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Electrónica analógica Es una parte de la electrónica que estudia los sistemas en los cuales sus variables; tensión, corriente, ..., varían de una forma continua en el tiempo, pudiendo tomar infinitos valores (al menos teóricamente). En contraposición se encuentra la electrónica digital donde las variables solo pueden tomar valores discretos, teniendo siempre un estado perfectamente definido. Pongamos un ejemplo: Disponemos de una medida real concreta; la longitud total de un coche: En un sistema digital esta medida podría ser de 4 metros o de 4 metros y 23 centímetros. Podremos darle la precisión que queramos pero siempre serán cantidades enteras En un sistema analógico la medida seria la real; es decir 4,233648596... en teoría hasta que llegásemos a la mínima cantidad de materia existente (siempre que el sistema de medida sea lo suficientemente exacto).
Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la
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lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.
El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el tríodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y la placa con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de placa. Esto fue muy importante para que se fabricaran los primeros amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc. Conforme pasaba el tiempo las válvulas de vacío se fueron perfeccionando y mejorando, apareciendo otros tipos, como los tetrodos (válvulas de cuatro electrodos), los pentodos (cinco electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta potencia, etc. Dentro de
los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su miniaturización. Pero fue definitivamente con el transistor, aparecido de la mano de Bardeen y Brattain de la Bell Telephone en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de los aparatos tales como las radios. El transistor de unión apareció algo más tarde en 1949, este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las aplicaciones de la electrónica analógica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre
El transistor tiene tres terminales, el emisor, la base y el colector, se asemeja a un triodo, la base sería la rejilla de control, el emisor el cátodo, y el colector la placa, polarizando adecuadamente estos tres terminales, se consigue controlar una gran corriente de colector a partir de una pequeña corriente de base. El diodo de vacío fue desbancado más rápidamente que las válvulas amplificadoras por el diodo semiconductor que se empezó a utilizar en 1920, aunque se conocía de más antiguo por ser utilizado en el receptor de radio a galena, un diodo que estaba formado por cristal de galena.
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otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado sólido semiconductor (s ilicio), razón por la que no necesitan centenares de voltios de tensión para funcionar. A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando, en pequeños círculos audiófonos, las válvulas porque parecen ofrecer unas cualidades sonoras que no muestran los transistores.
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Electrónica analógica La electrónica analógica es una parte de la electrónica que estudia los sistemas en los cuales sus variables; tensión, corriente, varían de una forma continua en el tiempo, pudiendo tomar infinitos valores (al menos teóricamente). En contraposición se encuentra la electrónica digital donde las variables solo pueden tomar valores discretos, teniendo siempre un estado perfectamente definido.
La electricidad trabaja con semiconductores que tienen
conductores
y
la
electrónica
con
Unas propiedades diferentes. La electrónica ha permitido la miniaturización de los aparatos, la posibilidad de automatización y programación de procesos y un gran desarrollo de las tecnologías de la información y la comunicación.
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Componentes electrónicos
Todo circuito electrónico está formado por unos componentes básicos: • Resistencias • Potenciómetros • LDR • Termistores • Diodos y diodos LED • Condensadores • Transistores • Circuitos impresos e integrados Todos estos componentes se encuentran cuando se abre cualquier aparato electrónico (como Un ordenador, un DVD o un reproductor de MP3) integrados en un circuito impreso o placa Base. Para realizar los ejercicios de esta quincena será útil el programa Crocclip que se puede Descargar aquí. Además, visualiza el vídeo que aparece en los contenidos para aprender con el simulador crocclip. Resistencias electrónicas Resistencias fijas Resistencias dependientes
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TIPOS DE RESISTENCIA FIJAS 1. DE MATERIAL DEPELICULA DE CARBON Según el material y el procedimiento de fabricación los resistores pueden ser: Resistencias de película de carbón. Son las resistencias más utilizadas en la actualidad Debido a su gran estabilidad térmica.
2.Resistencias bobinadas. Son resistencias que disipan grandes potencias
3. Resistencias de película metálica. Son resistencias muy estables y fiables.
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C贸digo de colores de una resistencia
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EJEMPLO COMO IDENTIFICAR LOS EL VALOR DE LA RESISTENCIA
Aunque no siempre, en casi todas las resistencias el último color suele ser dorado o plateado, por lo que para saber si estamos leyendo los colores bien o mal tenemos que colocar la Resistencia con el dorado o el plateado a la derecha, como en la imagen. Luego empezamos a medir identificar los colores Color marron verde marron dorado total
valor 1 5 X10 5%+0.15 ohm
2. FUNCIÓN DE LAS RESISTENCIAS EN UN CIRCUITO ELECTRÓNICO En los circuitos electrónicos utilizamos resistencias fijas para: Limitar o regular la intensidad de corriente que circula por determinado circuito. Por ejemplo: Aquí vemos dos circuitos formados por una pila, una bombilla y una resistencia en serie (se supone que ya conoces la simbología). o
Proteger algunos componentes por los que no debe circular una intensidad de corriente elevada. La resistencia actúa como divisor de tensión. Por ejemplo:
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3.Potenciómetro Los potenciómetros o reóstatos son resistencias de valor variable; algunos potenciómetros Tienen una palanca para que podamos modificar su valor girándola. En otros su valor se modifica haciendo girar la pieza de dentro con un destornillador. Aquí tienes un potenciómetro con palanca y otro sin palanca. Siempre tienen tres terminales.
