Componentes Bsicos.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZULMATERIA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA DOCENTE: ING. DIAZ CASANOVA ROSA MARIA

INTENGRANTES DEL EQUIPO:

1COMPONENTES BASICOS2DIODOUn diodo es un componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de la corriente elctrica a travs de l en un solo sentido.

Para qu se utilizan los diodosLos diodos son utilizados en los aparatos electrnicos, y principalmente se encuentran en las fuentes de poder, en una conformacin denominada Rectificador que convierte la corriente alterna en corriente directa; tambin cambia el voltaje de la corriente mediante un transformador que junto al rectificador crea una nueva lnea de corriente en un voltaje adecuado.

Ejemplo Smbolo

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La flecha del smbolo del diodo muestra la direccin en la cual puede fluir la corriente Los diodos deben conectarse de la forma correcta, el diagrama puede ser etiquetado como (+) para el nodo y () para el ctodo. El ctodo es marcado por una lnea pintada sobre el cuerpo del diodo. Si le metes al + al catado no polariza, porque solo sirve para polarizar corriente alterna ya que vara de positivo a negativo.

4Los diodos se clasifican en:

Diodos de unin: Consta de un cristal de germanio o de silicio debidamente dopado, tiene forma cilndrica, estos son diodos de baja potencia que se usan mucho como rectificadores de pequeos aparatos.Diodos emisores de luz: Son conocidos como el nombre de led, tienen la particularidad de emitir luz cuando son atravesados por la corriente elctrica. Diodo tnel: lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en sentido de paso ofrece unas variantes segn la tensin. Diodo Gunn: Este diodo tiene caractersticas muy diferentes, ya que no es rectificador, se trata de un generador de microondas formado por un semiconductor de dos terminales. Diodo capacitivo: es un diodo semiconductor cuya caracterstica principal es la de obtener una capacidad que depende de la tensin inversa aplicada.

5DIODO EMISOR DE LUZ

Un led es un componente electrnico cuya funcin principal es convertir la energa elctrica en una fuente luminosa.su principio de funcionamiento se basa en la emisin de fotones (luz) cuando los electrones portadores de la electricidad atraviesan el diodo, dicho fenmeno se conoce como electroluminiscencia.

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Hoy en da los leds experimentan un auge en el uso de diferentes aplicaciones, desde su aplicacin en simples mandos a distancia hasta su uso en la fabricacin de enormes pantallas de televisin, los leds han experimentado un largo camino de investigacin y estudio desde principios del siglo XX hasta nuestros dias.7Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:*La pata ms larga siempre va a ser el nodo*En el lado del ctodo, la base del led tiene un borde plano*Dentro del led, la plaqueta indica elnodo. Se puede reconocer porque es ms pequea que el yunque, que indica elctodo.

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TRANSISTOR

Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulacin de una corriente grande mediante una seal muy pequea. El transistor es un dispositivo electrnico semiconductor utilizado para entregar una seal de salida en respuesta a una seal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Actualmente se encuentran prcticamente en todos los aparatos electrnicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lmparas fluorescentes, tomgrafos, telfonos celulares, entre otros.9Cuando el interruptor SW1 est abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lmpara no se encender, ya que, toda la tensin se encuentra entre Colector y Emisor.

Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad muy pequea circulara por la base. As el transistor disminuir su resistencia entre colector y emisor por lo que pasara una Intensidad muy grande haciendo que se encienda la lmpara.

10TIPOS DE TRANSISTORES:Transistor de contacto puntual:Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la combinacin cobre-xido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metlicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se ve en el colector, de ah el nombre de transfer resistor. Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su da. Es difcil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frgil (un golpe poda desplazar las puntas) y ruidoso. En la actualidad ha desaparecido.

11Transistor de unin bipolar:

El transistor de unin bipolar (o BJT, por sus siglas del ingls bipolar junction transistor) se fabrica bsicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP. 12FOTOTRANSISTOR:

Los fototransistores son sensibles a la radiacin electromagntica en frecuencias cercanas a la de la luz visible; debido a esto su flujo de corriente puede ser regulado por medio de la luz incidente. Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, slo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo comn);Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminacin).

13SCREl SCR (Silicon Controled Rectifier / Rectificador controlado de silicio) es un dispositivo semiconductor de 4 capas que funciona como un conmutador casi ideal.El smbolo y estructura del SCR se muestran en la figura.Estructura y smbolo de un SCR - Electrnica UnicromAnalizando los diagramas:A = nodo, G = compuerta o Gate y C = K = ctodo

14Funcionamiento bsico del SCREl siguiente grfico muestra un circuito equivalente del SCR para comprender su funcionamiento.Al aplicarse una corriente IG al terminal G (base de Q2 y colector de Q1), se producen dos corrientes: IC2 = IB1.IB1 es la corriente base del transistor Q1 y causa que exista una corriente de colector de Q1 (IC1) que a su vez alimenta la base del transistor Q2 (IB2), este a su vez causa ms corriente en IC2, que es lo mismos que IB1 en la base de Q1, y......Circuito equivalente de un SCR - Electrnica UnicromEste proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR.

