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electronica-basica_I.ppt

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  • Electrnica Analgica BsicaPrimera parteComponentes electrnicos:

    Resistencias.Condensadores.BobinasAsociacin de componentes pasivosDiodosTransistoresCircuitos integrados

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  • Componentes semiconductoresComponentes pasivosSe fabrican con carbn, acero, cobre.

    Resistencias.CondensadoresBobinas

    Se fabrican con materiales especficos como: selenio, germanio y silicio.

    Diodos.Transistores.Circuitos integrados

    COMPONENTES ELECTRNICOS

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  • Oponerse al paso de la corrientelongitud (l)seccin (S) = ResistividadDepende de:Ohmio ()Mltiplos: k kiloohmio (1.103 )M megaohmio (1.106 )RESISTENCIAS

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  • TIPOS DE RESISTENCIAS (I)

  • TIPOS DE RESISTENCIAS (II)

  • TIPOS DE RESISTENCIAS (y III)

  • PROBLEMAS IPara aplicar la frmula del clculo de la resistencia de un conductor:

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  • CONDENSADORES (I)Valorfaradio (F)Submltiplos: F = microfaradio (1.10-6 F). n = nanofaradio(1.10-9 F).p = picofaradio (1.10-12 F).

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  • CONDENSADORES (II)

    Tipos de condensadores (banco de imgenes CNICE)

    Condensador elctrico (Wikipedia)

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  • CONDENSADORES (III)

  • BOBINASFuncin Almacenar energa elctrica de forma magntica para cederla en un momento determinado.Valor La autoinduccin L de una bobina depende del nmero de espiras que forman el arrollamiento (N), del flujo magntico que la atraviesa () y de la intensidad de corriente que la recorre (I).L = N. / I

    Unidadeshenrio (H)Submltiplos: mH = milihenrio (1.10-3 H)H = microhenrio (1.10-6 H).Funcionamiento

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  • ASOCIACIN DE COMPONENTES PASIVOS

    serieparalelo

    Las bobinas interaccionan entre ellas generando inducciones parsitas. Slo se asocian cuando interesa aprovechar este fenmeno.

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  • COMPORTAMIENTO DE LOS COMPONENTES PASIVOS DESCRITOS

    ComponentePeriodo transitorioPeriodo estacionarioResistenciaNo se distinguen diferencias entre ambos periodos.CondensadorPermite un crecimiento progresivo de su tensin entre bornesAlcanza la tensin de la fuente a la que estaba conectadoBobinaPermite un crecimiento progresivo de la intensidad a travs de ella.Alcanza la intensidad mxima permitida por la resistencia y la fuente.

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  • DIODOS

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  • TRANSISTORES

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  • Modelo sencillo del funcionamiento de un transistor

  • Principio de funcionamiento del transistor bipolar

    PNNP

    + -

  • Principio de funcionamiento del transistor bipolar

    PP

    Si la zona central es muy ancha el comportamiento es el dos diodos en serie: el funcionamiento de la primera unin no afecta al de la segunda

  • N

    Principio de funcionamiento del transistor bipolar

  • NPrincipio de funcionamiento del transistor bipolar

    P

    P

  • NPrincipio de funcionamiento del transistor bipolar

    P

    P

    El terminal central (base) maneja una fraccin de la corriente que circula entre los otros dos terminales (emisor y colector): EFECTO TRANSISTOR

  • Principio de funcionamiento del transistor bipolar

    El terminal de base acta como terminal de control manejando una fraccin de la corriente mucho menor a la de emisor y el colector.El emisor tiene una concentracin de impurezas muy superior a la del colector: emisor y colector no son intercambiablesEmisorBaseColectorTransistor PNP

  • PPrincipio 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 conduccin, la corriente por emisor, colector y base circula en sentido opuesto a la de un PNP.Transistor NPN

  • Principio de funcionamiento del transistor bipolar

    La mayor movilidad que presentan los electrones hace que las caractersticas del transistor NPN sean mejores que las de un PNP de forma y tamao equivalente. Los NPN se emplean en mayor nmero de aplicaciones.EmisorBaseColectorTransistor NPNTransistor NPN

  • Ejemplo de Transistores

  • Estn formados por un sustrato de material semiconductorsobre el que se funden dos islas de material semiconductor de diferente dopado.Efecto campoTRANSISTORES (II)

  • CIRCUITOS INTEGRADOSLos hay de dos tipos:

    De carcter general: se pueden utilizar en multitud de aplicaciones. La denominacin de los circuitos se corresponde con un prototipo aceptado por los fabricantes.

    Especfico: se encargan a medida para cada aplicacin concreta. Su denominacin responde a cdigos propios del cliente que los solicita.

    En un nico soporte fsico, generalmente de silicio, se integran diferentes componentes individuales, pasivos y/o semiconductores, que constituyen en conjunto un sistema electrnico.

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  • Direcciones y enlaces de inters:

    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

  • Electrnica BsicaSegunda parteConceptos bsicos:

    Ganancia. Realimentacin.