El símbolo del potenciómetro es el de la resistencia, pero añadiendo una flecha que indica que su valor es variable:
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RESISTENCIAS DEPENDIENTES Las resistencias dependientes son resistencias cuyo valor óhmico varía en función de diferentes características, como la luz ambiental, la temperatura y la tensión. Distinguiremos dos tipos de resistencias dependientes:
FOTORRESISTENCIA (LDR) LDR son las siglas en inglés de Light Dependan Resistor (resistencia que varía con la luz).
TERMISTORES (NTC.PTC) Los NTC (Negative Temperature Coeficiente), cuya resistencia disminuye con la Temperatura. Los PTC(Positive Temperature Coeficiente), cuya resistencia aumenta con la temperatura.
CAPACITADORES
Se trata de componentes capaces de acumular carga eléctrica que luego pueden liberar cuando nos interese; es decir, pueden funcionar como pilas durante un tiempo limitado. Se mide en faradios (F) o, si es pequeña, en mili faradios (mF). Existen dos tipos de capacitores Cerámicos
Electrolito 11
Su forma de representación
Diodos Los diodos son componentes semiconductores que dejan pasar la corriente en un sentido y la bloquean en el otro sentido.
Representación simbólica
Polarización de diodos
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En la imagen de la izquierda el diodo estรก conectado en polarizaciรณn directa, es decir, el polo positivo del diodo va unido al positivo de la pila (y el negativo al negativo). En ese caso el diodo conduce y la bombilla se Enciende. En cambio en la derecha el diodo estรก en polarizaciรณn inversa, Es decir, el polo positivo del diodo va unido al negativo de la pila (y por lo Tanto el negativo va al positivo). En ese caso el diodo corta la corriente y La bombilla se queda apagada.
Diodo led Los diodos que estamos mรกs acostumbrados a ver son los LED (Light emitir diodo). Los LED emiten luz cuando se encuentran en polarizaciรณn directa; una de Sus funciones mรกs tรญpicas es avisar de que un aparato electrรณnico estรก Encendido: las lucecitas de colores de los televisores, ordenadores, DVD, etc., son diodos LED. Representaciรณn simbรณlica
Ubicaciรณn del diodo en un circuito
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Diodo zener El diodo Zener es un diodo de cromo1 que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas
. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura. Su función es regular la tención Zona de trabajo _ se conecta en polarización inversa (on) Y en polarización directa se comporta en un diodo normal (off) Símbolo
Transistores Transistores Bipolares. PNP y NPN Los transistores son semiconductores que constan de 3 terminales: emisor, colector y base. Aquí tienes imágenes de transistores.
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Representación simbólica
Funcióncionamiento de los transistores
Instrumentos de medición Medición de Tensión La tensión en un circuito eléctrico o electrónico se mide con un aparato llamado voltímetro. El voltímetro es el aparato específico para medir tensión, pero muchas veces se emplea el polímetro, que,
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como su nombre indica, es un aparato polivalente que puede medir distintas magnitudes.
multitester Medida de voltaje Para medir la tensión, el voltímetro ( o el polímetro) deben conectarse en paralelo con el circuito.
Medición de corriente El aparato específico para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el amperímetro. Se debe conectarse en serie con el circuito
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Circuitos de aplicaci贸n de lo visto
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de los temas
tratados
Objetivos Esta asignatura tiene como objetivo básico el de cubrir la fase formativa inicial sobre Electrónica Analógica Su objetivo es enseñar al alumno los conceptos de Electrónica Analógica que se emplean más frecuentemente, dotándole de una visión y capacidad de análisis rápido de circuitos Electrónicos con y sin realimentación, mediante herramientas adecuadas para su Se pretende por tanto:
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entendimiento, análisis y diseño. Está por tanto muy basada en el análisis de circuitos, pero prepara al alumno para el diseño o síntesis de los mismos, más complicado en principio porque esta tarea requiere una buena base del anterior análisis y un conocimiento de lo ya hecho para no repetir soluciones circuitales bien conocidas. Asignaturas posteriores como "Circuitos Electrónicos",
Educar la intuición y el sentido común electrónico del alumno para que tenga una idea realista y práctica de lo que se puede esperar y obtener de los circuitos analógicos más frecuentes, sobre todo con Amplificadores Operacionales, que a día de hoy serían los componentes básicos del diseño analógico generalista para recogida, acondicionamiento y amplificación de señales. Desarrollar aproximaciones que permitan hacer cálculos sencillos (manuales) en etapas básicas y configuraciones sencillas, ,por ejemplo. Podríamos resumir esta característica en que el alumno
Diseñar circuitos electrónicos Analógicos sencillos con la simbología Adecuada. Describir el funcionamiento y la Aplicación de un circuito electrónico y Sus componentes elementales.
Realizar con un simulador el montaje De circuitos electrónicos previamente Diseñados con una finalidad, Utilizando simbología adecuada. Llevar a cabo mediciones de
"Electrónica de Comunicaciones", "Sistemas Electrónicos Analógicos y Mixtos" e "Ingeniería de Sistemas Electrónicos" irán completando esa formación inicial de ELAN que a nivel de este segundo curso será esencial y suficiente para explicar los resultados obtenidos en el laboratorio y en el diseño de circuitos bajo especificaciones.
sabrá qué componente tiene que variar para obtener cierto resultado, ciegamente y hacer muchas simulaciones, podría llegar a una idea aproximada sobre la influencia de tal componente en el resultado que interesa. Un buen Ingeniero de Diseño Analógico suele hacer pocas simulaciones (o ninguna) para definir la topología inicial del diseño y emplea más su sentido común. Sólo cuando hay que afinar los resultados suele recurrir a una simulación exhaustiva (paramétrica por ejemplo) que ya no suele cambiar demasiado la topología inicial.
Magnitudes eléctricas en circuitos Electrónicos. Identificar los distintos componentes Electrónicos elementales.