ELECTRÓNICA I. Conocer los conceptos básicos de la electrónica analógica, los dispositivos que mas

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1 ELECTRONICA I 1.-NOMBRE DE LA MATERIA: 2.-CODIGO DE LA MATERIA: 3.-DEPARTAMENTO: 4.-CODIGO DEL DEPTO. 5.-CENTRO UNIVERSITARIO: ELECTRÓNICA I 1N121 INGENIERIAS 2B5004 DE LA COSTA SUR CARGA HORARIA 6.- TEORIA: 40 HORAS 7.- PRACTICA 40 HORAS 8.- TOTAL: 80 HORAS 9.- CREDITOS: 8 CREDITOS 10.- TIPO DE CURSO CURSO-TALLER 11.- NIVEL DE FORMACIÓN LICENCIATURA 12.- PRERREQUISITOS: FISICA III (IN109) 13.- OBJETIVO GENERAL: Conocer los conceptos básicos de la electrónica analógica, los dispositivos que mas frecuentemente son utilizados en el diseño de circuitos electrónicos así como la lectura de los diagramas de circuitos, además del diseño de proyectos prototipo. 14.-OBJETIVOS ESPECÍFICOS: A) Conocimiento de los principios básicos de la electrónica B) Conocer los dispositivos y elementos que se utilizan en los circuitos electrónicos C) Calcular y resolver problemas de diseño de circuitos electrónicos D) Diseñar circuitos electrónicos a partir de diagramas.

2 15.-CONTENIDO TEMÁTICO 1.1.-Introducción Principios de electrónica Simbolos Electrónicos Generales Diagramas electrónicos Generales Resistencias, Valores y Códigos. UNIDAD I PRINCIPIOS FUNDAMENTALES 2.1.-Semiconductores Dispositivos semiconductores (N-P) Diodos (Si - Ge) Tipos Fuentes de voltaje y corriente. UNIDAD II SEMICONDUCTORES UNIDAD III TRANSISTORES 3.1.-Transistores NPN, PNP Tipos de amplificadores analógicos (Diseño) Tipos de amplificadores de alta y baja señal (FET, BJT, UJT, MOSFET, JFET) 3.4.-Polarización directa, auto-polarización, saturación y corte División de tensión y corriente Concepto de ganancia (Filtros activos y pasivos) Amplificadores de potencia de audio y señal Introducción a los osciladores Tipos de osciladores Oscilador Aplicaciones del oscilador 555. UNIDAD IV OSCILADORES TEMA COMPLEMENTARIO: DISEÑO Y CONSTRUCCION DE CIRCUITOS IMPRESOS.

3 16.-ESTRUCTURA CONCEPTUAL Electrónica I, es una de las materias básicas en la Carrera de Ingeniero en Obras y Servicios, pues proporciona los conocimientos básicos, así como el comienzo de la comprensión del funcionamiento de los dispositivos de que están constituidos los sistemas electrónicos. INTRODUCCIÓN SEMICONDUCTORES MATERIAL TIPO N Y TIPO P EL DIODO TIPO N-P TIPOS DE DIODOS EL TRANSISTOR TIPOS DE TRANSISTOR OSCILADORES TIPOS DE OSCILADORES

4 17.- BIBLIOGRAFIA BÁSICA POR TEMAS UNIDAD I 1.1. INTRODUCCIÓN PAGINA 1. LIBRO: ELECTRÓNICA: TEORIA DE CIRCUITOS SEXTA EDICIÓN AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY EDITORIAL: PRENTICE HALL 1.2. PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA PAGINAS 5-38 Y LIBRO: GUIA PRATICA DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA TOMO I AUTORES: RICARDO ANTONIO MARTÍN BARRIO ANTONIO COLMENAR SANTOS. EDITORIAL: CULTURAL, S.A SÍMBOLOS ELECTRÓNICOS GRAL. PAGINA 120 LIBRO: ELECTRÓNICA BASICAS POR OBJETIVOS. SEGUNDO CURSO. AUTORES: GILBERTO MELGAREJO HERNÁNDEZ GONZALO GONZALEZ LLANES MARIA DE LOURDES LOPEZ BRAVO EDITORIAL: HERRERO S.A DIAGRAMAS ELECTRÓNICOS GRAL. PÁGINAS LIBRO: ELECTRÓNICA BASICAS POR OBJETIVOS. SEGUNDO CURSO. AUTORES: GILBERTO MELGAREJO HERNÁNDEZ GONZALO GONZALEZ LLANES MARIA DE LOURDES LOPEZ BRAVO EDITORIAL: HERRERO S.A RESISTENCIAS, VALORES Y CODIGOS. PAGINAS LIBRO: GUIA PRATICA DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA TOMO I AUTORES: RICARDO ANTONIO MARTÍN BARRIO ANTONIO COLMENAR SANTOS. EDITORIAL: CULTURAL, S.A.

