Guia de Aprendizaje Basico

5/12/2018 Guia de Aprendizaje Basico - slidepdf.com

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DIRECCIÓN GENERAL DE CENTROS DE FORMACIÓNPARA EL TRABAJO

Guía de Aprendizaje paraMantenimiento Preventivo y Correctivo de Circuitos

Electrónicos Analógicos y Digitales

México, D. F.Septiembre del 2006

SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR



Guía Aprendizaje para Mantenimiento Preventivo y Correctivo de CircuitosElectrónicos Analógicos y Digitales

DR © Secretaría de Educación Pública, DGCFT, 2006.Av. División del Norte No. 2786, Col. Parque San Andrés, C. P. 04040, México, D. F.Impreso en México.

La reproducción total o parcial de esta obra, incluida la portada, y su transmisiónpor cualquier medio mecánico, electrónico, fotográfico, audiográfico o algún otro,requiere la autorización previa por escrito de la Secretaría de Educación Pública.Lo contrario representa un acto de piratería perseguido por la Ley Penal.

ISBN: En trámite.



DIRECTORIO

SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICALic. Josefina Vázquez Mota

SUBSECRETARIO DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIORIng. Esteban Miguel Székely Pardo

DIRECTOR GENERAL DE CENTROS DE FORMACIÓNPARA EL TRABAJO

Lic. Miguel Ángel Lases Mina

ENCARGADO DE LA DIRECCIÓN TÉCNICAIng. Genaro Guerra Zúñiga

DIRECTOR DE APOYO A LA OPERACIÓNLic. Adolfo González Flores

COORDINADORA DE ORGANISMOS DESCENTRALIZADOS ESTATALESDE LOS INSTITUTOS DE CAPACITACIÓN PARA EL TRABAJO

Ing. Alejandra Patricia Fernández Gutiérrez

SUBDIRECTOR ACADÉMICOIng. Genaro Guerra Zúñiga

ENCARGADO DE LA SUBDIRECCIÓN DE VINCULACIÓN Y APOYO ACADÉMICOLic. César Uscanga Herrera

ENCARGADO DE LA SUBDIRECCIÓN DE PLANEACIÓNLic. Pedro Herrera Pérez

COORDINADOR ADMINISTRATIVOLic. Roberto Jairo Juárez Salazar

JEFA DEL DEPARTAMENTO DE PROGRAMASDE ESTUDIO Y DESARROLLO DE PERSONAL DOCENTE

Lic. Miriam A. Delgado Bonanfant



ÍNDICE

Página

Presentación 7

1. Instrucciones para el uso de la guía 11

2. Submódulos de aprendizaje 15

♦

Mantenimientos de circuitos electrónicos analógicosPráctica 1. Equipo, herramienta y suministrosPráctica 2. Pruebas de funcionamientoPráctica 3. Corrección de fallas

17

♦ Mantenimiento de circuitos electrónicos digitalesPráctica 4. Pruebas de funcionamientoPráctica 5. Corrección de fallas

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3. Práctica final o integradora 246

4. Glosario 263

Anexo 273

♦ Norma de Institución EducativaCENICA008.01 Mantenimiento de Circuitos Electrónicos

Analógicos y Digitales .



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PRESENTACIÓN



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La Dirección General de Centros de Formación para el Trabajo participa activamente en lainstrumentación del nuevo modelo educativo basado en competencias, lo que haimplicado entre otras acciones el diseño curricular de cursos de formación para y en eltrabajo. Como producto básico de ello se han obtenido paquetes didácticos, integradospor cuatro documentos, entre los que se incluye la Guía de aprendizaje que en este

momento tienes en tus manos.

Acerca del referente básico La Norma de Competencia es un referente para que las acciones de formación se basenen estándares de ejecución, reflejados en documentos educativos como la paqueteríadidáctica, la cual es un apoyo que te permitirá lograr las competencias indicadas en elperfil de egreso, así como en el objetivo general del curso.

