Electronica Basica

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Electronica Basica

  1. 1. Departamento de Física y Química Área de Tecnología
  2. 2. Electrónica Analógica Básica <ul><li>Primera parte </li></ul><ul><li>Componentes electrónicos: </li></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Resistencias. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Condensadores. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Bobinas </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Asociación de componentes pasivos </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Diodos </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Transistores </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Circuitos integrados </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  3. 4. Componentes semiconductores Componentes pasivos <ul><li>Se fabrican con carbón, acero, cobre. </li></ul><ul><li>Resistencias. </li></ul><ul><li>Condensadores </li></ul><ul><li>Bobinas </li></ul><ul><li>Se fabrican con materiales específicos como: selenio, germanio y silicio. </li></ul><ul><li>Diodos. </li></ul><ul><li>Transistores. </li></ul><ul><li>Circuitos integrados </li></ul>COMPONENTES ELECTRÓNICOS
  4. 5. Oponerse al paso de la corriente longitud (l) sección (S) ρ = Resistividad Depende de: Ohmio ( Ω) Múltiplos: kΩ kiloohmio (1.10 3 Ω) MΩ megaohmio (1.10 6 Ω) RESISTENCIAS Función Valor Unidades <ul><li>Utilidad de las resistencias: </li></ul><ul><li>Para ajustar la tensión. </li></ul><ul><li>Para limitar la intensidad. </li></ul>Montaje en serie. Montaje en paralelo.
  5. 6. TIPOS DE RESISTENCIAS (I)
  6. 7. TIPOS DE RESISTENCIAS (II)
  7. 8. TIPOS DE RESISTENCIAS (y III)
  8. 9. PROBLEMAS I Para aplicar la fórmula del cálculo de la resistencia de un conductor: Donde: La resistividad ρ se expresa en Ω . m La longitud l se expresa en m. La sección en m 2 . Ley de Ohm: V = diferencia de potencial en voltios (v) I = Intensidad en amperios (A) R = resistencia en ohmios ( Ω).
  9. 10. CONDENSADORES (I) Valor faradio (F ) Submúltiplos: μF = microfaradio (1.10 -6 F). n = nanofaradio(1.10 -9 F). p = picofaradio (1.10 -12 F). La capacidad C de un condensador depende de la superficie de las armaduras, de la distancia que las separa y de la naturaleza del diélectrico. C = є . S / d donde: є = constante dieléctrica d = distancia antre armaduras S = superfifice armaduras C = Q / V donde: Q = carga eléctrica que puede almacenar V = diferencia de potencial Unidades Función Almacenar carga eléctrica para suministrarla en un momento determinado.
  10. 11. CONDENSADORES (II) Tipos de condensadores (banco de imágenes CNICE) Condensador eléctrico (Wikipedia) En serie con una resistencia y una fuente de tensión contínua Conexionado Funcionamiento
  11. 12. CONDENSADORES (III)
  12. 13. BOBINAS Función Almacenar energía eléctrica de forma magnética para cederla en un momento determinado. Valor La autoinducción L de una bobina depende del número de espiras que forman el arrollamiento (N), del flujo magnético que la atraviesa (Φ) y de la intensidad de corriente que la recorre (I). L = N.Φ / I Unidades henrio ( H) Submúltiplos: mH = milihenrio (1.10 -3 H) μH = microhenrio (1.10 -6 H). Funcionamiento
  13. 14. ASOCIACIÓN DE COMPONENTES PASIVOS serie paralelo Las bobinas interaccionan entre ellas generando inducciones parásitas. Sólo se asocian cuando interesa aprovechar este fenómeno. serie paralelo
  14. 15. COMPORTAMIENTO DE LOS COMPONENTES PASIVOS DESCRITOS Componente Periodo transitorio Periodo estacionario Resistencia No se distinguen diferencias entre ambos periodos. Condensador Permite un crecimiento progresivo de su tensión entre bornes Alcanza la tensión de la fuente a la que estaba conectado Bobina Permite un crecimiento progresivo de la intensidad a través de ella. Alcanza la intensidad máxima permitida por la resistencia y la fuente.
  15. 16. DIODOS Función Actúa como un componente unidireccional, es decir, deja pasar la corriente sólo en un sentido Está formado por la unión de dos cristales semiconductores uno de tipo N , llamado cátodo, y otro de tipo P , llamado ánodo. Composición Polarización
  16. 17. TRANSISTORES Función El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que puede funcionar, bien como interruptor, bien como amplificador de una señal eléctrica de entrada. Se clasifican en dos grandes grupos: Bipolares: NPN y PNP Unipolares: o de efecto campo Clasificación Formados por la unión de tres cristales semiconductores . Bipolares
  17. 18. Principio de funcionamiento del transistor bipolar P N N P + - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + Concentración de huecos
  18. 19. Principio de funcionamiento del transistor bipolar P P Si la zona central es muy ancha el comportamiento es el dos diodos en serie: el funcionamiento de la primera unión no afecta al de la segunda N N N
  19. 20. N Principio de funcionamiento del transistor bipolar P P
  20. 21. N Principio de funcionamiento del transistor bipolar P P
  21. 22. N Principio de funcionamiento del transistor bipolar P P El terminal central (base) maneja una fracción de la corriente que circula entre los otros dos terminales (emisor y colector): EFECTO TRANSISTOR