5 UNIDAD II 2.1. SEMICONDUCTORES PAGINAS 3-6 LIBRO: ELECTRÓNICA: TEORIA DE CIRCUITOS SEXTA EDICIÓN AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY EDITORIAL: PRENTICE HALL 2.2. DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES (N-P). PAGINA 7-40 LIBRO: ELECTRÓNICA: TEORIA DE CIRCUITOS SEXTA EDICIÓN AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY EDITORIAL: PRENTICE HALL 2.3. DIODOS (Si Ge) TIPOS. PAGINAS LIBRO: PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA SEXTA EDICION AUTOR: MALVINO EDITORIAL: McGRAW HILL 2.4. FUENTES DE VOLTAJE Y CORRIENTE. PÁGINAS LIBRO: GUIA PRATICA DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA TOMO I AUTORES: RICARDO ANTONIO MARTÍN BARRIO ANTONIO COLMENAR SANTOS. EDITORIAL: CULTURAL, S.A. UNIDAD III 3.1. TRANSISTORES NPN, PNP. PÁGINAS LIBRO: ELECTRÓNICA: TEORIA DE CIRCUITOS SEXTA EDICIÓN AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY EDITORIAL: PRENTICE HALL 3.2. TIPOS DE AMPLIFICADORES ANALÓGICOS (DISEÑO) PAGINAS LIBRO: ELECTRÓNICA MODERNA PRATICA. TOMO II AUTORES: MILTON KAUFMA ARTHUR H. SEIDMAN. EDITORIAL: McGRAW HILL

6 3.3. TIPOS DE AMPLIFICADORES DE ALTA Y BAJA SEÑAL (FET, BJT, UJT, MOSFET, JFET) PAGINAS LIBRO: ELECTRÓNICA: TEORIA DE CIRCUITOS SEXTA EDICIÓN AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY EDITORIAL: PRENTICE HALL 3.4. POLARIZACION DIRECTA. PAGINAS 45-46,54-55 AUTOPOLARIZACION. PÁGINAS SATURACIÓN Y CORTE. PAGINAS 48,57-59,215, , LIBRO: PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA SEXTA EDICION AUTOR: MALVINO EDITORIAL: McGRAW HILL 3.5. DIVISIÓN DE TENSIÓN Y CORRIENTE. PÁGINAS Y LIBRO: ANÁLISIS INTRODUCTORIO DE CIRCUITOS AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD EDITORIAL: TRILLAS 3.6. CONCEPTO DE GANANCIA (FILTROS ACTIVOS Y PASIVOS) PÁGINAS LIBRO: PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA SEXTA EDICION AUTOR: MALVINO EDITORIAL: McGRAW HILL 3.7. AMPLIFICADORES DE POTENCIA DE AUDIO Y SEÑAL. PÁGINAS LIBRO: PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA SEXTA EDICION AUTOR: MALVINO EDITORIAL: McGRAW HILL PÁGINAS LIBRO: ELECTRÓNICA: TEORIA DE CIRCUITOS SEXTA EDICIÓN AUTOR: ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY EDITORIAL: PRENTICE HALL

