ELECTRONICA BASICA
La Electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción y almacenamiento de información.
La electrónica trata con circuitos eléctricos que involucran componentes eléctricos activos como tubos de vacío, transistores, diodos, circuitos integrados, optoelectrónica y sensores, asociados con componentes eléctricos pasivos y tecnologías de interconexión. Generalmente los dispositivos electrónicos contienen circuitos que consisten principalmente, o exclusivamente, en semiconductores activos complementados con elementos pasivos; tal circuito se describe como un circuito electrónico.
El comportamiento no lineal de los componentes activos y su capacidad para controlar los flujos de electrones hace posible la amplificación de señales débiles. La electrónica es ampliamente utilizada en el procesamiento de información, en las telecomunicaciones y en el procesamiento de señales. La capacidad de los dispositivos electrónicos para actuar como interruptores hace posible el procesamiento digital de la información. Las tecnologías de interconexión, como los circuitos impresos, la tecnología de empaquetado electrónico y otras formas variadas de infraestructuras de comunicación, completan la funcionalidad del circuito y transforman los componentes electrónicos mixtos en un sistema de trabajo regular, llamado sistema electrónico; son ejemplos las computadoras o los sistemas de control. Un sistema electrónico puede ser un dispositivo independiente o un componente de otro sistema diseñado.
RESEÑA HISTÓRICA.
La introducción de los tubos de vacío a comienzos del siglo XX propició el rápido crecimiento de la electrónica moderna. Con estos dispositivos se hizo posible la manipulación de señales, algo que no podía realizarse en los antiguos circuitos telegráficos y telefónicos, ni con los primeros transmisores que utilizaban chispas de alta tensión para generar ondas de radio. Por ejemplo, con los tubos de vacío pudieron amplificarse las señales de radio y de sonido débiles, y además podían superponerse señales de sonido a las ondas de radio.
El desarrollo de una amplia variedad de tubos, diseñados para funciones especializadas, posibilitó el rápido avance de la tecnología de comunicación radial antes de la II Guerra Mundial, y el desarrollo de las primeras computadoras, durante la guerra y poco después de ella.
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Hoy en día, el transistor, inventado en 1948, ha reemplazado casi completamente al tubo de vacío en la mayoría de sus aplicaciones. Al incorporar un conjunto de materiales semiconductores y contactos eléctricos, el transistor permite las mismas funciones que el tubo de vacío, pero con un costo, peso y potencia más bajos, y una mayor fiabilidad. Los progresos subsiguientes en la tecnología de semiconductores, atribuible en parte a la intensidad de las investigaciones asociadas con la iniciativa de exploración del espacio, llevó al desarrollo, en la década de 1970, del circuito integrado.
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en electrónica y sus principales aplicaciones, sobre todo en circuitos. Por ser un curso básico no entraremos en detalles demasiados complicados, solamente en el funcionamiento, forma de conexión y sus usos, suficiente en la mayoría de los casos. De todas formas al final de cada componente te encontrarás un enlace para ampliar conocimientos si quieres saber más sobre ese componente electrónico.
PRINCIPALES COMPONENTES ELECTRÓNICOS
Un componente electrónico es un dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suelen encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito.
Clasificación De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones. Seguidamente se detallan las comúnmente más aceptadas.
1. Según su estructura física
Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.
Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados.
2. Según el material base de fabricación.
Semiconductores: Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. No semiconductores:
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3. Según su funcionamiento.
Activos: proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control (ver listado).
Componente Función más común
Amplificador operacional Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
Biestable Control de sistemas secuenciales.
PLD Control de sistemas digitales.
Diac Control de potencia.
Diodo Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Diodo Zener Regulación de tensiones.
FPGA Control de sistemas digitales.
Memoria Almacenamiento digital de datos.
Microprocesador Control de sistemas digitales.
Microcontrolador Control de sistemas digitales.
Pila Generación de energía eléctrica.
Tiristor Control de potencia.
Puerta lógica Control de sistemas combinacionales.
Transistor Amplificación, conmutación.
Triac Control de potencia.
Pasivos: son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.
Componente Función más común
Condensador Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancia.
Inductor o bobina Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su poder de
Resistor o resistencia División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
Memristor Relaciona la carga eléctrica con el flujo magnético.
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4. Según el tipo energía. Electromagnéticos: aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales (fundamentalmente transformadores e inductores). Electroacústicos: transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.). Opto electrónicos: transforman la energía lumínica en eléctrica y viceversa (LED, células fotoeléctricas, etc.).
LAS RESISTENCIAS FIJAS:
Resistencias fijas: Siempre tienen el mismo valor. Su valor o unidad es el ohmio (Ω) y su valor teórico viene determinado por un código de colores.
Si recuerdas la ley de ohm, a mayor resistencia menor intensidad de corriente, por eso se usan para limitar o impedir el paso de la corriente por una zona de un circuito.
El símbolo utilizado para los circuitos, en este caso, pueden ser 2 diferentes, son los siguientes:
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Aquí tienes como son las resistencias en la realidad:
Tienen unas barras de colores (código de colores) que sirven para definir el valor de la resistencia en ohmios (Ω). El primer color indica el primer número del valor de la resistencia, el segundo color el segundo número, y el tercero el número de ceros a añadir. Cada color tiene asignado un número. Este código es el llamado código de colores de las resistencias. Un ejemplo. Rojo-Rojo-Rojo = 2200Ω (se le añaden dos ceros). Otro Ejemplo el de la siguiente imagen:
El primer color nos dice que tiene un valor de 2, el segundo de 7, es decir 27, y el tercer valor es por 100.000 (o añadirle 5 ceros). La resistencia valdrá 2.700.000 ohmios. POTENCIO METRO
RESISTENCIA VARIABLE:
Son resistencias variables mecánicamente (manualmente). Los valores de la resistencia del potenció metro varían desde 0Ω, el valor mínimo y un máximo, que depende del potenció metro. Los potenció metros tienen 3 terminales.
OJO La conexión de los terminales exteriores (los extremos) hace que funcione como una resistencia fija con un valor igual al máximo que puede alcanzar el potenció metro.
El terminal del medio con el de un extremo hace que funcione como variable al hacer girar una pequeña ruleta. Aquí vemos 2 tipos diferentes, pero que funcionan de la misma forma:
Cualquier símbolo electrónico que tenga una flecha cruzándose significa que es variable. En este caso, una resistencia variable o potenció metro sería:
LA LDR O RESISTENCIA VARIABLE CON LA LUZ.
Resistencia que varía al incidir sobre ella el nivel de luz. Normalmente su resistencia disminuye al aumentar la luz sobre ella.
Suelen ser utilizados como sensores de luz ambiental o como una foto célula que activa un determinado proceso en ausencia o presencia de luz.
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