancia de salida porβ.

El transistor bipolar frente a la válvulatermoiónica

Véanse también: Válvula termoiónica y Transistor bipolar

Antes de la aparición del transistor los ingenieros utilizabanelementos activos llamados válvulas termoiónicas. Las válvulastienen características eléctricas similares a la de los transistores deefecto de campo (FET): la corriente que los atraviesa depende dela tensión en el borne de comando, llamado rejilla. Las razones por las que el transistor reemplazó a la válvulatermoiónica son varias:• Las válvulas necesitan tensiones muy altas, del orden de las centenas de voltios, que son letales para el ser

humano.• Las válvulas consumen mucha energía, lo que las vuelve particularmente poco útiles para el uso con baterías.• Probablemente, uno de los problemas más importantes haya sido el peso. El chasis necesario para alojar las

válvulas y los transformadores requeridos para su funcionamiento sumaban un peso importante, que iba desdealgunos kilos a decenas de kilos.

• El tiempo medio entre fallas de las válvulas termoiónicas es muy corto comparado con el de los transistores, sobretodo a causa del calor generado.

• Las válvulas presentan una cierta demora en comenzar a funcionar, ya que necesitan estar calientes paraestablecer la conducción.

• El transistor es intrínsecamente insensible al efecto microfónico, muy frecuente en las válvulas.• Los transistores son más pequeños que las válvulas, incluso que los nuvistores. Aunque existe unanimidad sobre

este punto, conviene hacer una salvedad: en el caso de dispositivos de potencia, estos deben llevar un disipador,de modo que el tamaño que se ha de considerar es el del dispositivo (válvula o transistor) más el del disipador.Como las válvulas pueden funcionar a temperaturas más elevadas, la eficiencia del disipador es mayor en ellasque en los transistores, con lo que basta un disipador mucho más pequeño.

• Los transistores trabajan con impedancias bajas, o sea con tensiones reducidas y corrientes altas; mientras que lasválvulas presentan impedancias elevadas y por lo tanto trabajan con altas tensiones pequeñas corrientes.

• Finalmente, el costo de los transistores no solamente era muy inferior, sino que contaba con la promesa de quecontinuaría bajando (como de hecho ocurrió) con suficiente investigación y desarrollo.

Como ejemplo de todos estos inconvenientes se puede citar a la primera computadora digital, llamada ENIAC. Eraun equipo que pesaba más de treinta toneladas y consumía 200 kilovatios, suficientes para alimentar una pequeñaciudad. Tenía alrededor de 18.000 válvulas, de las cuales algunas se quemaban cada día, necesitando una logística yuna organización importantes.Cuando el transistor bipolar fue inventado en 1947, fue considerado una revolución. Pequeño, rápido, fiable, poco costoso, sobrio en sus necesidades de energía, reemplazó progresivamente a la válvula termoiónica durante la década de 1950, pero no del todo. En efecto, durante los años 1960, algunos fabricantes siguieron utilizando válvulas termoiónicas en equipos de radio de gama alta, como Collins y Drake; luego el transistor desplazó a la válvula de los

Transistor 62

transmisores pero no del todo de los amplificadores de radiofrecuencia. Otros fabricantes, de equipo de audio estavez, como Fender, siguieron utilizando válvulas en amplificadores de audio para guitarras. Las razones de lasupervivencia de las válvulas termoiónicas son varias:• El transistor no tiene las características de linealidad a alta potencia de la válvula termoiónica, por lo que no pudo

reemplazarla en los amplificadores de transmisión de radio profesionales y de radioaficionados.[cita requerida]

• Los armónicos introducidos por la no-linealidad de las válvulas resultan agradables al oído humano (véasepsicoacústica), por lo que son preferidos por los audiófilos

• El transistor es muy sensible a los efectos electromagnéticos de las explosiones nucleares, por lo que se siguieronutilizando válvulas termoiónicas en algunos sistemas de control-comando de cazas de fabricación soviética.

• Las válvulas son capaces de manejar muy grandes potencias, impensables en transistores. Por ejemplo, en un granconcierto la amplificación de audio hacia los altavoces.

Véase también• Transistor de punta de contacto• Transistor de base permeable• Transistor bipolar• Transistor balístico• Transistor cuántico• Transistor de silicio amorfo• Fototransistor• Transistor Uniunión (UJT)• IGBT (Transistor bipolar de puerta aislada)• Transistor de aleación• Transistor mesa• Transistor planar (Transistor plano)• Transistor lateral• Transistor vertical• Historia del transistor

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Transistor. Commons• Transistores Vs. Válvulas para aplicaciones en audio de alta fidelidad [1], Oscar Bonello, fundador de la compañía

Solidyne y miembro de Audio Engineering Society (AES), propone una interpretación posible sobre la rivalidadentre entusiastas de una u otra tecnología.

• Entendiendo el Transistor [2]

• Como funcionan realmente los transistores [3] Versión original en Inglés [4]

• Símbolos de transistores [5]

Transistor 63

Referencias[1] http:/ / hifi. suite101. net/ article. cfm/ amplificadores-transistorizados-vs-amplificadores-valvulares/[2] http:/ / knol. google. com/ k/ max-iskram/ electronic-circuits-design-for/ 1f4zs8p9zgq0e/ 12[3] http:/ / otro-geek-mas. blogspot. com/ 2008/ 08/ como-funcionan-realmente-los. html[4] http:/ / www. amasci. com/ amateur/ transis. html[5] http:/ / www. simbologia-electronica. com/ simbolos_electronicos/ transistores. htm

Transistor de unión bipolar

Transistor de unión bipolar.

El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction Transistor, o sussiglas BJT) es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dosuniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de lacorriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe aque la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dospolaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidaden gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos inconvenientes, entreellos su impedancia de entrada bastante baja.

Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en electrónica analógica aunquetambién en algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL o BICMOS.

Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados por unaregión muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:• Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su

nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.• Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.• Colector, de extensión mucho mayor.La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento normal, la unión base-emisorestá polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisoratraviesan la base, porque es muy angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector. Eltransistor posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y estado de actividad.

Transistor de unión bipolar 64

Estructura

Un transistor de unión bipolar consiste en tres regionessemiconductoras dopadas: la región del emisor, la región de la base yla región del colector. Estas regiones son, respectivamente, tipo P, tipoN y tipo P en un PNP, y tipo N, tipo P, y tipo N en un transistor NPN.Cada región del semiconductor está conectada a un terminal,denominado emisor (E), base (B) o colector (C), según corresponda.