7 UNIDAD IV 4.1. INTRODUCCIÓN A LOS OSCILADORES TIPOS DE OSCILADORES 4.3. OSCILADOR APLICACIONES DEL OSCILADOR 555 PÁGINAS LIBRO: PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA SEXTA EDICION AUTOR: MALVINO EDITORIAL: McGRAW HILL 18.-BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA NOTAS DE ELECTRONICA AUTOR: FORREST M. MIMS III EDITORIAL: Mc. GRAW-HILL REVISTA: SABER ELECTRONICA AUTOR: ING. HORACIO VALLEJO EDITORIAL: TELEVISA FUNDAMENTOS Y APLICACIONES DE LOS CIRCUITOS DE TRANSISTOR AUTOR: HENRY C. VEATCH EDITORIAL: PUBLICACIONES MARCOMBO, S.A. (MEXICO-BARCELONA) ELECTRONICA DE LOS SISTEMAS A LOS COMPONENTES AUTOR: NEIL STOREY EDITORIAL: ENCICLOPEDIA DE ELECTRONICA MULTIMEDIA EDITORIAL: ESPAÑOLA

8 19.- MODALIDADES DEL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE A.- TÉCNICAS DE ENSEÑANZA LECTURA DE RESISTENCIAS, CAPACITORES Y BOBINAS INVESTIGACIÓN DE DIAGRAMAS Y SU LECTURA EJERCICIOS DE CALCULO Y DISEÑO PRACTICAS DE LABORATORIO PRACTICAS DE DISEÑO B.- COMPETENCIAS HABILIDAD PARA LA IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS Y/ O DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CAPACIDAD DE LECTURA DE VALORES Y DIAGRAMAS DESTREZA PARA EL DISEÑO DE MODELOS ELECTRÓNICOS HABILIDAD PARA REALIZAR PROYECTOS PROTOTIPO HABILIDAD PARA EL MANEJO Y USO DE EQUIPO PARA EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS Y ELÉCTRICOS CARACTERÍSTICAS DE LA APLICACIÓN PROFESIONAL DE LA ASIGNATURA. ELECTRÓNICA I SE PRESENTA COMO UNA MATERIA BASICA, QUE ESPERA CUBRIR LAS EXPECTATIVAS DE PROPORCIONAR LOS CONOCIMIENTOS BÁSICOS HACIA LAS DEMÁS MATERIAS CONSECUTIVAS, PUES ES LA PLATAFORMA QUE DARÁ DESTREZAS, HABILIDADES Y CONOCIMIENTO DE LA ELECTRÓNICA PRINCIPALMENTE ANALÓGICA CONOCIMIENTOS, VALORES, APTITUDES, ACTITUDES Este curso debe proporcionar al alumno lo siguiente en su formación profesionalizante: A.-CONOCIMIENTOS Adquirir los conocimientos básicos de electrónica básica, lectura de los diagramas electrónicos, reconocer y leer los valores de los dispositivos de que se conforman los circuitos complejos de control, potencia etc. B.-VALORES El iniciar a estudiar dicho curso proporcional al alumno el sentido de responsabilidad, de seguridad en el trabajo, de ser analítico y reflexivo y de ubicarse en el entorno social y económico.

9 C.-APTITUDES 1.-Ser practico en la resolución de problemas cotidianos 2.-Analítico de tal manera en que pueda definir un diagnostico de los valores de los elementos que componen un circuito electrónico. 3.-Elevar la capacidad de crear nuevas técnicas de solución de problemas C.-ACTITUDES Promover la actitud positiva de servicio, de proporcionar siempre un estado de confianza y seguridad en si mismo, por lo tanto incrementar la credibilidad de las acciones y decisiones tomadas en la solución de problemas MODALIDADES DE EVALUACIÓN A) EXAMENES PARCIALES 25 % B) EXAMEN DEPARTAMENTAL 20 % C) INVESTIGACION Y EXPOSICIONES 10 % D) TRABAJOS Y PRACTICAS ENTREGADAS Y FUNCIONANDO 30 % F) ASISTENCIA A TUTORIAS 5 % G) ASISTENCIAS A PRACTICAS DE LABORATORIO 10 % CALIFICACIÓN FINAL 100 %

