jueves, 22 de noviembre de 2012

electrónica 


CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
En general los aparatos llamados electrónicos utilizan la energía eléctrica para “procesar información”, el ejemplo más claro es un ordenador pero cualquier otro aparato electrónico recibe, transforma o emite información. Teléfonos, equipos de sonido, de vídeo, televisión, radio. Son aparatos que procesan diferentes formas de información, la imagen, el sonido, el nivel de iluminación, de temperatura.


COMPONENTES ELECTRÓNICOS
COMPONENTES PASIVOS
RESISTENCIAS
Son componentes electrónicos cuya misión es la de oponerse al paso de la corriente eléctrica (circulación de electrones), actúan como un freno para los electrones. Recuerda la Ley de Ohm
Recuerda el símbolo de la resistencia:
Existen gran cantidad de elementos que son resistencias, la resistencia de un horno eléctrico, de un radiador, de un secador de pelo. En los circuitos electrónicos, la función de la resistencia no es la de generar calor,  se emplean resistencias de tres clases:
ü  Resistencias fijas (su valor es fijo).
ü  Potenció metros o resistencias variables (podemos modificar el valor manualmente).
ü  Resistencias dependientes de otra magnitud (su valor cambia al variar la luz, o la temperatura u otras magnitudes).
Resistencias fijas
Para la construcción de circuitos electrónicos, se emplean unas resistencias construidas de carbón. El exterior está formado por plástico pintado con unas bandas de colores, estas bandas nos indican el valor en  de la resistencia.

¡Cómo saber el valor de una resistencia electrónica?


Resistencia pirolítica

 Códigos y series de las resistencias / resistores

Código de colores, codificación de resistencias SMD y series E6, E12, E24 y E48


Si lo que quieres es saber como se calcula el valor de la resistencia eléctrica a partir del código de colores, únicamente debes de sustituir los valores como se indica

Código de colores
de las resistencias eléctricas

Código de colores de las Resistencias / Resistores
Colores1ª Cifra2ª CifraMultiplicadorTolerancia
Negro01
Marrón11x 101%
Rojo22x 1022%
Naranja33x 103
Amarillo44x 104
Verde55x 105 0.5%
Azul66x 106
Violeta77x 107
Gris88x 108
Blanco99x 109
Orox 10-15%
Platax 10-210%
Sin color20%

   
                      
Resistencias variables o potenciómetros

Su valor de resistencia varía entre un mínimo y un máximo especificado por el fabricante. Los hay de muchos tipos. Pueden servir para modificar el volumen de una radio, el nivel de iluminación de una lámpara,

Potenciómetros

Los potenciómetros y los reóstatos se diferencias entre si, entre otras cosas, por la forma en que se conectan. En el caso de los potenciómetros, éstos se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje.



Potenciómetro - Electrónica UnicromDescripción interna de un potenciómetro - Electrónica Unicrom 






   










Resistencias dependientes de otra magnitud
Su valor en ohmios depende de otra magnitud: iluminación, humedad, temperatura,
Termistores: son resistencias cuyo valor depende de la temperatura, permite medir esta magnitud, pueden ser:

 
NTC: su resistencia disminuye al aumentar la temperatura.

 
PTC: la resistencia aumenta al aumentar la temperatura.


El símbolo del elemento es el siguiente:




Su valor depende del nivel de luz que incida en la resistencia, cuanta más luz menos resistencia, permiten medir la cantidad de luz.


CONDENSADORES
Es un componente utilizado para almacenar cargas eléctricas y usarlas en el momento adecuado. La capacidad de almacenar cargas (electrones) es muy pequeña por lo cual no se emplean como pilas.
Está formado por placas metálicas (aluminio) separadas por un material aislante denominado dieléctrico como el aire, papel, cerámica, plásticos,



FUNCIONAMIENTO



En el circuito de la derecha tenemos una pila, un interruptor y un condensador, si no cerramos el interruptor el condensador está desconectado.



Al cerrar el interruptor, conectamos el condensador a la pila,  se produce un efecto de acumulación de cargas eléctricas (electrones) en ambas placas del condensador.



Si abrimos el interruptor, desconectamos el condensador, en el mismo queda almacenada carga eléctrica.







MATERIALES SEMICONDUCTORES



Para la construcción de la mayoría de componentes electrónicos se utilizan los materiales “semiconductores”, estos materiales tienen propiedades entre los conductores y aislantes.
El principal material semiconductor es el silicio, otros materiales semiconductores son el germanio o el arseniuro de galio.
El silicio es un material barato y abundante en la corteza terrestre. Con los materiales semiconductores se construyen los “componentes electrónicos activos”. Estos componentes realizan las funciones principales de los circuitos electrónicos.

