Elementos Básicos de Electrónica

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Resistencia Eléctrica… Es la oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre… Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

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Resistencia, Condensadores, Inductores, Diodos y Transistores...

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Resistencia Eléctrica…Es la oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre…

Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

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Condensador Eléctrico… Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía, sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total…

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Inductor, Bobina o Reactor…Es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético…

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El Diodo…Es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo y un cátodo…

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Diodo Zener…Es un diodo basado también en una única unión p-n, pero sus niveles de dopado son completamente diferentes de los normalmente encontrados en un diodo normal. Su comportamiento es igual que el del diodo de señal descrito hasta ahora pero generalmente se le hace funcionar en lo que se denomina zona de ruptura. Es decir, aplicándole una tensión inversa superior a la tensión de ruptura.

Se distingue por su capacidad de mantener un voltaje constante en sus terminales cuando se encuentran polarizados inversamente y por ello se emplean como elementos de control, se les encuentra con capacidad de ½ watt hasta 50 watt y para tensiones de 2.4 voltios hasta 200 voltios.El diodo Zener polarizado directamente se comporta como un diodo normal, su voltaje permanece cerca de 0.6 V a 0.7 V.

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Diodo Túnel o Diodo Esaki…Los diodos túnel, también conocidos como diodos Esaki. Se caracterizan por poseer una zona de agotamiento extremadamente delgada y tener en su curva una región de resistencia negativa donde la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje. Esta última propiedad los hace muy útiles como detectores, amplificadores, osciladores, multiplicadores, interruptores, en aplicaciones de alta frecuencia…

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Diodos Schottky…También llamados diodos de recuperación rápida o de portadores calientes, están hechos de silicio y se caracterizan por poseer una caída de voltaje directa muy pequeña, del orden de 0.25 V o menos y ser muy rápidos. Se emplean en fuentes de potencia, sistemas digitales y equipos de alta frecuencia…Una variante son los diodos back o de retroceso, los cuales tienen un voltaje de conducción prácticamente igual a cero, pero también un voltaje inverso de ruptura muy bajo, lo cual lo limita su uso a aplicaciones muy especiales…

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Diodo Led…‘diodo emisor de luz’; es un componente optoelectrónico pasivo y más concretamente, un diodo que emite luz.

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Diodo Láser…También conocidos como láseres de inyección o ILD’s. Son LED’s que emiten una luz monocromática, generalmente roja o infrarroja, fuertemente concentrada, enfocada, coherente y potente. Son muy utilizados en computadoras y sistemas de audio y video para leerdiscos compactos que contienen datos, música, películas, etc., así como en sistemas de comunicaciones para enviar información a través de cables de fibra óptica. También se emplean en marcadores luminosos, lectores de códigos de barras y otras muchas aplicaciones…

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Diodo Varicap…Diodo de capacidad variable o varactor, es un diodo que aprovecha determinadas técnicas constructivas para comportarse, ante variaciones de la tensión aplicada, como un condensador variable. Polarizado en inversa, este dispositivo electrónico presenta características que son de suma utilidad en circuitos sintonizados (L-C), donde son necesarios los cambios de capacidad. Es undispositivo semiconductor que trabaja polarizado inversamente y actúan como condensadores variables controlados por voltaje. Esta característica los hace muy útiles como elementos de sintonía en receptores de radio y televisión. Son también muy empleados en osciladores, multiplicadores, amplificadores, generadores de FM y otros circuitos de alta frecuencia. Una variante de los mismos son los diodos SNAP, empleados en aplicaciones de UHF y microondas.

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Fotodiodo…Es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, iluminados en ausencia de una fuente exterior de energía generan una corriente muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo.

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Diodo PIN…Su nombre deriva de su formación P(material P), I(zona intrínseca) y N(material N) Los diodos PIN se emplean principalmente como resistencias variables por voltaje y los diodos Gunn e IMPATT como osciladores. También se disponen de diodos TRAPATT, BARITT, ILSA, etc.Son dispositivos desarrollados para trabajar a frecuencias muy elevadas, donde la capacidad de respuesta de los diodos comunes está limitada por su tiempo de tránsito, es decir el tiempo que tardan los portadores de carga en atravesar la unión PN. Los másconocidos son los diodos Gunn, PIN e IMPATT.

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El Transistor…Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña. Existe una gran variedad de transistores. En principio, se explicarán los bipolares…

Los símbolos que corresponden a este tipo de transistor son los siguientes…

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Funcionamiento Básico de un Transistor…Cuando el interruptor SW1 está abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lámpara no se encenderá, ya que, toda la tensión se encuentra entre Colector y Emisor. (Figura 1)…

Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad muy pequeña circulará por la Base. Así el transistor disminuirá su resistencia entre Colector y Emisor por lo que pasará una intensidad muy grande, haciendo que se encienda la lámpara. (Figura 2)…

En general: IE < IC < IB ; IE = IB + IC ; VCE = VCB + VBE

Generalmente podemos decir que la unión base - emisor se polariza directamente y la unión base - colector inversamente…

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Zonas de Trabajo del Transistor…Corte:No circula intensidad por la Base, por lo que, la intensidad de Colector y Emisor también es nula. La tensión entre Colector y Emisor es la de la batería. El transistor, entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor abierto…

IB = IC = IE = 0; VCE = Vbat

Saturación:Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor cerrado. De esta forma, se puede decir que la tensión de la batería se encuentra en la carga conectada en el Colector…

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Activa:Actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente…

Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En definitiva, como si fuera un interruptor…

La ganancia de corriente es un parámetro también importante para los transistores ya que relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de base. Los fabricantes suelen especificarlo en sus hojas de características, también aparece con la denominación hFE. Se expresa de la siguiente manera:

ß = IC / IB

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El Tiristor…Es un componente electrónico constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales porque solamente transmiten la corriente en un único sentido. Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica…

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