10 UNIDAD I PRINCIPIOS FUNDAMENTALES 1.1 INTRODUCCION Lo que hoy conocemos con el denominador común de tecnología de la electrónica puede parecer, a primera vista, un apartado ciertamente complejo destinado a ser manejado por cultivados especialistas en la materia, ayudados por avanzados sistemas de cálculo y vetado a los no iniciados en esta noble ciencia. Pues bien, no podemos negar que algo de eso hoy. Pero no es menos cierto que, aparte de ser la tecnología punta que domina nuestro diario ir y venir, la electrónica puede ser también un arte, una forma más de expresión. Si bien es cierto que los tecnólogos más versados en esta materia pudieran parecernos un poco fríos y calculadores, no lo es menos que la misma conlleva una imperiosa necesidad de ingenio y creación con que alimentarse. De ahí nuestro ahínco en demostrar, a partir de aquí, dos cosas. La primera de ellas es la cara oculta y atractiva de la electrónica, su modo de ser creación, imaginación y, en definitiva, una forma, acaso atípica, de arte. La segunda, y a nuestro modo de ver aún más importante, es la posibilidad de domesticar la electrónica, esto es, hacer ver a los posibles aficionados que se trata de una ciencia totalmente asequible, que debe ocupar ya! una parte de nuestros conocimientos y, por qué no, gozar de nuestro aprecio. Basta ya de barreras... Comienza la función. DIFERENCIAS ENTRE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA Toda obra que prevea cierto éxito de taquilla ofrece golosas posibilidades a los artistas noveles y, por lo tanto, estos intentarán conseguir salir a escena aun a costa de desbancar a los actores más consagrados. Así ocurrió con la electrónica. Todo se lo debía a la electricidad y, sin embargo. La primera disyuntiva que surge a la hora de colocar la ciencia electrónica en su lugar aparece en cuanto intentamos separarla de su antecesora: la electricidad. De ahí surge la pregunta: es esto realmente necesario? Seguramente no. Pero queda claro que todo electrónico que se precie intentará darnos una versión, más o menos acertada, de cómo y por qué se escindió la electrónica de la no menos noble ciencia de la electricidad. Tampoco nosotros podemos resistirnos a ello, pero, en vez de razonarlo categóricamente, vamos a intentar explicar de una forma sencilla el proceso para que sea el lector quien saque sus propias conclusiones. Queda claro que la electricidad está involucrada en todo proceso electrónico. Sin embargo, por caprichos del destino, esta aseveración estaba destinada a no ser reversible, es decir, que existen procesos eléctricos que claramente excluyen la ciencia de la electrónica. El motor del más moderno de los ventiladores responde a un funcionamiento puramente eléctrico, mientras que el más antiguo aparato de radio que podamos recordar será sin duda un dispositivo electrónico - más o menos sofisticado - pero, claro está, precisará del concurso de la electricidad para poder funcionar. La electricidad ha estado enfocada siempre a una utilización masiva de los electrones, esto es, incluso antes de poder razonar experimentalmente la existencia del electrón ya se utilizaba masivamente la electricidad. La bombilla, los motores eléctricos, timbres, electroimanes, transformadores, etc., se basan en el uso del electrón, del cual hablaremos de una manera, permítasenos la expresión, bastante tosca. Como todos sabemos, el electrón es uno de los componentes básicos de la materia. Basta indicar aquí que según sea la materia analizada así será el número de electrones que esta posee y la