Corte transversal simplificado de un transistor de unión bipolar NPN.Donde se puede apreciar como la unión base-colector es mucho más

amplia que la base-emisor.

La base está físicamente localizada entre el emisor y elcolector y está compuesta de material semiconductorligeramente dopado y de alta resistividad. El colectorrodea la región del emisor, haciendo casi imposiblepara los electrones inyectados en la región de la baseescapar de ser colectados, lo que hace que el valorresultante de α se acerque mucho hacia la unidad, y poreso, otorgarle al transistor un gran β.

El transistor de unión bipolar, a diferencia de otrostransistores, no es usualmente un dispositivo simétrico.

Esto significa que intercambiando el colector y el emisor hacen que el transistor deje de funcionar en modo activo ycomience a funcionar en modo inverso. Debido a que la estructura interna del transistor está usualmente optimizadapara funcionar en modo activo, intercambiar el colector con el emisor hacen que los valores de α y β en modoinverso sean mucho más pequeños que los que se podrían obtener en modo activo; muchas veces el valor de α enmodo inverso es menor a 0.5. La falta de simetría es principalmente debido a las tasas de dopaje entre el emisor y elcolector. El emisor está altamente dopado, mientras que el colector está ligeramente dopado, permitiendo que puedaser aplicada una gran tensión de reversa en la unión colector-base antes de que esta colapse. La unión colector-baseestá polarizada en inversa durante la operación normal. La razón por la cual el emisor está altamente dopado es paraaumentar la eficiencia de inyección de portadores del emisor: la tasa de portadores inyectados por el emisor enrelación con aquellos inyectados por la base. Para una gran ganancia de corriente, la mayoría de los portadoresinyectados en la unión base-emisor deben provenir del emisor.

El bajo desempeño de los transistores bipolares laterales muchas veces utilizados en procesos CMOS es debido a queson diseñados simétricamente, lo que significa que no hay diferencia alguna entre la operación en modo activo ymodo inverso.Pequeños cambios en la tensión aplicada entre los terminales base-emisor genera que la corriente que circula entre elemisor y el colector cambie significativamente. Este efecto puede ser utilizado para amplificar la tensión o corrientede entrada. Los BJT pueden ser pensados como fuentes de corriente controladas por tensión, pero son caracterizados

Transistor de unión bipolar 65

más simplemente como fuentes de corriente controladas por corriente, o por amplificadores de corriente, debido a labaja impedancia de la base.Los primeros transistores fueron fabricados de germanio, pero la mayoría de los BJT modernos están compuestos desilicio. Actualmente, una pequeña parte de éstos (los transistores bipolares de heterojuntura) están hechos dearseniuro de galio, especialmente utilizados en aplicaciones de alta velocidad.

Funcionamiento

Característica idealizada de un transistor bipolar.

En una configuración normal, la unión emisor-base sepolariza en directa y la unión base-colector en inversa.Debido a la agitación térmica los portadores de cargadel emisor pueden atravesar la barrera de potencialemisor-base y llegar a la base. A su vez, prácticamentetodos los portadores que llegaron son impulsados por elcampo eléctrico que existe entre la base y el colector.Un transistor NPN puede ser considerado como dosdiodos con la región del ánodo compartida. En unaoperación típica, la unión base-emisor está polarizadaen directa y la unión base-colector está polarizada eninversa. En un transistor NPN, por ejemplo, cuando unatensión positiva es aplicada en la unión base-emisor, elequilibrio entre los portadores generados térmicamentey el campo eléctrico repelente de la región agotada sedesbalancea, permitiendo a los electrones excitadostérmicamente inyectarse en la región de la base. Estos electrones "vagan" a través de la base, desde la región de altaconcentración cercana al emisor hasta la región de baja concentración cercana al colector. Estos electrones en la baseson llamados portadores minoritarios debido a que la base está dopada con material P, los cuales generan "huecos"como portadores mayoritarios en la base.

La región de la base en un transistor debe ser constructivamente delgada, para que los portadores puedan difundirse através de esta en mucho menos tiempo que la vida útil del portador minoritario del semiconductor, para minimizar elporcentaje de portadores que se recombinan antes de alcanzar la unión base-colector. El espesor de la base debe sermenor al ancho de difusión de los electrones.

Control de tensión, carga y corrienteLa corriente colector-emisor puede ser vista como controlada por la corriente base-emisor (control de corriente), opor la tensión base-emisor (control de voltaje). Esto es debido a la relación tensión-corriente de la unión base-emisor,la cual es la curva tensión-corriente exponencial usual de una unión PN (es decir, un diodo).En el diseño de circuitos analógicos, el control de corriente es utilizado debido a que es aproximadamente lineal.Esto significa que la corriente de colector es aproximadamente β veces la corriente de la base. Algunos circuitospueden ser diseñados asumiendo que la tensión base-emisor es aproximadamente constante, y que la corriente decolector es β veces la corriente de la base. No obstante, para diseñar circuitos utilizando BJT con precisión yconfiabilidad, se requiere el uso de modelos matemáticos del transistor como el modelo Ebers-Moll.

Transistor de unión bipolar 66

El Alfa y Beta del transistorUna forma de medir la eficiencia del BJT es a través de la proporción de electrones capaces de cruzar la base yalcanzar el colector. El alto dopaje de la región del emisor y el bajo dopaje de la región de la base pueden causar quemuchos más electrones sean inyectados desde el emisor hacia la base que huecos desde la base hacia el emisor. Laganancia de corriente emisor común está representada por o por hfe. Esto es aproximadamente la tasa decorriente continua de colector a la corriente continua de la base en la región activa directa y es típicamente mayor a100. Otro parámetro importante es la ganancia de corriente base común, . La ganancia de corriente base comúnes aproximadamente la ganancia de corriente desde emisor a colector en la región activa directa. Esta tasausualmente tiene un valor cercano a la unidad; que oscila entre 0.98 y 0.998. El Alfa y Beta están más precisamentedeterminados por las siguientes relaciones (para un transistor NPN):

Tipos de Transistor de Unión Bipolar

NPN

El símbolo de un transistor NPN.

NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales lasletras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritariosdentro de las diferentes regiones del transistor. La mayoría de lostransistores bipolares usados hoy en día son NPN, debido a que lamovilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" enlos semiconductores, permitiendo mayores corrientes y velocidades deoperación.Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductordopado P (la "base") entre dos capas de material dopado N. Unapequeña corriente ingresando a la base en configuración emisor-comúnes amplificada en la salida del colector.

