Analógicos. Digitales. Tratan señales digitales, que son aquellas que solo pueden tener dos valores, uno máximo y otro mínimo.

Transcripción

1 Electrónica Los circuitos electrónicos se clasifican en: Analógicos: La electrónica estudia el diseño de circuitos que permiten generar, modificar o tratar una señal eléctrica. Analógicos Digitales Tratan señales analógicas, que son aquellas que pueden tomar cualquier valor en el tiempo. t Digitales: Tratan señales digitales, que son aquellas que solo pueden tener dos valores, uno máximo y otro mínimo. t El funcionamiento de un circuito electrónico solo puede entenderse desde el conocimiento de los componentes que lo integran.

2 Electrónica Clasificación de los componentes de un circuito: Componentes pasivos: No generan ni amplifican por sí mismos señales eléctricas. Se comportan como cargas o receptores que pueden atenuar, compensar o ajustar una señal eléctrica en un circuito. Resistencias Fijas Variables Dependientes o sensibles Condensadores

3 Electrónica Clasificación de los componentes de un circuito: Componentes activos: Pueden generar, modificar y amplificar el valor de una señal eléctrica. Diodos Transistores Circuitos integrados

4 Componentes pasivos: RESISTENCIAS Resistencias fijas: Son las que tienen siempre el mismo valor. La función de una resistencia en un circuito es dificultar el paso de la corriente eléctrica y, como consecuencia, producir una caída de tensión entre sus terminales. Las resistencias permiten distribuir adecuadamente los valores de tensión e intensidad en los diferentes puntos del circuito electrónico. Simbología: Parámetros o valores característicos: Valor óhmico: Tolerancia: Mide el grado de oposición al paso de la corriente. Indica los valores máximo y mínimo entre los cuales está comprendido su valor real. Potencia disipada: Indica la potencia máxima a la que es capaz de trabajar sin que se produzca un sobrecalentamiento y se estropee. P = I2 R Potencias normalizadas: 1/8 W, ¼ W, ½ W, 1W, 2W, 5W y 10 W

5 El valor de las resistencias y su tolerancia se indican mediante un código de colores. Formado por cuatro anillos de colores estampados en su superficie. Los dos primeros anillos representan la primera y la segunda cifra del valor óhmico. El tercer anillo nos da el factor por el cual debemos multiplicar lo anterior. El cuarto anillo (que se encuentra un poco más alejado) nos da la tolerancia en tanto por ciento.

6 Resistencias variables o potenciómetros Las resistencias variables son las que tienen la capacidad de variar o modificar su valor óhmico dentro de unos límites. Se basan en una resistencia sobre la que se desliza un contacto móvil que, según la posición que ocupa, puede tomar valores entre 0 y R Ω. Símbolo: Su valor suele estar impreso sobre la carcasa externa Dispone de tres terminales o patillas. El central es el cursor, y los extremos se alternan de forma que si uno presenta un valor máximo el otro será mínimo con respecto al terminal central. Conexión: Cursor Conectamos estas patillas y movemos el cursor hasta obtener un valor de 7K Entre estas patillas la resistencia será de 3K 10K Normalmente solo se conecta el cursor y uno de los dos terminales, quedando el otro sin conectar. Entre estas patillas la resistencia es la máxima.10k

7 Resistencias dependientes o sensibles Son resistencias no lineales (no siguen la ley de Ohm) construidas con materiales semiconductores. Su valor depende de la variación de magnitudes físicas como la intensidad luminosa, la temperatura o el voltaje. 1. Dependientes de la temperatura ( Termistores) NTC (Negative Temperature Coefficient) Su resistencia desciende a medida que aumenta la temperatura. R Símbolo: -tº Tª PTC (Positive Temperature Coefficient) Su resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura. R Símbolo: +tº Tª Tienen aplicación en el control,compensación, regulación y medida de la temperatura.

8 Resistencias dependientes o sensibles 2. Dependientes de la luz ( Fotorresistencias) LDR (Light Dependent Resistor) El valor de la resistencia cambia con la cantidad de luz que recibe. A más luz, menos resistencia. Símbolo: R Se utilizan en dispositivos de control relacionados con la luz, como células fotoeléctricas, fotómetros, detectores alarma Luminosidad

9 Componentes pasivos: CONDENSADORES El condensador es un componente formado por dos placas metálicas paralelas, separadas entre sí por un aislante. Son capaces de almacenar y descargar energía eléctrica. Símbolos: + No polarizado - Electrolítico Al aplicar una tensión a los terminales del condensador se produce su carga, una vez cargado se comporta como si fuese un interruptor abierto. Parámetros fundamentales: Capacidad : Indica la cantidad de carga que puede almacenar el condensador. q C= V Se mide en Faradios (F)