11 posición de estos sobre sus átomos. Un átomo es la parte más pequeña que podemos tomar de una materia dada. Así, por ejemplo, la disposición a dar y recibir electrones no es la misma en un átomo de cobre que en uno de carbono. Esta propiedad, bien utilizada, podía ser algo revolucionario y, de hecho, lo es. El pistoletazo de salida en la carrera de la electrónica lo dio la aparición de las válvulas termoiónicas o de vacío, que no son sino los tubos iluminados que podíamos encontrar (aún hoy día pueden verse) dentro de las radios y de los televisores más antiguos. La razón de considerar la aparición de las válvulas como el detonante de la explosión electrónica es su posibilidad de "manejar" uno a uno los electrones, es decir, controlar el flujo de los mismos. A este control o "modulación" de dicho flujo se le asoció el calificativo de polarización. La válvula estaba constituida por un emisor de electrones (al que se llamó cátodo), un receptor de electrones (denominado ánodo) y una "rejilla" colocada de forma que fuera atravesada por el flujo de electrones emitido por la patilla denominada cátodo. Es obvio que si la rejilla está ahí no es por casualidad. Tenía un papel fundamental que representar, y bien que lo hizo. Quedaba claro que el movimiento de electrones se origina cuando estos deben equilibrarse y cuando se aproximan materias que, por la cantidad y disposición de los mismos en su superficie, están predispuestas, unas a soltar electrones y otras a recibirlos. A esta circunstancia se la llamó polarización. Es decir, según sea la carga (en cantidad y situación de electrones) de una materia dada, así será su predisposición a soltar o recibir electrones. Si la válvula anteriormente descrita solo poseyera un ánodo y un cátodo, no se hubiera conseguido otra cosa que mantener la circulación de electrones, pero, como quiera que se intercaló una rejilla, denominada muy apropiadamente rejilla de control, y esta podía ser polarizada de forma independiente, éramos capaces de controlar el haz de electrones. De este modo se inventó un primer dispositivo capaz de manejar a nuestro antojo la corriente eléctrica y puede que fuera entonces cuando a dicha capacidad se le asoció el calificativo de nueva ciencia: había nacido la electrónica. COMPONENTES ELECTRÓNICOS Como no podía ser de otra forma, la electrónica había otorgado el papel estelar a las válvulas de vacío, pero el guión exigía un reparto de papeles más extenso y la aparición en escena de bastantes más "artistas invitados". Los tubos de vacío tuvieron que rodearse de un elenco de colaboradores que, incluso sin poder destacar mucho, clamaban por conseguir un éxito que se venía venir. La "obra" a representar exigía cierta destreza en el campo eléctrico y, aun siendo papeles secundarios, a los aspirantes se les suponía un cierto currículo. Quedaba claro que por méritos propios los más indicados para subirse al carro del éxito electrónico eran, entre otros: las resistencias, los condensadores, las bobinas, los transformadores, los interruptores, los pulsadores y, al menos en un principio, hubo trabajo hasta para las bombillas. Para los menos versados en el mundillo no habrá posibilidades de distinguir entre los diferentes protagonistas. Para evitar este problema podemos, a modo de introducción, redactar aquí un pequeño resumen del elenco disponible, el cual será capaz de "actuar" en las más variopintas "representaciones".

12 EL TUBO DE VACÍO Fue el primer gran astro de la obra electrónica. Actualmente ha quedado bastante desfasado. A pesar de sus innegables cualidades ha sido sustituido con gran éxito por sucesores tales como el transistor y el circuito integrado. De todas formas y, según la crítica, hay funciones en las cuales estos no llegarán nunca a superar al antiguo tubo. EL TRANSISTOR Surge como panacea ante los problemas de espacio, temperatura y coste de las válvulas. Puede imitarlas perfectamente en su versión básica. Los últimos retoques técnicos dados por los "maquilladores" electrónicos han posibilitado la aparición de nuevos talentos, como los transistores tipo FET, que permiten mantener muy alto el pabellón de estos últimos.

13 EL DIODO Es un artista de segunda fila, más bien desbancado por los transistores, pero que desempeña un papel muy importante. Desde su primera aparición en público, a principio de siglo y en forma, cómo no, de válvula termoiónica, ha sufrido importantes cambios. El conjunto de diodos disponibles en el mercado actualmente abarca un amplio campo. Como ejemplo cabe citar los diodos rectificadores puros, diodos zener, diodos varicap, diodos LED, etc. LOS CIRCUITOS INTEGRADOS Constituyen la generación más joven del elenco disponible para trabajar en la gran obra de la electrónica. Son rápidos, con nuevas ideas y su contratación en cualquier representación que se precie se traducirá en un importante ahorro, tanto en dinero como en esfuerzo, a la hora de diseñar el guión a seguir. Su truco para conseguir esto es sencillo: aplicar el refrán "la unión hace la fuerza". Internamente están conformados por un gran número de transistores, incluso por miles de ellos, y diodos especialmente caracterizados para trabajar en conjunto.

