ElectrónicaLa electrónica estudia el diseño de circuitos que permiten generar, modificar o tratar una señal eléctrica.

Los circuitos electrónicos se clasifican en:

Analógicos

Digitales

Analógicos: Tratan señales analógicas, que son aquellas que pueden tomar cualquier valor en el tiempo.

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

El funcionamiento de un circuito electrónico solo puede entenderse desde el conocimiento de los componentes que lo integran.

t

t

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.

ResistenciasFijasVariables

Dependientes o sensibles

Condensadores

Componentes activos:

Pueden generar, modificar y amplificar el valor de una señal eléctrica.

Diodos

Transistores

Circuitos integrados

Electrónica Clasificación de los componentes de un circuito:

Componentes pasivos: RESISTENCIAS

Resistencias fijas: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:

Potencia disipada:

Mide el grado de oposición al paso de la corriente.

Indica los valores máximo y mínimo entre los cuales está comprendido su valor real.

Indica la potencia máxima a la que es capazde 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

Son las que tienen siempre el mismo valor.

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.

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: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:Su valor suele estar impreso sobre la carcasa externa

Cursor

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

10K

Conectamos estas patillas y movemos el cursor hasta obtener un valor de 7KEntre estas

patillas la resistencia será de 3K

Resistencias dependientes o sensiblesSon 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

Tª

Símbolo:

-tº

PTC (Positive Temperature Coefficient)Su resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura.

R

Tª

Símbolo:+tº

Tienen aplicación en el control,compensación, regulación y medida de la temperatura.

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.

R

Luminosidad

Símbolo:

Se utilizan en dispositivos de control relacionados con la luz, como células fotoeléctricas, fotómetros, detectores alarma…

Componentes pasivos: CONDENSADORESEl 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.

Se mide en Faradios (F)VqC =

Componentes pasivos: CONDENSADORES Carga y descarga de un condensador:

Al someter a una tensión a un condensador descargado este se carga hasta una tensión aproximadamente igual a la del generador.

C

R

V

(1)

(2)

Tiempo (s)Carga (1) Descarga (2)

Constante de tiempo : (ζ)Es el producto de la capacidad del condensador por el valor de la resistencia a través de la cual se carga o se descarga.

ζ= R C Representa el 63% de carga del condensador.

Tiempo de carga o descarga (t)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. Ecuación de carga o descarga

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.

POLARIZACIÓN CIRCUITO CARACTERÍSTICAS

DIRECTA el ánodo se conecta al positivo de la batería y el cátodo al negativo.

El diodo conduce

Se comporta como un interruptor cerrado

INVERSA el ánodo se conecta al negativo y el cátodo

al positivo de la batería

El diodo no conduce

Se comporta como un interruptor abierto.

Diodos

Polarización del diodo: En función de cómo conectemos el diodo a los polos de la fuente de alimentación, permitirá o no, el paso de la corriente eléctrica.

DiodosTipos 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.

Identificación de polos La patilla más corta es el cátodo (polo negativo).

El chaflán corresponde al cátodo (-).

Símbolo

+ -

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.

LEDI = 20 mA

VD= 2 VPor ser un circuito en serie:

Ω===

=−=+=

20002,04

:4

11

1

1

AV

IVR

OhmdeLeyVVVV

VVV

R

DPR

DRP

Diodos a) Diodo LED (Light Emitter Diode)

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.

El valor de resistencia normalizado más cercano es 180Ω o 220Ω.

Esquema:

¿Cuál pondremos? Se toma la de mayor valor para no superar la Imax

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.

TransistoresLos 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 tres patillas o terminaleso terminales:

Base (B) Colector (C)

Emisor (E)

Transistores Funcionamiento del transistor NPNLos 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.

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

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.

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