La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal delemisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencionalcircula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo.

Transistor de unión bipolar 67

PNPEl otro tipo de transistor de unión bipolar es el PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritariasdentro de las diferentes regiones del transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPNbrinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias.

El símbolo de un transistor PNP.

Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductordopado N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNPson comúnmente operados con el colector a masa y el emisorconectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través deuna carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde labase permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisorhacia el colector.

La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apuntaen la dirección en la que la corriente convencional circula cuando eldispositivo está en funcionamiento activo

Transistor Bipolar de Heterounión

El transistor bipolar de heterounión (TBH) es una mejora del BJT quepuede manejar señales de muy altas frecuencias, de hasta varios cientosde GHz. Es un dispositivo muy común hoy en día en circuitosultrarrápidos, generalmente en sistemas de radiofrecuencia.

Los transistores de heterojuntura tienen diferentes semiconductores para los elementos del transistor. Usualmente elemisor está compuesto por una banda de material más larga que la base. Esto ayuda a reducir la inyección deportadores minoritarios desde la base cuando la unión emisor-base está polarizada en directa y esto aumenta laeficiencia de la inyección del emisor. La inyección de portadores mejorada en la base permite que esta pueda tenerun mayor nivel de dopaje, lo que resulta en una menor resistencia. Con un transistor de unión convencional, tambiénconocido como transistor bipolar de homojuntura, la eficiencia de la inyección de portadores desde el emisor hacia labase está principalmente determinada por el nivel de dopaje entre el emisor y la base. Debido a que la base debe estarligeramente dopada para permitir una alta eficiencia de inyección de portadores, su resistencia es relativamente alta.

Regiones operativas del transistorLos transistores de unión bipolar tienen diferentes regiones operativas, definidas principalmente por la forma en queson polarizados:• Región activa:

Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en la región de corte entonces está en una regiónintermedia, la región activa. En esta región la corriente de colector (Ic) depende principalmente de la corrientede base (Ib), de β (ganancia de corriente, es un dato del fabricante) y de las resistencias que se encuentrenconectadas en el colector y emisor. Esta región es la más importante si lo que se desea es utilizar el transistorcomo un amplificador de señal.

• Región inversa:Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo, el transistor bipolar entra enfuncionamiento en modo inverso. En este modo, las regiones del colector y emisor intercambian roles. Debidoa que la mayoría de los BJT son diseñados para maximizar la ganancia de corriente en modo activo, elparámetro beta en modo inverso es drásticamente menor al presente en modo activo.

• Región de corte: Un transistor está en corte cuando:

Transistor de unión bipolar 68

En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentación del circuito.(como no hay corriente circulando, no hay caída de voltaje, ver Ley de Ohm). Este caso normalmente sepresenta cuando la corriente de base = 0 (Ib =0)

• Región de saturación: Un transistor está saturado cuando:

En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de alimentación del circuito y de las resistenciasconectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver Ley de Ohm. Este caso normalmente se presenta cuandola corriente de base es lo suficientemente grande como para inducir una corriente de colector β veces másgrande. (recordar que Ic = β * Ib)

Historia

Replica del primer transistor.

El transistor bipolar fue inventado en Diciembre de 1947 en el BellTelephone Laboratories por John Bardeen y Walter Brattain bajola dirección de William Shockley. La versión de unión, inventadapor Shockley en 1948, fue durante tres décadas el dispositivofavorito en diseño de circuitos discretos e integrados. Hoy en día,el uso de BJT ha declinado en favor de la tecnología CMOS parael diseño de circuitos digitales integrados.

Teoría y Modelos Matemáticos

Modelos para señales fuertes

El modelo Ebers-Moll

Las corrientes continuas en el emisor y el colector en operación normal son determinadas por:

Modelo Ebers-Moll para transistores NPN Modelo Ebers-Moll para transistores PNP

La corriente interna de base es principalmente por difusión y

Dónde:• es la corriente de emisor.• es la corriente de colector.

Transistor de unión bipolar 69

• es la ganancia de corriente directa en configuración base común. (de 0.98 a 0.998)• es la corriente de saturación inversa del diodo base-emisor (en el orden de 10−15 a 10−12 amperios)• es el voltaje térmico (aproximadamente 26 mV a temperatura ambiente ≈ 300 K).• es la tensión base emisor.• W es el ancho de la base.La corriente de colector es ligeramente menor a la corriente de emisor, debido a que el valor de αT es muy cercano a1,0. En el transistor de unión bipolar una pequeña variación de la corriente base-emisor genera un gran cambio en lacorriente colector-emisor. La relación entre la corriente colector-emisor con la base-emisor es llamada ganancia, β ohFE. Un valor de β de 100 es típico para pequeños transistores bipolares. En una configuración típica, una señal decorriente muy débil circula a través de la unión base-emisor para controlar la corriente entre emisor-colector. β estárelacionada con α a través de las siguientes relaciones:

Eficiencia del emisor:

Otras ecuaciones son usadas para describir las tres corrientes en cualquier región del transistor están expresadas másabajo. Estas ecuaciones están basadas en el modelo de transporte de un transistor de unión bipolar.

Dónde:• es la corriente de colector.• es la corriente de base.• es la corriente de emisor.• es la ganancia activa en emisor común (de 20 a 500)• es la ganancia inversa en emisor común (de 0 a 20)• es la corriente de saturación inversa (en el orden de 10−15 a 10−12 amperios)• es el voltaje térmico (aproximadamente 26 mV a temperatura ambiente ≈ 300 K).• es la tensión base-emisor.• es la tensión base-colector.

Transistor de unión bipolar 70

Modelos para señales débiles

Modelo de parámetro h

Modelo de parámetro h generalizado para un BJTNPN.

Reemplazar x con e, b o c para las topologías EC, BCy CC respectivamente.