14 RESISTENCIAS Son un elemento indispensable dentro del mundillo electrónico. Con su cuerpo coloreado dan el tono festivo a cualquier circuito. Dicha vistosidad no responde a un afán de destacar por encima del resto del "reparto" sino más bien a la imperiosa necesidad de demostrar al mundo, y nunca mejor dicho, lo que valen. "Por sus bandas de colores las conoceréis". CONDENSADORES Suelen aparecer también con relativa asiduidad en casi cualquier circuito. Son algo más estirados que las resistencias ya que, para empezar, no les da igual el tipo de tensión con la que trabajan; son un poco veletas y modifican su carácter según les toque bregar con tensiones alternas o continuas. También gustan de lucir atuendos de colores aunque no lo hacen con tanta frecuencia como sus colegas las resistencias. Existe un cuerpo de elite dentro del conjunto de los condensadores que responde al nombre de "condensadores electrolíticos". Para destacar del resto suelen lucir un "uniforme" azul o negro y ciertas "insignias" con logos tales como "+" y "-".

15 BOBINAS Son, casi siempre, las más fáciles de identificar. Su aspecto de hilo de cobre enrollado no les permite muchos lujos y, aunque por su modestia pudiera parecer que van por el mundo desnudas, esto no es así. Todas ellas visten un invisible traje de laca aislante y trasparente que las preserva tanto del clima ambiente como de incómodos roces entre espiras continuas. Que qué es una espira? Pues baste indicar aquí que cada una de las vueltas que hace el hilo de cobre esmaltado, es su correcta denominación, para conformar la bobina responde a dicho nombre. Dentro de la sociedad de bobinas existe también cierto clasismo: las más humildes de las bobinas se ven obligadas a dar vueltas sobre un núcleo central imaginario, mientras que las de mejor posición social cuentan con núcleos especializados, por ejemplo, uno muy común llamado ferrita, que les permiten aumentar su categoría fácilmente y realizar su trabajo en el circuito con menor esfuerzo. TRANSFORMADORES Son, por mucho que intenten negarlo, tan solo un tipo especializado de bobinas. Como ocurre en toda sociedad, en el mundo electrónico también existe un grupo de elementos que intenta defender, no con poco corporativismo, su independencia y excelencia. Estos son sin duda los transformadores. No cabe duda de que el trabajo desarrollado por estos no es nada despreciable, pero seamos sinceros, el transformador no es más que el matrimonio de conveniencia de dos bobinas solitarias. Su misión es de suma utilidad: domar la tensión que reciben y entregarnos a cambio otra tensión que se adapte a lo solicitado por el director de obra. Sus condiciones de trabajo obligan a este par de bobinas a protegerse con un traje de cierta robustez denominado "armadura". Su aspecto cuadradote y macizo hace que identifiquemos rápidamente al transformador. Pero, como no podía ser menos, aquí también hay excepciones: a veces, aunque no muy frecuentemente, los transformadores nacen de la unión de tres o incluso más bobinas.

16 INTERRUPTORES, CONMUTADORES Y PULSADORES Cómo no incluir en este reparto de protagonistas electrónicos a todo el conjunto de dispositivos que, sin ser propiamente electrónicos, nos permiten interrelacionarnos con ese mundo y, aun disminuyendo de tamaño y aumentando sus prestaciones, son totalmente imprescindibles. Cualquier circuito que se precie deberá ofrecernos algún que otro pulsador, interruptor o similar. Por lo menos hasta que los montajes accionados por la voz humana estén a la orden del día. CIRCUITOS IMPRESOS La verdad es que los circuitos impresos no pueden ser considerados estrictamente como verdaderos protagonistas de la obra electrónica. Mas bien pertenecen al mundo de la tramoya, es decir, al conjunto de accesorios precisos para que los verdaderos protagonistas, esto es, los componentes, se luzcan. Que cómo se distingue el circuito impreso, pues muy sencillo: no tenemos más que observar la superficie donde los componentes están situados. Dicha superficie aparece surcada por numerosas líneas -las pistas del mismo- y contiene multitud de pequeños orificios de bordes plateados que están predestinados a servir de alojamiento a las patillas de los componentes.