10 Componentes pasivos: CONDENSADORES V Carga y descarga de un condensador: (1) Al someter a una tensión a un condensador R descargado este se carga hasta una tensión aproximadamente igual a la del generador. (2) Constante de tiempo : (ζ) C Tiempo de carga o descarga (t) Es el producto de la capacidad del condensador por el valor de la resistencia a través de la cual se carga o se descarga. Representa el 63% de carga ζ= R C del condensador. Se considera que un condensador se carga o descarga completamente para 5ζ (99,3%) t = 5ζ = 5 R C Está expresada en segundos (s) para la resistencia en Ω y la capacidad en F. Carga (1) Ecuación de carga o descarga Descarga (2) Tiempo (s)

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13 Diodos Son dispositivos electrónicos polarizados de dos terminales, ánodo (+) y cátodo (-), que dependiendo de cómo se conecten a una fuente de alimentación, conducen o no la corriente eléctrica.

14 Diodos Polarización del diodo: POLARIZACIÓN DIRECTA el ánodo se conecta al positivo de la batería y el cátodo al negativo. INVERSA el ánodo se conecta al negativo y el cátodo al positivo de la batería En función de cómo conectemos el diodo a los polos de la fuente de alimentación, permitirá o no, el paso de la corriente eléctrica. CIRCUITO CARACTERÍSTICAS El diodo conduce Se comporta como un interruptor cerrado El diodo no conduce Se comporta como un interruptor abierto.

15 Diodos Tipos de diodos: a) Diodo LED (Light Emitter Diode) Es un diodo que emite luz cuando está polarizado directamente. El voltaje de conducción o tensión umbral es de 1,8 V a 2 V Se tiene que colocar siempre una resistencia en serie con el LED para protegerlo, limitando la intensidad que pasa por el y proporcionarle la tensión adecuada. Símbolo Identificación de polos + - La patilla más corta es el cátodo (polo negativo). El chaflán corresponde al cátodo (-).

16 Diodos a) Diodo LED (Light Emitter Diode) Cálculo de la resistencia en serie: Normalmente se conocen los datos del Led, su intensidad máxima ( 5 ma a 20 ma) y su tensión 1,5 V a 2 V. Ejemplo: Conocidas las magnitudes de un LED: intensidad máxima de 20 ma y tensión de 2V. Calcula la resistencia a conectar en serie si disponemos de una pila de 6 V. Esquema: LED I = 20 ma VD= 2 V Por ser un circuito en serie: VP = VR1 + VD VR1 = VP VD = 4V Ley de Ohm : VR1 4V R1 = = = 200Ω I 0,02 A El valor de resistencia normalizado más cercano es 180Ω o 220Ω. Se toma la de mayor valor para no superar la Imax Cuál pondremos?

17 Diodos a) Diodo LED (Light Emitter Diode) Ejercicio: En el circuito de la figura, calcula la resistencia de protección del LED, así como su potencia, sabiendo que la tensión umbral de éste es de 2 v y que la intensidad máxima que ha de circular es de 12,5 ma.

18 Transistores Los transistores son operadores electrónicos que, conectados de forma adecuada en un circuito, pueden funcionar como interruptores o como amplificadores de una señal eléctrica. Todo transistor dispone de tres patillas o terminales: terminales Base (B) Colector (C) Emisor (E)

19 Transistores Funcionamiento del transistor NPN Los transistores pueden funcionar de tres formas distintas: activa, corte y saturación. Analizamos su funcionamiento a través de un símil hidráulico. Imaginemos una tubería que dispone de una llave de paso B con un muelle de cierre cuya resistencia se vence al presionar la base. El agua intentará pasar del emisor E al colector C. Corte: si no hay presión en B (base), no puede abrir la válvula y no se produce paso de fluido de E a C. Si no hay corriente en la base del transistor no pasa la corriente del colector al emisor. Se comporta como un interruptor abierto.

20 Transistores Funcionamiento del transistor NPN Activa: si llega algo de presión a B (base), está abrirá más o menos la válvula y dejará pasar más o menos fluido de E a C El transistor permitirá un paso de corriente proporcional a la intensidad en la base y siempre superior a esta. A la relación entre ambas corrientes se le llama amplificación o ganancia. Se comporta como un amplificador

21 Transistores Funcionamiento del transistor NPN Saturación: si llega suficiente presión a B (base) de forma que abra totalmente la válvula, se comunica E con C y el fluido pasa sin dificultad. Cuando la intensidad en la base es grande, el transistor se comporta como un interruptor cerrado Con una pequeña señal en la base ( μa) se controla el funcionamiento del transistor.

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23 Transistores Para funcionamiento en activa, se cumple: Donde: IB = Intensidad de corriente en la base. IC = Intensidad de corriente en el colector. IE = Intensidad de corriente en el emisor. ß = ganancia en intensidad

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