LOS DIODOS

Es un componente electrónico que sólo permite el paso de corriente eléctrica en un  sentido. Está formado por dos cristales semiconductores de silicio o germanio unidos entre sí.
Cuando el lado positivo del diodo está unido al positivo de la pila el diodo permite la conducción como si fuera un interruptor cerrado, si el positivo de la pila está conectado al negativo del diodo, éste se comporta como un interruptor abierto no conduce.

Existen varios tipos de diodos para distintas funciones:
ü  Diodos rectificadores, su función principal es la de convertir corriente alterna en corriente continua.
ü  Diodos Led: se fabrican en varios colores (rojo, amarillo o blanco), tienen la propiedad de emitir luz cuando pasa por ellos la corriente. Se utilizan como elementos de señalización en muchos aparatos, otra aplicación es la de los mandos a distancia.




z

EL TRANSISTOR
Es un componente electrónico de tres terminales capaz de controlar la corriente que pasa entre dos de los terminales mediante la corriente que pasa por el tercero. Explicado de otra manera, podemos decir, que funciona como un interruptor que se cierra y se abre dependiendo de que por la tercera patilla, entre o no entre corriente eléctrica.

También tiene efecto amplificador, como ejemplo, el amplificador de un equipo de música tiene que tener unos circuitos, construidos con transistores que “amplifican” aumentan la señal eléctrica en que se convierte el sonido, para transmitirla a los altavoces.




FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSISTOR



Funcionamiento de un transistor
Un transistor tiene tres terminales, el colector C, el emisor E y la base B. La corriente que circula de colector a emisor se controla mediante una débil corriente de base o control.
Para explicar el funcionamiento del transistor recurriremos a un símil.
Imagina que en una presa hidráulica (colector C) hay un embalse lleno de electrones. Estos tienden a pasar al emisor (E), sólo podrán hacerlo si alguien abre la compuerta (base B), pueden ocurrir tres casos:
1. Por la base (B) no entra ningún electrón, por tanto, no se produce circulación de electrones entre el colector y el emisor. Decimos que el transistor está en corte y que el colector y el emisor están aislados.
2. Algunos electrones se introducen por la base. En este caso, la energía que transportan es suficiente para abrir un poco la compuerta de la presa. Cuantos más electrones entren, más abierta quedará la presa y mayor será la corriente entre el colector y el emisor. El transistor funciona en la zona activa como un amplificador.
3. Si pasan muchos electrones por la base, podrán derribar y abrir por completo la presa. El colector y el emisor quedan unidos y los electrones circulan de uno a otro libremente. El interruptor funciona como un interruptor cerrado.



VEAMOS FUNCIONAMIENTO EN UN CIRCUITO EJEMPLE










*  Si el interruptor T está abierto no entra corriente por la
 base y el transistor no deja pasar la corriente. La bombilla no luce.


*  Si el interruptor T está cerrado entra corriente por la base, 
el transistor conduce y la lámpara está encendida.

CIRCUITOS CON TRANSISTORES




“Despertador solar”. Cuando hay luz suena un timbre, si hay oscuridad no suena. Se dispone de pila, resistencia LDR, resistencia fija, transistor y timbre.

“Interruptor crepuscular”. Cuando no hay luz, se enciendo una lámpara, si hay luz, la lámpara se apaga. Se dispone de pila, resistencia LDR, resistencia fija, transistor y lámpara.

“Apagado de luz temporizado”. Mediante un pulsador encendemos un diodo led, al retirar el dedo el led permanece encendido unos segundos. Se dispone de pila, pulsador, condensador, transistor, diodo led,  dos resistencias fijas.

“Detector de humedad”. Cuando se sumergen dos cables en un recipiente con líquido (o en la tierra mojada) de una maceta , se enciende un led. Se dispone de pila, transistor, diodo led y resistencia. 

CIRCUITOS IMPRESOS




Si los en los circuitos eléctricos uníamos los componentes mediante cables, en los circuitos electrónicos, se suele utilizar las “placas de circuito impreso”. Mirando el circuito electrónico de cualquier aparato verás que los componentes se encuentran montados sobre una placa, esta placa es por un lado aislante y por el otro verás unas “pistas” de cobre con las que se unen las patillas de los componentes electrónicos formando el circuito.
Los fabricantes de productos electrónicos, realizan estas placas mediante máquinas especiales, en el taller podemos construirnos placas de Circuito Impreso de forma artesanal.