17 UNIÓN DE COMPONENTES Una vez conocido el reparto, misión que modestamente pretende esta obra, podremos preparar cualquier función electrónica que se nos ocurra. Parece claro que con solo conocer las piezas que componen nuestro rompecabezas electrónico no tendremos suficientes datos como para poder iniciar una puesta en escena de cualquier dispositivo, por sencillo que este sea. Para poder realizar esto deberemos conocer no solo los componentes básicos de un circuito sino también el "guión" a seguir por cada uno de ellos, es decir, las normas y leyes electrónicas que rigen su funcionamiento. Conocer básicamente la Ley de Ohm o los diferentes tipos de conjuntos circuitales serán para nosotros lo que para un actor es saber diferenciar el drama de la comedia. Los diferentes "actos" involucrados en nuestra "obra" responden a nombres tales como: amplificador, oscilador, comparador, multiplexador, fuente de alimentación, etc. Podremos conocer los actores (componentes) básicos que forman parte de cada uno de estos actos. Una vez conocidos los componentes, y los bloques que pueden constituir cada uno de ellos, podremos enlazar dichos bloques para formar circuitos de mayor envergadura. Para resumir un poco los conceptos explicados hasta ahora nos conformaremos con indicar que todo circuito electrónico, por complejo que pudiera parecernos, puede ser descompuesto en bloques bien diferenciados, de forma que podamos analizarlo de una manera bastante sencilla. Si, además, conocemos los elementos que constituyen cada uno de los componentes podremos analizar en detalle cada uno de los bloques que forman el circuito total. Esto nos permitirá analizar, reparar, modificar y, por qué no, mejorar un circuito dado. APLICACIONES GENERALES DE LA ELECTRÓNICA A ciencia cierta sólo tendríamos que pararnos a observar la serie de procesos que se han visto afectados por el mundo de la informática, al fin y al cabo una rama especializada de la electrónica y los ordenadores. Con este campo bastaría para afirmar que la electrónica está hoy día en todas partes. Pero nosotros no queremos conformarnos con eso. Miremos a nuestro alrededor. Si nos encontramos en la sala de estar de nuestra casa podemos ver objetos que a simple vista nos son totalmente comunes y a los que no se nos hubiera ocurrido señalar como influidos por la electrónica. El equipo de música, el vídeo y el televisor son objetos claramente pertenecientes a la era electrónica pero y la mesa del salón? Sí, la mesa. Puede parecernos sorprendente a primera vista. Cómo puede estar

18 involucrada la electrónica con la mesa? No es de locos, no. En efecto, la mesa es de madera estándar, nada relacionado con materiales o aleaciones extrañas. Pero nos hemos parado a pensar en el proceso de fabricación que siguen los muebles de nuestra casa? Queda claro que las industrias más "tradicionales" siguen realizando un trabajo artesanal pero no así las modernas fábricas de muebles. El proceso de cortado de los tablones precisos para conformar esa mesa se habrá realizado con moderna maquinaria de corte, gobernada por un complejo sistema denominado "de control numérico". Como ya habremos adivinado, bajo este curioso nombre se esconde un más o menos complejo sistema de ordenador, el cual, al final no es más que un circuito puramente electrónico. Podemos asegurar, sin miedo a equivocarnos, que casi cualquier objeto que poseamos ha podido ser diseñado, comprobado y/o fabricado por ordenador lo cual, como vemos, da un papel más que protagonista a la electrónica. Vayamos ahora al mundo exterior. La comunicación, entendida en su forma global, conlleva una estrecha relación con la electrónica. Podemos comenzar por los coches y ver que no sólo se diseñan, comprueban y fabrican, mediante procesos que implican tecnología electrónica, sino que ellos mismos incorporan hoy día avanzados y complicados equipos destinados a hacer su conducción más segura y confortable. Hablamos con cierta facilidad del sistema ABS, el ordenador de a bordo, el climatizador; pues bien, estos no son sino circuitos electrónicos aplicados al mercado automovilístico. La navegación, tanto aérea como marítima, se ha visto asistida de una forma tremenda por el campo electrónico. Los modernos sistemas de navegación posibilitan que barcos y aviones surquen grandes distancias con total fiabilidad y seguridad. Está claro que los pioneros de la navegación marítima y aérea no precisaban de estas técnicas pero no cabe duda de que los progresos más espectaculares en estos campos deben mucho a la electrónica. Por poner un ejemplo, cabría preguntarse: cómo