15TRIACQu es un Triac?El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos de control: los tiristores. El triac es en esencia la conexin de dos tiristores en paralelo pero conectados en sentido opuesto y compartiendo la misma compuerta.A1:Anodo1, A2:Anodo2, G: Compuerta

El triac slo se utiliza en corriente alterna y al igual que el tiristor, se dispara por la compuerta. Como el triac funciona en corriente alterna, habr una parte de la onda que ser positiva y otra negativa.

16Funcionamiento del Triac

La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasar por el triac siempre y cuando haya habido una seal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circular de arriba hacia abajo (pasar por el tiristor que apunta hacia abajo), de igual manera:

La parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasar por el triac siempre y cuando haya habido una seal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circular de abajo hacia arriba (pasar por el tiristor que apunta hacia arriba)Para ambos semiciclos la seal de disparo se obtiene de la misma patilla (la puerta o compuerta).Lo interesante es, que se puede controlar el momento de disparo de esta patilla y as, controlar el tiempo que cada tiristor estar en conduccin. Recordar que un tiristor slo conduce cuando ha sido disparada (activada) la compuerta y entre sus terminales hay un voltaje positivo de un valor mnimo para cada tiristor)

Entonces, si se controla el tiempo que cada tiristor est en conduccin, se puede controlar la corriente que se entrega a una carga y por consiguiente la potencia que consume.17ELEMENTOS BASICOS DE ELECTRONICA DIGITAL18COMPUERTAS LOGICAS

19CONCEPTOUna puerta lgica, o compuerta lgica, es un dispositivo electrnico con una funcin booleana. Son circuitos de conmutacin integrados en un chip. Es un dispositivo que nos permite obtener resultados, dependiendo de los valores de las seales que le ingresemos. Las compuertas lgicas se comunican entre s usando el sistema BINARIO. Este consta de solo 2 indicadores 0 y 1 llamados BIT. PARA QUE SIRVEN?Estas sirven para activar o desactivar un elemento de forma sistematica, es decir que activa o desactiva una carga pero de acuerdo a lo que las entradas indiquen su trabajo.

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COMPUERTA NEGADORA NOTLa puerta lgica NO realiza la funcin booleana de inversin o negacin de una variable lgica. Esta compuerta dispone de una sola entrada que llamaremos A. Su operacin lgica genera una salida X igual a la entrada A invertida.ECUACION CARACTERISTICA DE LA PUERTA NOT

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COMPUERTA ANDLa puerta lgica Y realiza la funcin booleana de producto lgico. Su smbolo es un punto (). La ecuacin caracterstica que describe el comportamiento de la puerta AND es:La compuerta AND produce la multiplicacin lgica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B estn ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0.

22COMPUERTA ORLa compuerta OR produce la funcin sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El smbolo algebraico de la funcin OR (+), es igual a la operacin de aritmtica de suma. LA ECUACION DE LA PUERTA OR ES:

23COMPUERTA NANDEs el complemento de la funcin AND, como se indica por el smbolo grfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeo crculoRealiza la operacin de producto logico negado. LA ECUACION DE LA PUERTA NAND ES:

24COMPUERTA NORLa compuerta NOR es el complemento de la compuerta ORrealiza la operacin de suma lgica negada. LA ECUACION DE LA PUERTA NOR ES:

25TABLAS DE VERDADPara qu sirven las tablas de verdad? Las tablas de verdad nos permiten analizar cualquier frmula y hallar sus valores de verdad. Nos dice si una frmula es factible. Si un razonamiento es vlido o no Constituye un procedimiento de decisin que en un nmero finito de pasos nos dice si una frmula es una tautologa o no.

Las dos primeras columnas de la tabla nos muestran los cuatro casos de combinacin posibles segn el valor de verdad de A y de B. Tenemos por tanto 4 lneas, y 16 columnas que representan todos los posibles valores que pueden darse segn se defina una funcin de verdad cualquiera.De esta forma podemos conocer mecnicamente, es decir mediante algoritmo, el valor de verdad de cualquier conexin lgica, siempre y cuando previamente la hayamos definido como funcin de verdad.Se hace necesario definir todas las relaciones establecidas por las conexiones en valores de verdad.

12345678910111213141516ABA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BA$BVVVVVVVVVVFFFFFFFFVFVVVVFFFFVVVVFFFFFVVVFFVVFFVVFFVVFFFFVFVFVFVFVFVFVFVFNegacin (),(~)

Consiste en cambiar el valor de verdad de una variable proposicional.

