principios básicos de electronica
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guía sobre lo mas básico de electronicaTRANSCRIPT
Electrónica:
Campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación
de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento
depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción y
almacenamiento de información. Esta información puede consistir en voz o
música (señales de voz) en un receptor de radio, en una imagen en una
pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o
computadora
La ley de Ohm, establece que la intensidad de la corriente eléctrica que
circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de
potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo,
según expresa la fórmula siguiente:
En donde, empleando unidades del Sistema internacional:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Se representa con la letra griega Ω-omega-).
Electrónica: Ley de Ohm.
Si la corriente no es continua, sino alterna la ley de Ohm se formula:
siendo V la tensión, I la intensidad y Z la impedancia, todas ellas magnitudes
complejas
La potencia es la energía por unidad de tiempo, siendo en el caso eléctrico, el
resultado de multiplicar la tensión (U) por la corriente (I):
La unidad de potencia en el Sistema internacional de unidades es el vatio
[W = J/s].
La potencia siempre es positiva, y en corriente alterna viene dada por el
producto de la corriente por el voltaje y por el coseno del ángulo de desfase
entre la corriente y el voltaje.
Electrónica: Potencia Eléctrica.
Se denomina corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct
Current) al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo.
La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos puntos
de distinto potencial.
Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de
Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección
varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más
comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal. En el uso coloquial,
"corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los
hogares y a las empresas.
Corriente Continua.
Corriente Alterna.
Electrónica: Semiconductor.
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como
aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o
magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el
que se encuentre.
El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque
idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos
12 y 13 con los de los grupos 14 y 15 respectivamente. Posteriormente se ha
comenzado a emplear también el azufre.
Electrónica: Elementos Pasivos.
Podemos definir los componentes electrónicos pasivos
como aquellos que no producen amplificación y que sirven
para controlar la electricidad colaborando al mejor
funcionamiento de los elementos activos (los cuales son
llamados genéricamente semiconductores). Los
componentes pasivos están formados por elementos de
diversas clases que tendremos que considerar
independientemente, ya que son diferentes sus objetivos,
construcción y resultados, de modo que vamos a dividirlos
en tres grandes grupos:
1. Resistores
2. Condensadores
3. Inductores
Es un componente electrónico capaz de excitar los circuitos o de
realizar ganancias o control del mismo. Son, en general, los
generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores
(estos tienen un comportamiento no lineal, o sea, la relación entre
la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal).
Electrónica: Elementos Activos.
Ejemplos de componentes activos: amplificadores, biestables,
diodos, memorias, microprocesadores, pilas, puertas lógicas,
transistores, tiristores, etc.
Componentes electrónicos
Componentes activos
Amplificador • Biestable • Diac • Diodo • Diodo Zener •
Memoria • Microprocesador • Microcontrolador • Pila •
Puerta lógica • Transistor • Tiristor • Triac
Componentes pasivos
Altavoz • Cable • Condensador • Conmutador • Fusible •
Inductor • Interruptor • Potenciómetro • Relé • Resistor •
Transductor • Transformador • Varistor • Visualizador
•la resistencia eléctrica, un fenómeno físico de la oposición que presenta un
material a ser atravesado por una corriente eléctrica;
•una resistencia o resistor, un componente usado en electricidad y electrónica
asociado a las pérdidas de voltaje entre dos puntos de un circuito;
Imagen de un
resistor
Símbolo de un
resistor fijo
Símbolo de un
resistor variable
La corriente máxima de una resistencia viene condicionada por la máxima potencia que
puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del
diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0.25 W,
0.5 W y 1 W.
Electrónica: Resistencia Eléctrica.
El ohm es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso
de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega " " (omega).
Color de la banda Valor de la cifra
significativa Multiplicador Tolerancia
Coeficiente de
temperatura
Negro 0 1
Marrón 1 10 1% 100ppm/ºC
Rojo 2 100 2% 50ppm/ºC
Naranja 3 1 000 15ppm/ºC
Amarillo 4 10 000 25ppm/ºC
Verde 5 100 000 0,5%
Azul 6 1 000 000 0,25% 10ppm/ºC
Violeta 7 10 000 000 0,1% 5ppm/ºC
Gris 8 100 000 000
Blanco 9 1 000 000 000 1ppm/ºC
Dorado 0.1 5%
Plateado 0.01 10%
Ninguno 20%
Resistor: Tabla del código de colores
un condensador es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un
componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en
situación de influencia total que sometidas a una diferencia de potencial (d.d.p.)
adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y
negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de
potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la
llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se
mide en Faradios (F).
Electrónica: El Capacitor.
Un inductor (bobina) está constituido usualmente por una cabeza hueca de una
bobina de conductor, típicamente alambre o hilo de cobre esmaltado. Existen
inductores con núcleo de aire o con núcleo de un material ferroso, para
incrementar su capacidad de magnetismo.
Los inductores pueden también estar construidos en circuitos integrados,
usando el mismo proceso utilizado para realizar microprocesadores.
Electrónica: El Inductor.
El inductor consta fundamentalmente de:
Devanado inductor: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo
magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.
Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.
Un inductor, bobina o inductancia es un componente pasivo de un circuito
eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en
forma de campo magnético.
De acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades, si el flujo se expresa en
weber y la intensidad en amperio, el valor de la inductancia vendrá en henrio (H).
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación
de la corriente eléctrica a través de él en un sentido. Este término generalmente se
usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de
una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo
de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia)
es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.
Tipo Semiconductor
Principio de funcionamiento Efecto Edison
Fecha de invención John Ambrose Fleming
(1904)
Símbolo electrónico
Ánodo y Cátodo
Electrónica: Diodo Semiconductor.
