Introduccion A La Electronic A 1

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INDICE 1.-RESISTENCIAS (RESISTORES) 2.-CONDENSADORES 3.-DIODOS 3.1.-DIODO LED 4.-TRANSISTORES 4.1.-FUNCIONAMIENTO DE LOS TRANSISTORES 4.2.-ANALISIS DE CIRCUITOS BASICOS CON TRANSISTORES

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1.- RESISTENCIAS (RESISTORES) Las resistencias las podemos clasificar en: * Fijas * Variables Resistencias fijas En los circuitos eléctricos y electrónicos empleamos estos elementos (los resistores) para limitar o regular la cantidad de corriente que circula por un determinado circuito, así como para proteger algunos componentes por los que no debe circular una intensidad de corriente elevada.

Codigo de colores en las resistencias Para identificar el valor en ohmios (Ω) de una resistencia empleamos un codigo de cuatro franjas de colores. Las tres primeras indican el valor ohmico de la resistencia y la cuarta proporciona el valor de la tolerancia, es decir, la desviación expresada en tanto por ciento sobre el valor que indican las tres primeras franjas. 1º Franja.................1ª Cifra 2ª Franja.................2ª Cifra 3ª Franja.................nº de ceros 4ª Franja.................tolerancia. 5 bandas de colores También hay resistencias con 5 bandas de colores; la única diferencia respecto a la tabla anterior es que la tercera banda es la 3ª cifra, el resto es igual.

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Resistencias variables Podemos distinguir: Potenciómetros Los potenciómetros varían su resistencia entre cero ohmios (Ω) y un valor máximo que aparece indicado en el componente. Para variar el valor de la resistencia es necesario girar un eje o desplazar un cursor.

Resistencias variables con la luz: LDR Estas resistencias disminuyen tremendamente su valor cuando aumenta la cantidad de luz que reciben, pasando de miles de ohmios a solamente unas decenas. Piensa en la ley de Ohm. Si disminuye la resistencia la intensidad aumenta.

Resistencias variables con la temperatura: NTC y PTC Estas resistencias cambian su valor según la temperatura a la que se las somete. Hay dos tipos: NTC: Disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura (coeficiente negativo de temperatura)

PTC: Aumentan su resistencia al aumentar la temperatura (coeficiente positivo de temperatura)

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2.-CONDENSADORES Los condensadores son elementos que permiten almacenar electricidad y utilizarla cuando se necesite. Constan de dos placas metálicas enfrentadas que están separadas por un material aislante (dieléctrico). A cada placa se le une un terminal para la conexión del circuito.

La relación entre la carga eléctrica que almacena un condensador y el voltaje al que está sometido se llama capacidad. Su unidad en el SI es el faradio (F). C=q/V Donde : C: capacidad en faradios q: carga en columbios V: voltaje en voltios Fundamentalmente se emplean dos tipos de condensadores. Los condensadores cerámicos y los electrolíticos.

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Conviene destacar que los condensadores electrolíticos tienen polaridad. El polo positivo de la pila debe unirse con el polo positivo del condensador y el negativo de la pila con el negativo del condensador.

3.-SEMICONDUCTORES. DIODOS Los materiales semiconductores son aquellos que pueden llegar a conducir la electricidad si reciben energía externa. Para mejorar las propiedades de los semiconductores se les somete a un proceso de impurificación, o dopaje, consistente en introducir átomos de otras sustancias. Según la impureza, los semiconductores pueden ser:

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A: Si conectamos el polo negativo al semiconductor P y el positivo de la pila al semiconductor N, la barrera aumenta y el diodo no conduce. Se comporta como un aislante. La lampara no luce. B: Si conectamos el polo positivo de una pila al semiconductor tipo P y el negativo al semiconductor tipo N, la barrera se reduce y el diodo se vuelve conductor. La lampara luce.

Existen varios tipos de diodos para distintas funciones:


Diodos rectificadores, su función principal es la de convertir corriente alterna en corriente continua.
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.

3.1.-DIODO LED El diodo LED toma su nombre de la expresión Light Emitting Diode, o diodo emisor de luz.

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Su comportamiento es el mismo que el de los diodos, es decir, se vuelve conductor cuando está polarizado directamente, pero tiene la particularidad de que se ilumina cuando conduce la corriente. El voltaje necesario para que se vuelva conductor es mayor que en un diodo normal, aproximadamente 2 V, y la intensidad de corriente que circula por ellos habitualmente es de unos 20 mA. Tensión de funcionamiento 2 V Corriente de funcionamiento 20 mA

Su uso esta muy extendido en los equipos de musica, televisores, ordenadores (modo stand by) y muchas otras aplicaciones.