Otro modelo comúnmente usado para analizar los circuitos BJT esel modelo de parámetro h. Este modelo es un circuito equivalentea un transistor de unión bipolar y permite un fácil análisis delcomportamiento del circuito, y puede ser usado para desarrollarmodelos más exactos. Como se muestra, el término "x" en elmodelo representa el terminal del BJT dependiendo de la topologíausada. Para el modo emisor-común los varios símbolos de laimagen toman los valores específicos de:

• x = 'e' debido a que es una configuración emisor común.• Terminal 1 = Base• Terminal 2 = Colector• Terminal 3 = Emisor• iin = Corriente de Base (ib)• io = Corriente de Colector (ic)• Vin = Tensión Base-Emisor (VBE)• Vo = Tensión Colector-Emisor (VCE)

Y los parámetros h están dados por:• hix = hie - La impedancia de entrada del transistor (correspondiente a la resistencia del emisor re).• hrx = hre - Representa la dependencia de la curva IB–VBE del transistor en el valor de VCE. Es usualmente un

valor muy pequeño y es generalmente despreciado (se considera cero).• hfx = hfe - La ganancia de corriente del transistor. Este parámetro es generalmente referido como hFE o como la

ganancia de corriente continua (βDC) in en las hojas de datos.• hox = hoe - La impedancia de salida del transistor. Este término es usualmente especificado como una

admitancia, debiendo ser invertido para convertirlo a impedancia.Como se ve, los parámetros h tienen subíndices en minúscula y por ende representan que las condiciones de análisisdel circuito son con corrientes alternas. Para condiciones de corriente continua estos subíndices son expresados enmayúsculas. Para la topología emisor común, un aproximado del modelo de parámetro h es comúnmente utilizado yaque simplifica el análisis del circuito. Por esto los parámetros hoe y hre son ignorados (son tomados como infinito ycero, respectivamente). También debe notarse que el modelo de parámetro h es sólo aplicable al análisis de señalesdébiles de bajas frecuencias. Para análisis de señales de altas frecuencias este modelo no es utilizado debido a queignora las capacitancias entre electrodos que entran en juego a altas frecuencias.

Véase tambiénWikilibros• Wikilibros alberga un libro o manual sobre Electrónica.

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Transistor de unión bipolar. Commons• Transistor• Transistor Uniunión (UJT)• Transistor bipolar de puerta aislada (IGBT)

Transistor de unión bipolar 71

Enlaces externos• Curvas características del transistor [1]

• ¿Cómo funcionan los transistores? [2] por William Beaty (en inglés) (en español) [3]

• Línea del tiempo histórica de los transistores [4] (en inglés)

Referencias[1] http:/ / www. st-and. ac. uk/ ~www_pa/ Scots_Guide/ info/ comp/ active/ BiPolar/ bpcur. html[2] http:/ / amasci. com/ amateur/ transis. html[3] http:/ / otro-geek-mas. blogspot. com/ 2008/ 08/ indice-de-artculos-traducidos-de-bill. html[4] http:/ / semiconductormuseum. com/ HistoricTransistorTimeline_Index. htm

Transistor de efecto campoEl transistor de efecto campo (Field-Effect Transistor o FET, en inglés) es en realidad una familia de transistoresque se basan en el campo eléctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un material semiconductor. LosFET pueden plantearse como resistencias controladas por diferencia de potencial.La mayoria de los FET están hechos usando las técnicas de procesado de semiconductores habituales, empleando laoblea monocristalina semiconductora como la región activa o canal. La región activa de los TFT (thin-filmtransistor, o transistores de película fina) es una película que se deposita sobre un sustrato (usualmente vidrio, puestoque la principal aplicación de los TFT es como pantallas de cristal líquido o LCD).

P-channel

N-channel

Símbolos esquemáticos para los JFETs canal-n y canal-p. G=Puerta(Gate), D=Drenador(Drain) y S=Fuente(Source).

Los transistores de efecto de campo o FET más conocidos son los JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor FET).Tienen tres terminales, denominadas puerta (gate), drenador (drain) y fuente (source). La puerta es el terminalequivalente a la base del BJT. El transistor de efecto de campo se comporta como un interruptor controlado portensión, donde el voltaje aplicado a la puerta permite hacer que fluya o no corriente entre drenador y fuente.El funcionamiento del transistor de efecto de campo es distinto al del BJT. En los MOSFET, la puerta no absorbecorriente en absoluto, frente a los BJT, donde la corriente que atraviesa la base, pese a ser pequeña en comparacióncon la que circula por las otras terminales, no siempre puede ser despreciada. Los MOSFET, además, presentan uncomportamiento capacitivo muy acusado que hay que tener en cuenta para el análisis y diseño de circuitos.Así como los transistores bipolares se dividen en NPN y PNP, los de efecto de campo o FET son también de dostipos: canal n y canal p, dependiendo de si la aplicación de una tensión positiva en la puerta pone al transistor enestado de conducción o no conducción, respectivamente. Los transistores de efecto de campo MOS son usadosextensísimamente en electrónica digital, y son el componente fundamental de los circuitos integrados o chipsdigitales.

Transistor de efecto campo 72

HistoriaDesde 1953 se propuso su fabricación por Van Nostrand (5 años después de los BJT). Aunque su fabricación no fueposible hasta mediados de los años 60's.

Tipo de transistores de efecto campo

Comparativa de las gráficas de funcionamiento (curva de entrada o característicaI-V y curva de salida) de los diferentes tipos de transistores de efecto de campo

El canal de un FET es dopado para producirtanto un semiconductor tipo N o uno tipo P.El drenador y la fuente deben estar dopadosde manera contraria al canal en el caso deFETs de modo mejorado, o dopados demanera similar al canal en el caso de FETsen modo agotamiento. Los transistores deefecto de campo también son distinguidospor el método de aislamiento entre el canal yla puerta.

Podemos clasificar los transistores de efectocampo según el método de aislamiento entreel canal y la puerta:• El MOSFET

(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor) usa un aislante (normalmenteSiO2).

• El JFET (Junction Field-EffectTransistor) usa una unión p-n

• El MESFET (Metal-Semiconductor FieldEffect Transistor) substituye la unión PN del JFET con una barrera Schottky.

• En el HEMT (High Electron Mobility Transistor), también denominado HFET (heterostructure FET), la banda dematerial dopada con "huecos" forma el aislante entre la puerta y el cuerpo del transistor.

• Los MODFET (Modulation-Doped Field Effect Transistor)• Los IGBT (Insulated-gate bipolar transistor) es un dispositivo para control de potencia. Son comunmente usados

cuando el rango de voltaje drenaje-fuente está entre los 200 a 3000V. Aun así los Power MOSFET todavía son losdispositivos más utilizados en el rango de tensiones drenaje-fuente de 1 a 200V.

• Los FREDFET es un FET especializado diseñado para otorgar una recuperación ultra rápida del transistor.• Los DNAFET es un tipo especializado de FET que actúa como biosensor, usando una puerta fabricada de

moléculas de ADN de una cadena para detectar cadenas de ADN iguales. La característica de los TFT que los distingue, es que hacen uso del silicio amorfo o del silicio policristalino.

