1. DEFINICIÓN. Electrónica. 1. DEFINICIÓN. 2. CLASIFICACIÓN. 3. MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN. 2. CLASIFICACIÓN COMPONENTES ELECTRÓNICOS

Transcripción

1 1. DEFINICIÓN. Electrónica. 1. DEFINICIÓN. 2. CLASIFICACIÓN. 3. MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN. Estudio y aplicación del comportamiento de los electrones en diversos medios materiales y vacío, sometidos a la acción de campos Eléctricos y Magnéticos. Se suelen usar tensiones e intensidades relativamente más pequeñas que en Electricidad CLASIFICACIÓN COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS. NO SE REALIZA UN CONTROL SOBRE EL SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA 2.2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS. SÍ SE REALIZA UN CONTROL SOBRE EL SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS. RESISTENCIAS. CONDENSADORES. BOBINAS. OTROS: Usados como sensores u osciladores. COMPONENTES DEPENDIENTES DE LA TEMPERATURA O LA LUZ. NTC. Coeficiente negativo de Temperatura. PTC. Coeficiente positivo de Temperatura. LDR. Resistencia dependiente de la Luz. COMPONENTES PIEZOELÉCTRICOS: RESONADORES DE CRISTAL. 4 1

2 2. 2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS. DIODOS. (Son esencialmente los SEMICONDUCTORES). RECTIFICADOR. ZENER. LED. TRANSISTORES. NPN. PNP COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS. CIRCUITOS INTEGRADOS. LINEALES. SEÑAL ANALÓGICA NO LINEALES. SEÑAL DIGITAL REGULADORES. OPERACIONALES. PUERTAS LÓGICAS. COMBINACIONALES. MEMORIAS. MICROPROCESADORES. MICROCONTROLADORES MEDIDAS E IDENTIFICACIÓN. Componentes a tratar: Resistencias. Condensadores RESISTENCIAS ELÉCTRICAS. Componente que ofrece una oposición al paso de la corriente eléctrica, ya sea corriente alterna o continua. Símbolo: Bobinas. Diodos. Transistores. Circuitos Integrados. Su valor depende de los siguientes parámetros: Material. Longitud. Sección. R L R = S Coeficiente de Resistividad. L Longitud. S Sección

3 3.1. RESISTENCIAS ELÉCTRICAS. (Continuación) Magnitud de medida: OHMIO. Según la Ley de Ohm, representa: Múltiplos: V1 12 V Ohmio. Kilo Ohmio K Mega Ohmio M 1.0Ohm_5% R V R= I Relación entre la d.d.p y la Intensidad ASOCIACIONES de RESISTENCIAS. SERIE. PARALELO. MIXTO. R1 R2 RE R1 R1 R2 R2 R3 RE R4 Re = R1 + R2 R1 x R2 Re = R1 + R2 Re = Hay que analizar el circuito y aplicar relaciones serie/paralelo particulares CÓDIGO DE COLORES. COLOR NOMBRE VALOR NEGRO 0 MARRÓN 1 ROJO 2 NARANJA 3 AMARILLO 4 VERDE 5 AZUL 6 VIOLETA 7 GRIS 8 BLANCO 9 NADA 20% PLATA 10% ORO 5% PRIMERA CIFRA SIGNIFICATIVA (a). SEGUNDA CIFRA SIGNIFICATIVA (b). FACTOR DE MULTIPLICACIÓN (C). TOLERANCIA EN % (X). R = a b 10 c En este caso R = % CLASIFICACIÓN DE LAS RESISTENCIAS. Metálicas. Fijas Carbón. Lineales Ajustables. Respuesta Lineal. R=Cte. Variables Potenciómetros. No Lineales Respuesta no Lineal. R Cte. Dependientes de la Temperatura NTC y PTC Dependientes de la Luz. LDR Dependientes de la Tensión. VDR

4 3.2. CONDENSADORES. Dispositivos utilizados para el almacenamiento de cargas eléctricas. Comportamiento diferente según el tipo de corriente Alterna o Continua. Constituido por dos placas conductoras o armaduras y entre ellas un aislante o dieléctrico. Para un condensador plano: 3.2. CONDENSADORES. (Continuación) Magnitud de medida: FARADIO (Unidad de Capacidad Eléctrica). Sometidas las Armaduras de un CONDENSADOR a una diferencia de potencial de 1 Voltio, estas adquieren una carga de 1 Culombio S C = d Permitividad del Medio Dieléctrico. S Superficie de las Armaduras. d Separación entre Armaduras. Q C = V C Capacidad. Q Carga 1 Culombio = 1 Ampere/Segundo. V d.d.p. entre Armaduras CONDENSADORES. (Continuación) El FARADIO es una magnitud muy grande. Se usan Submúltiplos: milifaradio mf F. 0,001F. microfaradio F F. 0,000001F. nanofaradio nf F. 0, F. picofaradio pf F. 0, F. TIPOS DE CONDENSADORES: NO POLARIZADOS: SI POLARIZADOS: Independiente del sentido de la corriente. Cerámicos, Poliéster, Mica, etc. Dependientes del sentido de la corriente. Electrolíticos y Tántalo ASOCIACIONES de CONDENSADORES. SERIE. PARALELO. MIXTO. C1 C2 CE C1 C1 C2 C2 C3 C4 CE Ce = C1 x C2 C1 + C2 Ce = C1 + C2 Re = Hay que analizar el circuito y aplicar relaciones serie/paralelo particulares. 16 4