4.-TRANSISTORES El transistor es sin lugar a dudas el componente mas importante y el más utilizado. Ha revolucionado la electrónica desde su invención. Está formado por tres capas de material semiconductor, en las que colocamos tres terminales y después encapsulamos para que puedan utilizarse en un circuito. Según las capas de semiconductor que empleemos podemos obtener dos tipos diferentes de transistores:

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Los terminales en un transistor se denominan: • • •

Colector Base Emisor

4.1.-FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR Para que entiendas mejor el funcionamiento de los transistores, recurriremos a un símil. Imagina que en una presa hidráulica (colector, C) hay un gran embalse lleno de electrones. Estos tienden a pasar al emisor (E), mas solo podrán hacerlo si alguien abre el embalse. Puede darse uno de estos 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. En este caso, decimos que el

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transistor está en corte y que, por consiguiente, 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. Decimos, entonces, que el transistor funciona en su zona activa como amplificador.

La intensidad que pasa por el colector es un múltiplo de la corriente de base:

IC = β • I B Así, si ese múltiplo (que depende del modelo de transistor) vale 100, cada electrón que entra por la base da paso a 100 electrones a través del colector. 3. Si llegan 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. En este caso, el transistor funciona en saturación.

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Tanto en corte como en saturación, la unión colector-emisor funciona como un interruptor, abierto o cerrado, controlado por la intensidad de base.

4.2.-ANALISIS DE CIRCUITOS BASICOS CON TRANSISTOR A)

En este circuito al no circular corriente por la base del transistor (esta abierta), la corriente entre el colector y el emisor esta bloqueada y el LED no se ilumina

B) En este circuito conectamos la base al polo positivo de la pila a traves de una resistencia. La pequeña corriente que entra por la base desbloquea la unión colector-emisor, facilitando el paso de la corriente entre colector y emisor y por tanto el LED luce.

C) TEMPORIZADOR En muchas ocasiones necesitamos que un dispositivo, por ejemplo las luces de la escalera, un secador de manos o el televisor, esté funcionando durante un determinado tiempo y después se desconecte de forma automática. Para ello necesitamos un temporizador. 11

En este circuito, el LED está apagado ya que por la base no circula corriente. Estamos, por tanto, ante un transistor en corte. Cuando accionamos el pulsador, circula corriente por la base, se activa el transistor y se enciende el LED. A la vez, el condensador se carga. Al soltar el pulsador, el LED sigue luciendo durante un tiempo. Ahora, la corriente de base la proporciona el condensador. Cuando se descarga, el transistor se bloquea y el diodo se apaga. Cuanto mayor sea la capacidad del condensador, más carga adquirirá y más tiempo tardará en descargarse. D) CONTROL DEL ALUMBRADO PUBLICO

Con este circuito se trata de simular la conexión y desconexión del alumbrado publico en el orto y en el ocaso del sol. Mediante el potenciometro regulamos la sensibilidad de la LDR, para que se active, por ejemplo, cuando no está encendida la iluminación del aula, o bien colocando la mano sobre la capsula de la LDR. Cuando se dé esta condición el LED se iluminará. Si conectamos las luces del aula o apartamos la mano de la capsula, la resistencia de la LDR disminuirá mucho y el LED dejará de iluminar. E) ALARMA CONTRA INCENDIOS a) A temperatura ambiente, la corriente por la base del transistor es prácticamente nula y el transistor se encuentra en corte, por lo tanto, no conduce corriente y la bombilla no luce. Actúa como un interruptor abierto . (Circuito 1). b) A medida que aumenta la temperatura en la NTC, su resistencia disminuye. Como 12

consecuencia, aumenta la corriente en el circuito emisor-colector y el transistor permite el paso de corriente como si fuese un interruptor cerrado: la bombilla luce (Circuito 2). Si miras las propiedades de los transistores, verás que comienzan a conducir cuando el voltaje entre la base y el emisor es de unos 0,7 V.

c) Para qué sirve entonces el potenciómetro? La respuesta es sencilla. Observa la bifurcación entre el potenciómetro y la resistencia de 1 kΩ. ¿Por qué camino intenta ir la corriente, por el A o por el B? Siempre por el que le resulta más fácil. Si la resistencia del potenciómetro está próxima a O Ω, la mayor parte de la corriente atravesará el potenciómetro, con lo que apenas llegará corriente a la base y no se encenderá la bombilla. Es decir, la corriente irá por el camino B (Circuito 3).

d) si la resistencia en el potenciómetro es muy elevada, casi toda la corriente irá hacia la base (camino A) y la bombilla se encenderá. De esta manera, podemos regular la temperatura a la que queremos que nuestra alarma avise (Circuito 4). ¿porqué hay una resistencia de 1.000 Ω en el circuito? Esto es lo más fácil de entender. Si la intensidad de corriente en la base fuese muy alta se destruiría el transistor. Esta resistencia lo protege. Si buscamos en la hoja de características (datasheet) de cualquier modelo de transistor, podemos encontrar las corrientes y voltajes máximos que pueden circular por sus patillas sin estropearse.

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