CIRCUITOS INTEGRADOS


Los circuitos integrados o microchips son componentes electrónicos complejos. Están constituidos por un variado número de componentes electrónicos que se han formado e interconectado sobre un mismo bloque de material semiconductor, formando así circuitos 
microscópicos completos.
Tienen la gran ventaja de que cada circuito integrado realiza una función completa, de modo que se pueden combinar como módulos funcionales, conectándose con otros componentes para conseguir funcionamientos más complejos en un espacio reducido.
Hay toda una gama de circuitos integrados, que según la escala de integración o número de componentes por chip, va desde los de baja escala de integración (SSI), que tienen menos de cien componentes, a los de muy alta escala de integración (VLSI), con varios millones de componentes.
Uno de los circuitos integrados más complejos es el microprocesador de un ordenador. Este chip es el principal de un ordenador.
¿Cómo se fabrican los circuitos integrados?


CORRIENTE ALTERNA Y CORRIENTE CONTINUA (AC/DC)

¿Qué componentes eléctricos nos proporcionan voltaje? Ya sabemos que para que funcionen los aparatos eléctricos hemos de conectarlos generadores eléctricos:  pilas, baterías, fuentes de alimentación o enchufes.  Recuerda que cada generador de los nombrados nos da un voltaje determinado que se mide en voltios. Las pilas 1,5V o los enchufes 220V.
 Vamos a ver que además de distinto valor de voltios, los generadores eléctricos nos proporcionan el voltaje de diferente manera.


GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA (DC)




Son las baterías, pilas o las fuentes de alimentación que usamos en el taller. Nos proporcionan un voltaje que no varía con el tiempo. Si una pila es de 9 V, este valor es constante.
Si representamos en una gráfica como varía el voltaje (Tensión) con el tiempo,  tenemos una línea horizontal.







GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA (AC)





La energía eléctrica se produce en las centrales en forma de corriente alterna, en nuestras casas, los enchufes nos proporcionan la energía eléctrica de esta manera.
Todos los aparatos que conectamos a los enchufes, bombillas, motores, electrodomésticos, funcionan con corriente alterna.
Si representamos en una gráfica como es la forma del voltaje alterno, vemos que el valor de voltios no es constante sino que varía continuamente entre dos valores, con una forma de onda curva.




Si te fijas en la gráfica, puedes comprobar que hay momentos en los que el voltaje es máximo (250 V) pero otros el voltaje es 0V.
¿Porqué no se apagan las lámparas en este momento?. Porque el voltaje cambia muy rápidamente, de forma que a los aparatos no les da tiempo a pararse. Fíjate en el tiempo que tarda el voltaje en cambiar, fíjate que en 20 ms el voltaje completa todo el recorrido. Esto quiere decir que en un segundo se repite el ciclo 50 veces, a esta medida se le llama frecuencia, y en Europa toda la red eléctrica funciona a la frecuencia  de 50 Hz.

EL TRANSFORMADOR



Es un aparato eléctrico cuya función es elevar o reducir el valor de voltaje de la corriente alterna. Sólo funciona con la corriente alterna.Un transformador tiene  dos conexiones de entrada y dos de salida: La relación de transformación Rt de un transformador nos indica cómo se transforma a la salida el voltaje de la entrada.


El sistema eléctrico de distribución está basado en la posibilidad de cambiar el valor de voltaje mediante grandes transformadores: en las centrales eléctricas la energía eléctrica se genera a unos 6.000V, para transportarla hasta grandes distancias se emplean transformadores que elevan el voltaje hasta 400.000V, cuando esas líneas alimentan consumidores se reduce el voltaje a 45KV, 15KV, 10KV o hasta los 220V de los consumidores domésticos. Estos transformadores son grandes máquinas que se pueden ver en las subestaciones eléctricas.Ejemplo si un transformador tiene una Rt de 10/1, significa que si conectamos  a la entrada 220V a la salida obtenemos 22V. Además de estos grandes transformadores en nuestra casa los usamos muy a menudo, todo aparato electrónico, que funcione enchufado a la red, tiene un primer circuito que transforma los 220V en un voltaje más reducido. Además este voltaje alterno, es necesario convertirlo en continuo.


CIRCUITOS RECTIFICADORES.


   CIRCUITOS RECTIFICADORES.