Electrónica: Diodo Emisor de Luz (Diodo Led).
Un diodo LED, acrónimo inglés de Light Emitting Diode (diodo emisor de luz), es un
dispositivo semiconductor que emite luz monocromática cuando se polariza en directa
y es atravesado por la corriente eléctrica. El color depende del material semiconductor
empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando
por todo el espectro de luz visible, hasta el infrarrojo, éstos últimos reciben la
denominación de diodos IRED (Infra-Red Emitting Diode).
Electrónica: El Transistor.
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de
amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la
contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia").
Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos domésticos de
uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos
de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes
de cuarzo, ordenadores, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes,
equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles,
etc.
Los reguladores lineales de tensión, también llamados reguladores de voltaje, son
circuitos integrados diseñados para entregar una tensión constante y estable.
Estos dispositivos están presentes en la gran mayoría de fuentes de alimentación,
pues proporcionan una estabilidad y protección sin apenas necesidad de
componentes externos haciendo que sean muy económicos.
La familia
La tensión y corriente que proporcionan es fija según el modelo y va desde 3.3v hasta
24v con un corriente de 0.1A a 3A.
La identificación del modelo es muy sencilla. Las dos primera cifras corresponden a la
familia:
•78xx para reguladores de tensión positiva
•79xx para reguladores de tensión negativa
Las dos cifras siguientes corresponden al voltaje de salida:
•xx05 para tensión de 5v
•xx12 para 12v
•xx24 para 24v
•etc. etc.
Electrónica: Reguladores de tensión 78xx y 79xx
Modelo 7803 7805 7806 7808 7809 7810 7812 7815 7818 7824
Vout 3.3V 5V 6V 8V 9V 10V 12V 15V 18V 24V
Modelo 7903 7905 7906 7908 7809 7910 7912 7915 7918 7924
Vout -3.3V -5V -6V -8V -9V -10V -12V -15V -18V -24V
Con respecto a la corriente máxima (Imax) de salida, está indicada en el marcado del
dispositivo. Por ejemplo, si entre la familia y el modelo aparece una L (78L05) indica que
la corriente máxima de salida es de 0.1A.
•L = 0.1A
•M = 0.5A
•S = 2A
•T = 3A
•Sin letra = 1A
Los modelos más comunes son:
Electrónica: Reguladores de tensión 78xx y 79xx
Electrónica: Reguladores de tensión 78xx y 79xx
Prueba de funcionamiento.
Electrónica digital
La electrónica digital es una parte de la electrónica que se encarga del
estudio de sistemas electrónicos en los cuales la información está
codificada en dos únicos estados.
La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es
utilizada para realizar autómatas y por ser la piedra angular de los
sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras.
Características
Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los 4,75v y los
5,25V (como se ve un rango muy estrecho).
Los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0,2V y
0,8V para el estado L (bajo) y los 2,4V y Vcc para el estado H (alto).
Las señales de salida TTL se degradan rápidamente si no se transmiten a través de
circuitos adicionales de transmisión (no pueden viajar más de 2 m por cable sin
graves pérdidas).
TTL trabaja normalmente con 5V.
Tecnología TTL
TTL es la sigla en inglés de transistor-transistor logic, es decir, "lógica transistor a
transistor". Es una familia lógica o lo que es lo mismo, una tecnología de construcción de
circuitos electrónicos digitales. En los componentes fabricados con tecnología TTL los
elementos de entrada y salida del dispositivo son transistores bipolares.
Compuertas Lógicas
Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con estados
lógicos y funcionan igual que una calculadora, de un lado ingresan
los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el
resultado.
Cada una de las compuertas lógicas se las representa mediante
un Símbolo, y la operación que realiza (Operación lógica) se
corresponde con una tabla, llamada Tabla de Verdad.
Electrónica Digital: Compuertas Lógicas
Electrónica Digital: Circuitos Digitales.
Los circuitos cuyos componentes realizan operaciones análogas a las que
indican los operadores lógicos se llaman "Circuitos Lógicos" o "circuitos
digitales". Los Circuitos Lógicos están compuestos por elementos digitales
como la compuerta AND (Y), compuerta OR (O), compuerta NOT (NO) y
otras combinaciones muy complejas dentro de las que tenemos:
•Compuerta NAND (No Y)
•Compuerta NOR (No O)
•Compuerta OR exclusiva (O exclusiva)
•Mutiplexores o multiplexadores
•Demultiplexores o demultiplexadores
•Decodificadores
•Memorias
•flip-flops
•Micro Procesadores
•Micro Controladores
•Etc.
•Codificadores
Compuerta NOT
Se trata de un inversor, es decir, invierte el dato de entrada, por
ejemplo; si pones su entrada a 1 (nivel alto) obtendrás en su salida
un 0 (o nivel bajo), y viceversa. Esta compuerta dispone de una sola
entrada. Su operación lógica es s igual a a invertida
Electrónica Digital: Compuertas Lógicas
Compuerta AND
Una compuerta AND tiene dos entradas como mínimo y su operación
lógica es un producto entre ambas, no es un producto aritmético, aunque
en este caso coincidan.
Electrónica Digital: Compuertas Lógicas
Electrónica Digital: Compuertas Lógicas
Compuerta OR
Al igual que la anterior posee dos entradas como mínimo y la
operación lógica, será una suma entre ambas, en este caso cuando
al menos una entrada es un 1 (nivel alto) la salida obtenida es un 1
logico.
Electrónica Digital: Compuertas Lógicas
Fabricantes.
Motorola
Fairchild Semiconductor
Hitachi Semiconductor
National Semiconductor
Texas Instruments
ON Semiconductor
Electrónica: Instrumentos
Electrónica: Programas.