Transistor de efecto campo 73

Características• Tiene una resistencia de entrada extremadamente alta (casi 100M).• No tiene un voltaje de unión cuando se utiliza Conmutador (Interruptor).• Hasta cierto punto inmune a la radiación.• Es menos ruidoso.• Puede operarse para proporcionar una mayor estabilidad térmica.

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Transistor de efecto campo. Commons• Símbolos de transistores Mosfet [1]

Referencias[1] http:/ / www. simbologia-electronica. com/ simbolos_electronicos/ transistores_mosfet. htm

Transistor Darlington

Diagrama de la configuración Darlington.

En electrónica, el transistor Darlington es un dispositivosemiconductor que combina dos transistores bipolares en un tándem (aveces llamado par Darlington) en un único dispositivo.

La configuración (originalmente realizada con dos transistoresseparados) fue inventada por el ingeniero de los Laboratorios BellSidney Darlington. La idea de poner dos o tres transistores sobre unchip fue patentada por él, pero no la idea de poner un número arbitrariode transistores que originaría la idea moderna de circuito integrado.

Comportamiento

Esta configuración sirve para que el dispositivo sea capaz deproporcionar una gran ganancia de corriente y, al poder estar todointegrado, requiere menos espacio que dos transistores normales en lamisma configuración. La ganancia total del Darlington es el productode la ganancia de los transistores individuales. Un dispositivo típicotiene una ganancia en corriente de 1000 o superior. También tiene un mayor desplazamiento de fase en altasfrecuencias que un único transistor, de ahí que pueda convertirse fácilmente en inestable. La tensión base-emisortambién es mayor, siendo la suma de ambas tensiones base-emisor, y para transistores de silicio es superior a 1.2V.La beta de un transistor o par darlington se halla multiplicando las de los transistores individuales. la intensidad delcolector se halla multiplicando la intensidad de la base por la beta total.

Si β1 y β2son suficientemente grandes, se da que:

Un inconveniente es la duplicación aproximada de la base-emisor de tensión. Ya que hay dos uniones entre la base yemisor de los transistores Darlington, el voltaje base-emisor equivalente es la suma de ambas tensiones base-emisor:

Transistor Darlington 74

Para la tecnología basada en silicio, en la que cada VBEi es de aproximadamente 0,65 V cuando el dispositivo estáfuncionando en la región activa o saturada, la tensión base-emisor necesaria de la pareja es de 1,3 V.Otro inconveniente del par Darlington es el aumento de su tensión de saturación. El transistor de salida no puedesaturarse (es decir, su unión base-colector debe permanecer polarizada en inversa), ya que su tensión colector-emisores ahora igual a la suma de su propia tensión base-emisor y la tensión colector-emisor del primer transistor, ambaspositivas en condiciones de funcionamiento normal. (En ecuaciones, , así siempre.) Por lo tanto, la tensión de saturación de un transistor Darlington es un VBE (alrededor de 0,65 V en silicio)más alto que la tensión de saturación de un solo transistor, que es normalmente 0,1 - 0,2 V en el silicio. Paracorrientes de colector iguales, este inconveniente se traduce en un aumento de la potencia disipada por el transistorDarlington comparado con un único transistor.Otro problema es la reducción de la velocidad de conmutación, ya que el primer transistor no puede inhibiractivamente la corriente de base de la segunda, haciendo al dispositivo lento para apagarse. Para paliar esto, elsegundo transistor suele tener una resistencia de cientos de ohmios conectada entre su base y emisor. Esta resistenciapermite una vía de descarga de baja impedancia para la carga acumulada en la unión base-emisor, permitiendo unrápido apagado.

Enlaces externos• Transistor and Darlington Pair as a Switch [1]

• El transistor Darlington [2]

• Circuito Darlington [3] (inglés)

Referencias[1] http:/ / knol. google. com/ k/ max-iskram/ electronic-circuit-design-for-beginners/ 1f4zs8p9zgq0e/ 13[2] http:/ / www. unicrom. com/ tut_darlington. asp[3] http:/ / andros. eecs. berkeley. edu/ ~hodges/ DarlingtonCircuit. pdf

JFET 75

JFET

Esquema interno del transistor JFET canal P.

El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transistor deefecto de campo de juntura o unión) es un dispositivo electrónico, estoes, un circuito que, según unos valores eléctricos de entrada, reaccionadando unos valores de salida. En el caso de los JFET, al ser transistoresde efecto de campo eléctrico, estos valores de entrada son las tensioneseléctricas, en concreto la tensión entre los terminales S (fuente) y G(puerta), VGS. Según este valor, la salida del transistor presentará unacurva característica que se simplifica definiendo en ella tres zonas conecuaciones definidas: corte, óhmica y saturación.

Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado poruna pastilla de semiconductor tipo P en cuyos extremos se sitúan dos patillas de salida (drenador y fuente)flanqueada por dos regiones con dopaje de tipo N en las que se conectan dos terminales conectados entre sí (puerta).Al aplicar una tensión negativa (en inversa) VGS entre puerta y fuente, las zonas N crean a su alrededor sendas zonasen las que el paso de electrones (corriente ID) queda cortado, llamadas zonas de exclusión. Cuando esta VGSsobrepasa un valor determinado, las zonas de exclusión se extienden hasta tal punto que el paso de electrones IDentre fuente y drenador queda completamente cortado. A ese valor de VGS se le denomina Vp. Para un JFET "canalN" las zonas p y n se invierten, y las VGS y Vp son positivas, cortándose la corriente para tensiones mayores que Vp.

Así, según el valor de VGS se definen dos primeras zonas; una activa para tensiones negativas mayores que Vp(puesto que Vp es también negativa) y una zona de corte para tensiones menores que Vp. Los distintos valores de laID en función de la VGS vienen dados por una gráfica o ecuación denominada ecuación de entrada.En la zona activa, al permitirse el paso de corriente, el transistor dará una salida en el circuito que viene definida porla propia ID y la tensión entre el drenador y la fuente VDS. A la gráfica o ecuación que relaciona estás dos variablesse le denomina ecuación de salida, y en ella es donde se distinguen las dos zonas de funcionamiento de activa:óhmica y saturación.

Ecuaciones del transistor JFET

Gráfica de entrada y de salida de un transistor JFET canal n. Lascorrespondientes al canal p son el reflejo horizontal de éstas.