  • - El estudio de redes elctricas basadas en circuitos electrnicos permite encontrarrelaciones entre las distintas magnitudes (tensiones, intensidades, potencias, etc.)

    - Para el anlisis de los componentes pasivos, ya sea de forma aislada o dentrode un circuito. Basta aplicar las frmulas que los relacionan.

    Para el anlisis de los componentes semiconductores, es necesario buscar unmodelo que nos permita predecir el comportamiento del circuito.

    Por este motivo, la mayora de los circuitos se suelen representar por un cuadripolo. Esdecir, un elemento que dispone de dos conexiones de entrada y dos de salida

  • GANANCIAGanancia: relacin entre la seal de entrada y la seal de salida.Es una magnitud adimensional. Sin embargo, se expresa en decibelios (dB)

  • REALIMENTACINPara evitar que, al disponer varios semiconductores conectados adecuadamente, la respuesta con la frecuencia no sea la ms adecuada y el sistema se desestabilice.Para quEn qu consisteEn tomar un parte de la seal de salida de un componente e introducirla de nuevo a su entrada.

  • Electrnica BsicaTercera parteAmplificador operacional:

    Amplificador operacional. Circuitos bsicos.

    - Circuito inversor.- Circuito no inversor.- Circuito sumador. Temporizadores.

  • AMPLIFICADOR OPERACIONALSe trata de un conjunto de componentes (ms de 50) conectados entre s (circuito integrado). El componente ms importante que contiene es el transistor.

    1234

    8765

    +Vcc

    -VccAjuste offsetEntradainversoraEntrada no inversoraAjuste offsetsalida

    -+Circuito inversorCircuito no inversorCircuito sumador

  • LM741Amplificador operacional de propsito generalEjemplo de Amplificador Operacional

  • Conceptos bsicos de AOEncapsulado:InsercinSMD

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  • El amplificador Operacional

    Bsicamente el Amp. Op. (Op. Amp.) es un dispositivo amplificador de la diferencia de sus dos entradas, con una alta ganancia, una impedancia de entrada muy alta y una baja impedancia de salida

    Como se mencion antes, el amplificador tiene 2 entradas: una de ellas es la entrada inversora (-) y la otra es la entrada no inversora (+) y tiene una sola salida. Este amplificador se alimenta usualmente por una fuente de voltaje de doble polaridad que est en los rangos de +/- 5 voltios a +/- 15 voltios, tambin se puede alimentar con una sola fuente con ayuda de un arreglo adicional. Ver las siguientes figuras:

    Fuente de doble polaridad Fuente de doble polaridad desde una sola fuente

  • En la segunda figura las resistencias Ra y Rb deben ser exactamente iguales, para que V+ y V- tengan el mismo valor absoluto- El Amplificador Operacional utilizado como inversorPor qu el nombre de inversor? La razn es muy simple: la seal de salida es igual en forma (no necesariamente en magnitud) a la seal de entrada, pero invertida, ver los dos grficos siguientes. (cuando la seal de entrada se mueve en un sentido, la de salida se mueve en sentido opuesto).

    entrada salida invertida El amplificador se conecta como se muestra en la siguiente figura, donde tenemos una resistencia R1, conectada entre la entrada de la seal y la entrada inversora (-) del amplificador y una resistencia R2 conectada entre la salida del amplificador y la entrada no inversora (-). La entrada no inversora (+) se conecta a tierra en el caso de que el circuito amplificador est alimentado con una fuente de doble polaridad o a la tierra virtual en el caso de que est alimentado con una fuente de una sola polaridad.

  • La ganancia del amplificador o lo que es lo mismo la relacin de magnitudes entre la seal de salida y la de entrada, depende de los valores de las resistencias R1 y R2 y est dada por la frmula: Av = - R2 / R1 (El signo negativo indica que la seal de salida es la invertida de la seal de entrada)

    Por ejemplo si R1 = 1 K y R2 = 10 K, la ganancia del amplificador ser:

    Av = 10 K / 1 K = 10

    y la seal de salida ser de 10 Voltios (el signo negativo se pone porque la salida es invertida), entregando la misma corriente a la salida, a travs de la resistencia R2.I

  • El Amplificador Operacional utilizado como No inversorA este tipo de amplificador la seal le entra directamente a la entrada no inversora (+) y la resistencia de entrada R1 se pone a tierra. En este caso la impedancia de entrada es mucho mayor que en el caso del amplificador inversor.

    Aqu, si la seal de entrada se mueve en un sentido, la seal de salida se mueve en el mismo sentido o sea la seal de salida sigue a la de entrada (estn en fase). Ver los grficos siguientes.entrada Av = 1 + R2 / R1 salida

  • Seguidor de voltaje

    Av = 1 ; es decir Vin = Vout

    entradasalida

  • TEMPORIZADORESEs un dispositivo que permite retardar o activar una seal al cabo de un tiempo determinado.Los hay de dos tipos: mecnicos y elctricos.

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