AVFFV

Conjuncin La proposicin molecular ser verdadera slo cuando ambas variables proposicionales sean verdaderas.(Columna 8 de la tabla de funciones posibles)

ABVVVVFFFVFFFF

Disyuncin La proposicin molecular ser verdadera cuando una o ambas variables proposicionales sean verdaderas.(Columna 2 de la tabla de funciones posibles)

ABVVVVFVFVVFFF

Condicional ()

La proposicin molecular ser verdadera cuando se cumpla si es verdadero A entonces lo es B. (Columna 5 de la tabla de funciones posibles)

ABVVVVFFFVVFFV

Bicondicional (, si y slo si)

La proposicin molecular ser verdadera cuando ambas variables proposicionales tengan a la vez el mismo valor de verdad. (Columna 7 de la tabla de funciones posibles)

ABVVVVFFFVFFFV

TEMPORIZADORESUn temporizador es un aparato con el que podemos regular la conexin desconexin de un circuito elctrico despus de que se ha programado un tiempo. El elemento fundamental del temporizador es un contador binario, encargado de medir los pulsos suministrados por algn circuito oscilador, con una base de tiempo estable y conocida. El tiempo es determinado por una actividad o proceso que se necesite controlar.Se diferencia del rel, en que los contactos del temporizador no cambian de posicin instantneamente. Podemos clasificar los temporizadores en:De conexin: el temporizador recibe tensin y mide un tiempo hasta que libera los contactosDe desconexin: cuando el temporizador deja de recibir tensin al cabo de un tiempo, libera los contactos

33El temporizadorIC 555es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generacin de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronizacin en un solo paquete

34 CONTADORESEn el sentido ms elemental, los contadores son sistemas de memoria que recuerdan cuntos pulsos de reloj han sido aplicados en la entrada. La secuencia en que esta informacin se almacena depende de las condiciones de la aplicacin y del criterio del diseador de equipo lgico.

35Contadores Asincrnicos (Tipo Rizado)El contador tipo rizado es un contador bsico comnmente implementado con circuitos integrados. De todos los contadores ste es el ms sencillo en lgica y, por lo tanto, el de diseo ms fcil, sin embargo este contador est limitado por su velocidad de operacin.

En la figura anterior se muestra un contador binario tipo rizado de 4 dgitos. Inicialmente todos los flip-flops estn en el estado lgico 0 (QA = QB = QC = QD =0). Se aplica un pulso de reloj en la entrada de reloj del flip-flop A usando que QA cambie de 0 lgico a 1 lgico, el flip-flop B no cambia de estado, ya que es disparado por la transicin negativa del pulso, o sea, cuando la entrada de reloj cambie de 1 lgico a 0 lgico36Contador Sincrnico.

El contador sincrnico elimina los retrasos acumulativos de los flip-flops que se vieron en los contadores tipo rizado. Todos los flip-flops en el contador sincrnico estn bajo el control del mismo pulso de reloj. La velocidad de repeticin est limitada slo por el retraso de uno de los flip-flops, ms el retraso introducido por los bloques de control. El diseo de contadores sincrnicos para cualquier base numrica diferente de alguna potencia de 2 se dificulta ms que los contadores tipo rizado

37SUMADORESEn electrnica un sumador es un circuito lgico que calcula la operacin suma. En los computadores modernos se encuentra en lo que se denomina Unidad aritmtico lgica (ALU). Generalmente realizan las operaciones aritmticas en cdigo binario decimal , por regla general los sumadores emplean el sistema binario. En los casos en los que se est empleando un complemento a dos para representar nmeros negativos el sumador se convertir en un sumador-restador

Tiposdesumadores:*Half-adder.*Full-Adder.*MetodoRipple.*Carry-Look-Ahead.

*Carry-select.38FULL ADDER Este dispositivo nos ofrece una mejora del semisumador al cual se le aade un acarreo de entrada. De est manera podemos afrontar sumas de mas de un bit para las cuales utilizaremos el acarreo de salida del anterior en el acarreo de entrada del siguiente. As completamos la suma correctamente. A continuacin vemos la tabla de verdad y un esquema

39METODO RIPPLE Un sumador de dos informaciones binarias A+B de n bits necesita realizar n sumas parciales, empleando para ello n sumadores completos. Esto nos hace conectar el acarreo de salida con el siguiente acarreo de entrada de manera que podamos realizar la suma del siguiente bit con acarreo. Es un circuito muy simple e intuitivo pero presenta el serio inconveniente de tener que esperar un tiempo igual a n tiempos de propagacin antes de obtener un resultado estable.

40CARRY LOOK AHEAD Este sumador, llamado tambin sumador paralelo con acarreo anticipado, realiza la suma aumentando la velocidad de proceso sobre la conexin en serie. Lo logra mediante la generacin de todos los bits de acarreo en el mismo proceso de calculo de las sumas parciales.

CARRY SELECT En este tipo de sumador se realiza un acarreo mixto basado en sumadores y multiplexores, donde la generacin de acarreo en cada sumador se realiza en paralelo y la propagacin en cada multiplexor en serie. El tiempo de propagacin de este sumador depende del tiempo de propagacin de la primera etapa, ms el tiempo de propagacin,

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