Mediante la gráfica de entrada del transistor sepueden deducir las expresiones analíticas quepermiten analizar matemáticamente elfuncionamiento de este. Así, existen diferentesexpresiones para las distintas zonas defuncionamiento.Para |VGS| < |Vp| (zona activa), la curva devalores límite de ID viene dada por la expresión:

Siendo la IDSS la ID de saturación que atraviesa el transistor para VGS = 0, la cual viene dada por la expresión:

JFET 76

Los puntos incluidos en esta curva representan las ID y VGS (punto de trabajo, Q) en zona de saturación, mientrasque los puntos del área inferior a ésta representan la zona óhmica.Para |VGS| > |Vp| (zona de corte):

Ecuación de salidaEn la gráfica de salida se pueden observar con más detalle los dos estados en los que el JFET permite el paso decorriente. En un primer momento, la ID va aumentando progresivamente según lo hace la tensión de salida VDS. Esta

curva viene dada por la expresión: que suele expresarse como , siendo:

Por tanto, en esta zona y a efectos de análisis, el transistor puede ser sustituido por una resistencia de valor Ron, conlo que se observa una relación entre la ID y la VDS definida por la Ley de Ohm. Esto hace que a esta zona defuncionamiento se le denomina zona óhmica.A partir de una determinada VDS la corriente ID deja de aumentar, quedándose fija en un valor al que se denomina IDde saturación o IDSAT. El valor de VDS a partir del cual se entra en esta nueva zona de funcionamiento viene dadopor la expresión: . Esta IDSAT, característica de cada circuito, puede calcularse mediante laexpresión:

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre JFET. Commons• Physics 111 Laboratory -- JFET Circuits I pdf [1] (en inglés)• Simulador de un transistor JFET canal n [2] (en inglés)• Estudio en Laboratorio del JFET [3]

Referencias[1] http:/ / ist-socrates. berkeley. edu/ ~phylabs/ bsc/ PDFFiles/ bsc5. pdf[2] http:/ / www-g. eng. cam. ac. uk/ mmg/ teaching/ linearcircuits/ jfet. html[3] http:/ / www. viasatelital. com/ proyectos_electronicos/ jfet_aplicaciones. htm

MOSFET 77

MOSFET

Transistor MOSFET de empobrecimientocanal N.

Transistor MOSFET de empobrecimientocanal P.

MOSFET son las siglas de Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor. Consiste en un transistor de efecto de campo basado en laestructura MOS. Es el transistor más utilizado en la industriamicroelectrónica. Prácticamente la totalidad de los circuitos integrados de usocomercial están basados en transistores MOSFET.

Historia

Fue ideado teóricamente por el alemán Julius von Edgar Lilienfeld en 1930,aunque debido a problemas de carácter tecnológico y el desconocimientoacerca de cómo se comportan los electrones sobre la superficie delsemiconductor no se pudieron fabricar hasta décadas más tarde. En concreto,para que este tipo de dispositivos pueda funcionar correctamente, la intercaraentre el sustrato dopado y el aislante debe ser perfectamente lisa y lo máslibre de defectos posible. Esto es algo que sólo se pudo conseguir más tarde,con el desarrollo de la tecnología del silicio. .

Funcionamiento

Curvas característica y de salida de un transistor MOSFET de acumulacióncanal n.

Un transistor MOSFET consiste en un sustratode material semiconductor dopado en el que,mediante técnicas de difusión de dopantes, secrean dos islas de tipo opuesto separadas por unárea sobre la cual se hace crecer una capa dedieléctrico culminada por una capa de conductor.Los transistores MOSFET se dividen en dostipos fundamentales dependiendo de cómo sehaya realizado el dopaje:• Tipo nMOS: Sustrato de tipo p y difusiones

de tipo n.

• Tipo pMOS: Sustrato de tipo n y difusiones de tipo p.Las áreas de difusión se denominan fuente(source) y drenador(drain), y el conductor entre ellos es la puerta(gate).

MOSFET 78

Curvas característica y de salida de un transistor MOSFET de deplexióncanal n.

El transistor MOSFET tiene tres estados defuncionamiento:

Estado de corte

Cuando la tensión de la puerta es idéntica a ladel sustrato, el MOSFET está en estado de noconducción: ninguna corriente fluye entre fuentey drenador. También se llama mosfet a losaislados por juntura de dos componentes.

Conducción linealAl polarizarse la puerta con una tensión negativa (pMOS) o positiva (nMOS), se crea una región de deplexión en laregión que separa la fuente y el drenador. Si esta tensión crece lo suficiente, aparecerán portadores minoritarios(electrones en pMOS, huecos en nMOS) en la región de deplexión que darán lugar a un canal de conducción. Eltransistor pasa entonces a estado de conducción, de modo que una diferencia de potencial entre fuente y drenadordará lugar a una corriente. El transistor se comporta como una resistencia controlada por la tensión de puerta.

SaturaciónCuando la tensión entre drenador y fuente supera cierto límite, el canal de conducción bajo la puerta sufre unestrangulamiento en las cercanías del drenador y desaparece. La corriente entre fuente y drenador no se interrumpe,ya que es debido al campo eléctrico entre ambos, pero se hace independiente de la diferencia de potencial entreambos terminales.

Modelos matemáticos• Para un MOSFET de canal inducido tipo n en su región lineal:

donde en la que b es el ancho del canal, la movilidad de los electrones, es la permitividad

eléctrica de la capa de óxido, L la longitud del canal y W el espesor de capa de óxido.• Cuando el transistor opera en la región de saturación, la fórmula pasa a ser la siguiente:

Estas fórmulas son un modelo sencillo de funcionamiento de los transistores MOSFET, pero no tienen en cuenta unbuen número de efectos de segundo orden, como por ejemplo:• Saturación de velocidad: La relación entre la tensión de puerta y la corriente de drenador no crece

cuadráticamente en transistores de canal corto.• Efecto cuerpo: La tensión entre fuente y sustrato modifica la tensión umbral que da lugar al canal de conducción• Modulación de longitud de canal.

MOSFET 79

AplicacionesLa forma más habitual de emplear transistores MOSFET es en circuitos de tipo CMOS, consistentes en el uso detransistores pMOS y nMOS complementarios. Véase Tecnología CMOSLas aplicaciones de MOSFET discretos más comunes son:• Resistencia controlada por tensión.• Circuitos de conmutación de potencia (HEXFET, FREDFET, etc).• Mezcladores de frecuencia, con MOSFET de doble puerta.