  22. 23. Principio de funcionamiento del transistor bipolar El terminal de base actúa como terminal de control manejando una fracción de la corriente mucho menor a la de emisor y el colector. El emisor tiene una concentración de impurezas muy superior a la del colector: emisor y colector no son intercambiables Emisor Base Colector Transistor PNP N P P
  23. 24. P Principio de funcionamiento del transistor bipolar N N Se comporta de forma equivalente al transistor PNP, salvo que la corriente se debe mayoritariamente al movimiento de electrones. En un transistor NPN en conducción, la corriente por emisor, colector y base circula en sentido opuesto a la de un PNP. Transistor NPN
  24. 25. Principio de funcionamiento del transistor bipolar La mayor movilidad que presentan los electrones hace que las características del transistor NPN sean mejores que las de un PNP de forma y tamaño equivalente. Los NPN se emplean en mayor número de aplicaciones. Emisor Base Colector Transistor NPN Transistor NPN P N N
  25. 26. Están formados por un sustrato de material semiconductor sobre el que se funden dos islas de material semiconductor de diferente dopado. Efecto campo TRANSISTORES (II)
  26. 27. CIRCUITOS INTEGRADOS <ul><li>Los hay de dos tipos: </li></ul><ul><ul><li>De carácter general: se pueden utilizar en multitud de aplicaciones. </li></ul></ul><ul><ul><li>la denominación de los circuitos se corresponde con un prototipo </li></ul></ul><ul><ul><li>aceptado por los fabricantes. </li></ul></ul><ul><ul><li>Específico: se encargan a medida para cada aplicación concreta. </li></ul></ul><ul><ul><li>Su denominación responde a códigos propios del cliente que los solicita. </li></ul></ul>En un único soporte físico, generalmente de silicio, se integran diferentes componentes individuales, pasivos y/o semiconductores, que constituyen en conjunto un sistema electrónico.
  27. 28. Direcciones y enlaces de interés: http://es.wikipedia.org/wiki/ http://electronred.iespana.es/electronred/diodo.htm http://www.simbologia-electronica.com/ http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/agrupacion/agrupacion.htm http://www.monografias.com/trabajos16/componentes-electronicos/componentes-electronicos.shtml http://www.arrakis.es/~fon/simbologia/_private/colores.htm http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_induc_elecmagnetica/ke_induc_elecmagnetica_1.htm http://descartes.cnice.mecd.es/Documentacion_3/fisica/electromag/Induccion.htm http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/transistor.htm http://perso.wanadoo.es/chyryes/componentes.htm
  28. 29. Electrónica Básica <ul><li>Segunda parte </li></ul><ul><li>Conceptos básicos: </li></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Ganancia. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Realimentación. </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  29. 30. <ul><li>- El estudio de redes eléctricas basadas en circuitos electrónicos permite encontrar </li></ul><ul><li>relaciones entre las distintas magnitudes (tensiones, intensidades, potencias, etc.) </li></ul><ul><li>- Para el análisis de los componentes pasivos, ya sea de forma aislada o dentro </li></ul><ul><li>de un circuito. Basta aplicar las fórmulas que los relacionan. </li></ul><ul><li>Para el análisis de los componentes semiconductores , es necesario buscar un </li></ul><ul><li>modelo que nos permita predecir el comportamiento del circuito. </li></ul>Por este motivo, la mayoría de los circuitos se suelen representar por un cuadripolo. Es decir, un elemento que dispone de dos conexiones de entrada y dos de salida
  30. 31. GANANCIA Ganancia: relación entre la señal de entrada y la señal de salida. Es una magnitud adimensional. Sin embargo, se expresa en decibelios (dB) Ganancia = Señal de salida Señal de entrada
  31. 32. REALIMENTACIÓN Para evitar que, al disponer varios semiconductores conectados adecuadamente, la respuesta con la frecuencia no sea la más adecuada y el sistema se desestabilice. Para qué En qué consiste En tomar un parte de la señal de salida de un componente e introducirla de nuevo a su entrada.
  32. 33. Electrónica Básica <ul><li>Tercera parte </li></ul><ul><li>Amplificador operacional: </li></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Amplificador operacional. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Circuitos básicos. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>- Circuito inversor. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>- Circuito no inversor. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>- Circuito sumador. </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Temporizadores. </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  33. 34. AMPLIFICADOR OPERACIONAL Se trata de un conjunto de componentes (más de 50) conectados entre sí (circuito integrado). El componente más importante que contiene es el transistor. 1 2 3 4 8 7 6 5 +Vcc -Vcc Ajuste offset Entrada inversora Entrada no inversora Ajuste offset salida - + Circuito inversor Circuito no inversor Circuito sumador
  34. 35. LM741 Amplificador operacional de propósito general Práctica 5: Montajes básicos con el Amplificador Operacional LM741
  35. 36. Conceptos básicos de AO Encapsulado: Inserción SMD
  36. 37. TEMPORIZADORES Es un dispositivo que permite retardar o activar una señal al cabo de un tiempo determinado. Los hay de dos tipos: mecánicos y eléctricos.

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