5 3.3. INDUCTANCIAS O BOBINAS ASOCIACIONES de BOBINAS. Componente formado por una serie de espiras arrolladas. Almacenan energía en forma de campo magnético. Se oponen a los cambios bruscos de corriente. A bajas frecuencias tienen una baja resistencia o inductancia. A altas frecuencias tienen una alta resistencia o inductancia. Unidad de medida el Henrio (H). Su valor depende de: Número de espiras. A mayor número de vueltas mayor inductancia. Diámetro de las espiras. A mayor diámetro mayor inductancia. Longitud del hilo y naturaleza. Tipo de material del núcleo. Aire, ferrita, etc. Se aplican como filtros de corriente alterna y transformadores. SERIE. PARALELO. MIXTO. L1 L2 Le L1 L1 L2 L2 L3 L4 Le Le = L1 + L2 L1 x L2 Le = L1 + L2 Le = Hay que analizar el circuito y aplicar relaciones serie/paralelo particulares DIODO POLARIZACIÓN DIODO. Componente formado por la unión de dos materiales semiconductores, uno tipo N y otro tipo P. Entre ambas uniones se forma una barrera Z, o zona de agotamiento. Germanio Z = 0,3 Voltios. Silicio Z = 0,6 Voltios. Un diodo puede funcionar de dos maneras: POLARIZACIÓN DIRECTA. Cuando la corriente que circula por este sigue la ruta de la flecha, es decir del ÁNODO al CÁTODO. Se comporta como un CONTACTO CERRADO, con una caída de tensión de 0,7 Voltios. La zona P se llama Ánodo (A). La zona N se llama Cátodo (K). POLARIZACIÓN INVERSA. Cuando la corriente DESEA CIRCULAR en sentido opuesto a la flecha, es decir del CÁTODO al ÁNODO. Se comporta como un CONTACTO ABIERTO, existiendo una tensión máxima o de ruptura

6 RECTIFICADORES. APLICACIÓN DE LOS DIODOS COMO RECTIFICADORES. Conversión de una corriente alterna C.A. en corriente continua C.C. Según su configuración pueden ser de media onda o de onda completa. Media Onda. ( Un Diodo) Onda Completa. (Puente Diodos) 3.5. TRANSISTOR. La palabra Transistor viene de Transfer Resistor o resistencia de transferencia, elemento que se comporta como una resistencia variable que depende de una señal eléctrica de control. Formado por la unión de tres materiales semiconductores. Según la combinación N y P hay dos tipos de transistores. Denominándose sus terminales como Base (B), Emisor (E) y Colector (C). TRANSISTOR NPN. TRANSISTOR PNP CIRCUITOS INTEGRADOS C.I. LINEALES. Lineales Manejan señales ANALÓGICAS. Operacionales. Reguladores y Estabilizadores. LOS OPERACIONALES Denominados así porque se pueden realizar varias operaciones aritméticas y de cálculo sobre voltajes analógicos. Su función básica es amplificar la diferencia entre dos voltajes de entrada. No Lineales Manejan señales DIGITALES. Puertas lógicas. Combinacionales, etc

7 C.I. NO LINEALES. PUERTAS LÓGICAS. Los circuitos integrados con puertas lógicas, se clasifican en dos familias: CIRCUITOS CMOS (Metal Óxido) PUERTAS LÓGICAS T.T.L. Los más comunes utilizados son: INVERSORES AND NAND CIRCUITOS TTL (Transistor Transistor Logic). T.T.L. CMOS Tensión Alimentación +5 V. +3 a 15 V. Temperatura de trabajo 0ºC a 70ºC -40ºC a +85ºC Valor Nivel Alto De 2 a 5 V. 70% V. Alim. OR NOR EXOR Valor Nivel Bajo De 0 a 0,8 V. 30% V. Alim. Tiempo Propagación por Puerta a +5V. 10 ns. 35 ns. Margen Ruido Típico 0,4 V. ~ 40% V. Alim CIRCUITOS COMBINACIONALES MEMORIAS. Los circuitos integrados combinacionales, se forman a partir de la combinación de varias puertas lógicas. Los más destacables son: Las memorias comprenden una serie de circuitos integrados, que tienen como objetivo almacenar datos. Se clasifican según los tipos: CIRCUITOS FLIP FLOP O BÁSCULAS. Aplicables a Marcha / Paro. OSCILADORES. GENERADORES DE ONDA. TEMPORIZADORES. ROM RAM Memoria de solo lectura. Grabadas en fábrica. CIRCUITOS CONTADORES (Decimales o Binarios). REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO. CONVERSORES DE CÓDIGO. (De Binario a BCD, 7 Segmentos, etc.) EPROM EEPROM Memoria de lectura y escritura. Memoria con contenido ROM + RAM. Se borran mediante Luz Ultravioleta a través de una ventana. CONVERSORES DE SEÑAL. (A / D D / A). Memoria con contenido ROM + RAM. Se borran eléctricamente. Reprogramables ~ 10 6 veces

8 PERIFÉRICOS MICROPROCESADORES. Los microprocesadores se caracterizan por tener una Unidad Cental de Proceso (UCP) y una Unidad Lógico Aritmética (ALU). UCP La Unidad de Control interpreta unas instrucciones desde un BUS de Direcciones y las ejecuta desde un BUS de Datos MICROCONTROLADORES. Los microcontroladores se caracterizan por tener en su interior el Microprocesador y la Memoria. Son, los más habituales, reprogramables electricamente (EEPROM). Es un computador completo, de limitadas prestaciones, que está contenido en un chip, y que se destina a gobernar una sola tarea. ALU Encargada de realizar procesos matemáticos, como sumar Bytes, rotarlos, desplazarlos, etc. Los microprocesadores están constituidos por millares de transistores en un chip y realizan una determinada función de los computadores electrónicos digitales. Chip con 100 millones de transistores. PERIFÉRICOS