VentajasLa principal aplicación de los MOSFET está en los circuitos integrados, p-mos, n-mos y c-mos, debido a variasventajas sobre los transistores bipolares:• Consumo en modo estático muy bajo.• Tamaño muy inferior al transistor bipolar (actualmente del orden de media micra).• Gran capacidad de integración debido a su reducido tamaño.• Funcionamiento por tensión, son controlados por voltaje por lo que tienen una impedencia de entrada muy alta.

La intensidad que circula por la puerta es del orden de los nanoamperios.• Un circuito realizado con MOSFET no necesita resistencias, con el ahorro de superficie que conlleva.• La velocidad de conmutación es muy alta, siendo del orden de los nanosegundos.• Cada vez se encuentran más en aplicaciones en los convertidores de alta frecuencias y baja potencia.

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Transistor IGBT 80

Transistor IGBT

Símbolo más extendido delIGBT: Gate o puerta (G),colector (C) y emisor (E).

El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, del inglés Insulated Gate BipolarTransistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica comointerruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia.

Este dispositivo posee la características de las señales de puerta de los transistores deefecto campo con la capacidad de alta corriente y bajo voltaje de saturación deltransistor bipolar, combinando una puerta aislada FET para la entrada de control y untransistor bipolar como interruptor en un solo dispositivo. El circuito de excitación delIGBT es como el del MOSFET, mientras que las características de conducción soncomo las del BJT.

Los transistores IGBT han permitido desarrollos que no habian sido viables hasta entonces, en particular en losVariadores de frecuencia así como en las aplicaciones en maquinas eléctricas y convertidores de potencia que nosacompañan cada día y por todas partes, sin que seamos particularmente conscientes de eso: automóvil, tren, metro,autobús, avión, barco, ascensor, electrodoméstico, televisión, domótica, Sistemas de Alimentación Ininterrumpida oSAI (en Inglés UPS), etc.

Características

Sección de un IGBT.

El IGBT es adecuado para velocidades de conmutación de hasta20 KHz y ha sustituido al BJT en muchas aplicaciones. Es usadoen aplicaciones de altas y medias energía como fuente conmutada,control de la tracción en motores y cocina de inducción. Grandesmódulos de IGBT consisten en muchos dispositivos colocados enparalelo que pueden manejar altas corrientes del orden de cientosde amperios con voltajes de bloqueo de 6.000 voltios.

Se puede concebir el IGBT como un transistor Darlington híbrido.Tiene la capacidad de manejo de corriente de un bipolar pero norequiere de la corriente de base para mantenerse en conducción.Sin embargo las corrientes transitorias de conmutacion de la basepueden ser igualmente altas. En aplicaciones de electronica de potencia es intermedio entre los tiristores y losmosfet. Maneja más potencia que los segundos siendo más lento que ellos y lo inverso respecto a los primeros.

Circuito equivalentede un IGBT.

Este es un dispositivo para la conmutación en sistemas de alta tensión.La tensión de control de puerta es de unos 15 V. Esto ofrece la ventajade controlar sistemas de potencia aplicando una señal eléctrica deentrada muy débil en la puerta.

Véase también

• Transistor• Transistor de unión bipolar (BJT)• Transistor de efecto campo (MOSFET)• Transistor Darlington

Transistor IGBT 81

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Fuentes y contribuyentes del artículo 82

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Condensador eléctrico  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=42447035  Contribuyentes: Airunp, Alefisico, Alejandrocaro35, AlexFBP, Alfredobi, AndresShertz, Angel GN,Antur, Aolguin, Aquamane, Baiji, Balderai, Banfield, Barahonasoria, BetoCG, Chabacano, Ctrl Z, DFTDER, Darkerol, Darkpaez, David0811, Davius, Diegazo, Diegusjaimes, Digigalos, Dodo,ECAM, Ebrainte, Edgar mye13, ElReyDeLosHabichuelos, Eldemoledor, Emijrp, Eric, Ermele, Fabimen001, Fernando Estel, Flexar, GermanX, Gonfer, Guevonaso, Gusgus, Götz, HUB, Hispa,Ialad, Icvav, Internete, Interwiki, Isha, Isumaeru, JAQG, Jarke, Joanumbert, Jorganes, JorgeGG, Klystrode, LPFR, Laura Fiorucci, Lauranrg, Leandro Palacios, Lucien leGrey, Machineman,Makete, Mansoncc, Manwë, Matdrodes, Matiasasb, Mcm200, Mmij, Moriel, Murphy era un optimista, Mushii, NZ, Natrix, Nopetro, PACO, PAYE92, Pan con queso, Periku, Phirosiberia,PoLuX124, Poco a poco, Polikuijyhdfg, Portland, Qazokm, Qwertyytrewqqwerty, Rafiko77, Rccoms, Ricardofs, Rojasyesid, SinCeO2, Socram8888, Switcher6746, Tano4595, The worst user,Tirithel, Tomatejc, Tonma, TorQue Astur, Tosin2627, Triku, Truor, Txo, Valyag, Vitamine, Xenoforme, Xoneca, Yul01, 328 ediciones anónimas

Inductor  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=42413345  Contribuyentes: AdelosRM, Aibdescalzo, Algieba, Amozombite, Diegusjaimes, Digigalos, Dodo, ErServi, FAR, Greek,Guadillabarciela, HUB, JMPerez, JaviMad, Joseaperez, LPFR, Maldoror, Manuelt15, Matdrodes, Mkill, Murphy era un optimista, Netito777, Ninovolador, PACO, Paconi, PhJ, Phirosiberia,Pirenne, Platonides, PoLuX124, Rojasyesid, Switcher6746, Tano4595, Vitamine, Voltio425, Xuankar, Yeza, 166 ediciones anónimas

Transformador  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=42584827  Contribuyentes: -jem-, ATW-KOD, Aguara, Airunp, Allforrous, Almendro, Angel GN, Antur, Axxgreazz,Açigni-Lovrij, Baiji, Barteik, BlackBeast, Cally Berry, Camilo, Ciencia Al Poder, Craigchek, Crparrav, Danielba894, Darkpipe, Dferg, Diegazo, Diegusjaimes, DoN vErDuGo, Dreitmen, Duwi,Eduardoguzmanaltamirano, Eduardosalg, El duende alegre, El mago de la Wiki, Eligna, Eric, Ernesto Genis, Ezarate, Fire rayo, Fmariluis, Futur diesel, GaizkaM, Gelpgim22, Gustronico, Götz,HUB, Hanaa, Humbefa, Humberto, Isha, Isracd, Jarke, JavierOta, Javierito92, JorgeGG, JoseRRoman, José Daniel, Kiliao1000, Klystrode, Krous, Kutaragi, Kved, Laura Fiorucci, Lusear,Magister Mathematicae, Makete, Maldoror, Maleiva, Manikinator, Manuelt15, Matdrodes, Maugemv, Millars, Murphy era un optimista, Netito777, Nixón, Okashii, PACO, Paulovis, Phirosiberia,Pillamoto, PoLuX124, Poco a poco, Profestb, Qazwsxedcrfvtgbyhnujmikiolpñ, Queninosta, Racso, Rodrigma, Samtariacuri, Santiperez, Solfeo957, Super braulio, Superzerocool, Taichi,Tano4595, Teles, Tirithel, Tomatejc, Triku, Ty25, Valyag, Vamoscolon, Varano, Veon, Viangoar, XPiPox, Xoneca, Xuankar, Yix, 435 ediciones anónimas