19 podríamos sin sistemas electrónicos hacer volar un avión entre Madrid y Nueva York con un error máximo de 1 km o conseguir que el mismo avión aterrice de forma totalmente automática, es decir, sin participación de los pilotos, en condiciones de niebla cerrada? No cabe duda de que la electrónica es indispensable en muchos campos. Podríamos citar también el desarrollo astronáutico habido estos últimos años o la tristemente célebre carrera de armamentos, donde también, por desgracia, la electrónica está presente. Cualquier actividad, desde la agraria a la aeroespacial, pasando por sectores tan dispares como el bancario, el musical, el médico, el cinematográfico o el puramente lúdico están haciendo un uso masivo de los últimos avances dentro del campo electrónico. Hace tan solo unos años no podíamos haber imaginado salir a la calle sin dinero, o sin la correspondiente cartilla o chequera para hacer efectiva cierta cantidad en metálico en nuestro banco. Hoy en día es común llevar encima la típica tarjeta bancaria con la que poder ir al cajero electrónico y hacer efectivo el dinero que sea menester. Es un poco arriesgado considerar a la tarjeta bancaria como circuito electrónico propiamente dicho, o al menos lo era hasta hoy. Las tarjetas de crédito, o bancarias, incorporan una banda magnética en la cual se han pregrabado ciertas informaciones. El lector magnético presente en los cajeros automáticos nos permite "sacar" esta información y, junto con la clave que debemos introducirle a través de un teclado, comunicar con el ordenador central, el cual enviará, una vez hechas las oportunas comprobaciones, la orden de entregar el dinero al cajero automático. Decíamos antes que es difícil calificar a la tarjeta bancaria como circuito electrónico. Pero esto también está cambiando. Las modernas tarjetas de crédito incorporarán un microcircuito electrónico capaz de realizar ciertas operaciones "inteligentes" con lo que si se podrá calificar de dispositivo electrónico a una simple tarjeta de crédito.

20 Otra vertiente donde podemos observar el auge de este tipo de electrónica de control es en las tarjetas de "teléfono". Este tipo de tarjetas incorpora, al menos en Europa, un microcircuito que se encarga de controlar el crédito "telefónico" de que disponemos. El aspecto lúdico es otra de las vertientes donde la electrónica se ha volcado en los últimos años. Quién no las ha utilizado al menos conoce las célebres "consolas" de juegos. Queda claro que en éste, como en otros aspectos, el detonante claro del ingenio del diseñador es uno: la ganancia de cantidades ingentes de dinero. De todas formas, y sin necesidad de encuestas previas, es seguro que la chiquillería estará completamente de acuerdo con la investigación desarrollada en este campo. Un campo donde la electrónica está no sólo presente sino que es la principal protagonista es el de la informática. Todos y cada uno de los equipos involucrados en la parafernalia informática responden a un diseño puramente electrónico. Desde el monitor a la CPU (Unidad Central de Proceso), pasando por el teclado, la impresora, las memorias, etc., todo es pura y simple -ésta no es la palabra más adecuada- electrónica. Para terminar un poco este primer vistazo a lo que son las aplicaciones electrónicas podríamos centrarnos en un ejemplo de lo más extendido: la televisión.

21 Vamos a intentar centrarnos ahora en un solo dispositivo electrónico y a explicarlo de la forma más sencilla que seamos capaces. Para comenzar debemos hacer notar que una televisión incorpora, o puede hacerlo, electrónica de todo tipo. Nos explicamos: el propio tubo de imagen del televisor no es más que un tipo sofisticado de válvula electrónica. Según sea la edad del equipo así será la tecnología que incorpore el mismo. Puede ser un antiquísimo equipo de válvulas o un moderno equipo de color con los últimos avances en tecnología digital, más adelante veremos que es esto. Pero sea cual sea la edad del televisor está claro que incorporará electrónica de muy diversa índole. Cómo esta constituido un sistema de TV? En principio bastará observar las ilustraciones adjuntas para darnos cuenta de que podemos comprender de forma genérica el funcionamiento del sistema y, si así lo deseamos, profundizar en el mismo todo lo que sea menester. Tema aparte será la TV, pero sirva esta introducción a modo de ejemplo de como podemos entender la electrónica de casi cualquier equipo y de que, si queremos, podemos llegar a conocer hasta el más mínimo detalle del mismo.

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