Semiconductor  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=42387160  Contribuyentes: .José, Airunp, Ale flashero, Alexav8, Arturion, Baiji, Beto29, BlackBeast, Camilo, Cookie,Coticoticoticoti, DISELEC, Diegusjaimes, Dodo, EL Willy, ErServi, Fernando Estel, FrancoGG, GermanX, Gug, Götz, HHahn, Humberto, Humbertow, Internete, Isha, JMPerez, Klystrode,Kordas, Kved, Lanjoe9, Laura Fiorucci, Lnieves, Lucien leGrey, Machineman, Mafores, Mar del Sur, Matdrodes, Matiasasb, Mecamático, Mister, Moriel, Murphy era un optimista, Netito777,Nicop, Opinador, Ortisa, PACO, Pan con queso, PoLuX124, Poco a poco, Prometheus, Rodrigo257, Sauron, Super braulio, Superhori, Superzerocool, Switcher6746, Tano4595, Tirithel, Troodon,Urdangaray, Uruk, Varusso, Vitamine, Xenoforme, Xuankar, Youssefsan, 242 ediciones anónimas

Diodo  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=41997084  Contribuyentes: .Sergio, 3coma14, Airunp, Alejandrocaro35, Aloriel, Antur, Baiji, Barahonasoria, BelegDraug,Biohazard910, Bucho, Carabás, Carloszelayeta, Cobalttempest, DISELEC, Dferg, Didarabocchi, Diegusjaimes, Dionisio, Dodo, ECAM, Eduardosalg, Elisardojm, Elujan, Enkur, Er Komandante,Ermele, Fanotron, Fernando Rosso R, GermanX, Greek, Gurgut, Götz, Hoce, Humanoc, Humberto, Icvav, Klystrode, Korgaillo95, Laura Fiorucci, Leopupy, Lobo, Loco085, Locos epraix,Lolopeyote, Lopezpablo 87, Lourdes Cardenal, Marvelshine, Matdrodes, Moriel, Mortadelo2005, Murphy era un optimista, Mushii, Nel17, Netito777, Ninovolador, Olvvitenzk, PACO, PAYE92,Padre31, Paintman, Pepulo, Phirosiberia, Plugger, PoLuX124, Poco a poco, Ramjar, Rastrojo, Roberpl, Rockarolla, RoyFocker, Rαge, Sabbut, Socram8888, SpeedyGonzalez, Super braulio,Switcher6746, Tano4595, Tesla07, Tirithel, Tomatejc, Triku, Vlad72, Yalico, 353 ediciones anónimas

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Filtro de condensador  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=35195935  Contribuyentes: Airunp, Charlitos, EL Willy, Murphy era un optimista, PACO, Portland, Triku, 12ediciones anónimas

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Transistor  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=42411937  Contribuyentes: 1297, Abho, AgD, Airunp, Albertofallas100, AldanaN, Alejandrosilvestri, Alhen, Angel GN, AntonioPáramo, Antur, Antón Francho, Aparejador, Armin76, Ascánder, Axxgreazz, BL, Banfield, Biasoli, Camilo, Carcam, Carlosmonzon, Cinabrium, Cookie, Csoliverez, Ctrl Z, Daguero, David0811,DerHexer, Derlis py, Dferg, Dianai, Diegusjaimes, Dionisio, Dodo, Donner, Eduardosalg, Edub, El mago de la Wiki, Endermuabdib, Ener6, Ernesto Graf, Esoya, Fbristot, Felipealvarez,Ferbrunnen, Fernando Estel, Frutoseco, Gaius iulius caesar, Galandil, Galaxy4, Gallegos, GermanX, Ggenellina, Gothmog, Greek, Gustronico, Humanoc, Humberto, I8eg5, Icvav, Isha, JaviMad,Javierito92, Jcprietoc, Jkbw, Jmcalderon, Jondel, Jorceus, JorgeGG, Jorgechp, Jredmond, Jromgarcia, KErosEnE, Klystrode, Kotxe, Kved, Landertxu, Leugim1972, Linesor, Lucien leGrey,Mahadeva, Maldoror, ManuelGR, Manuelt15, Maose, Mastelevision, Matdrodes, Matiasasb, Moriel, Muro de Aguas, Murphy era un optimista, Máximo de Montemar, Netito777, Nicop,Nopalbeat, PACO, Pabloab, Palica, Pepepex, Petronas, Phirosiberia, Platonides, PoLuX124, Pompilio Zigrino, Queninosta, Qwertyytrewqqwerty, Retama, Rodriguillo, RoyFocker,Rumpelstiltskin, SPQRes, Sanbec, Seanver, Ser ara, Shooke, Snakeyes, Socram8888, Sonett72, Superzerocool, Switcher6746, Tano4595, Thingg, TrebleChaser, Triku, Villamota, Will vm,Xavigivax, Xuankar, Youssefsan, 582 ediciones anónimas

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Fuentes y contribuyentes del artículo 83

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Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 84

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im Schnitt Hochspannung.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Drehstromtransformater_im_Schnitt_Hochspannung.jpg Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: StahlkocherArchivo:Transformador de PCV.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Transformador_de_PCV.JPG  Licencia: Public Domain  Contribuyentes: Gelpgim22 (SergioPanei Pitrau)Archivo:Diapositiva14.PNG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Diapositiva14.PNG  Licencia: Public Domain  Contribuyentes: Antonio PedreiraArchivo:DST Zeilentrafo.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:DST_Zeilentrafo.jpg  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: User:AppaloosaArchivo:LVDT.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:LVDT.png  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: ZedhArchivo:Small toroidal transformer.jpg  Fuente: 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