La Norma de Competencia define el desempeño de un individuo en el lugar de trabajo;precisando los conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes que se requieren parasatisfacerlo. Para asegurar su relevancia, dichas normas son determinadas de maneraconjunta entre el sector educativo, los empleadores y los trabajadores de las distintas

ramas de la actividad económica nacional.

¿Qué es la Guía de aprendizaje? Es un documento elaborado para apoyar tu formación y presenta la información teóricamás significativa relacionada con el Mantenimiento de circuitos electrónicos analógicos ydigitales, así como los procedimientos operativos de cada tema de aprendizaje, para ser ejercitados en forma individual o grupal en diversos contextos que pueden ser reales osimulados.

¿Qué demostraré al final del curso? El objetivo de este curso es que seas capaz de: realizará la reparación de circuitoselectrónicos analógicos y digitales, a través de la interpretación de diagramasesquemáticos electrónicos, del uso de equipos, herramientas y suministros, así comodocumentar las actividades que realice en servicios de mantenimiento, para proporcionar un servicio de calidad

¿Qué contiene esta Guía de aprendizaje? Cada submódulo incluye un conjunto de prácticas por tema de aprendizaje y una al finaldel curso. Al inicio de cada submódulo se presenta un mapa conceptual en el queobservarás los conceptos principales que se abordan en el mismo.

En cada práctica encontrarás un sumario que presenta en forma clara y sencillainformación relacionada con las actividades y operaciones que se te pide posteriormenteque realices como parte central de la misma, las cuales contarán con la supervisióndirecta de tu instructor y te serán evaluadas con instrumentos de evaluación como:cuestionario (evidencias de conocimiento), guía de observación (evidencias por desempeño) y listas de cotejo (evidencias por producto) que permitirán integrar tuportafolio de evidencias.

La norma de competencia es el referente para la elaboración de la paquetería didáctica.



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También se incluye un glosario donde podrás consultar el significado de términosrelacionados con el curso y un anexo que incluye la Norma Institucional Educativavinculada con el curso, la cual te describe lo que el sector productivo necesita en suscuadros de producción.

Acerca de la certificación Además de obtener el reconocimiento académico que te otorga el plantel al término delcurso, a través de una constancia, puedes solicitar información acerca del procesoespecífico de evaluación que deberás seguir, si deseas o necesitas ingresar a laevaluación con fines de certificación laboral ante un Organismo Certificador (OC), en lacalificación completa: CENICA008.01 Mantenimiento de circuitos electrónicos analógicosy digitales o en las siguientes Unidades de Competencia Laboral:

UENICA0016.01 Reparar circuitos electrónicos analógicos UENICA0017.01 Reparar circuitos electrónicos digitales

La guía de aprendizaje contempla prácticas que ayudarán en tu proceso de formación.

¡Recuerda que eres el constructor de tu aprendizaje!



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1. INSTRUCCIONES PARA EL USO DE LA GUÍA



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Para el mejor aprovechamiento de esta guía de aprendizaje se recomienda queidentifiques los emblemas en las prácticas de aprendizaje y en la final o integradora quete indican…

El objetivo de la práctica describe lo que debes lograr al ejercitar de

manera suficiente las actividades operativas y descritas en cada práctica.

El sumario presenta la información más significativa de tipo teórico, asícomo la descripción de los procedimientos operativos que necesitas pararealizar las actividades de la práctica.

Los recursos de apoyo consideran el equipo, herramienta, material oinsumos que se utilizarán, para el desarrollo de las actividades de lapráctica.

El lugar determina si la práctica se llevará a cabo en el aula, taller decapacitación o en el sector productivo, a través de visitas.

La duración establece el tiempo total para desarrollar las actividades de lapráctica.

El procedimiento describe las actividades operativas que debes hacer como parte de la práctica. Incluye medidas de seguridad e higiene yrecomendaciones para el mejor aprovechamiento de los recursos de apoyoy lograr calidad.

Los instrumentos de evaluación permiten evaluar tu desempeño en lapráctica, así como el dominio de la información que has estudiado para ellorecopilan evidencias de conocimiento (cuestionario), de desempeño (guíade observación) y de producto (lista de cotejo) para integrar tu portafolio deevidencias. Te los aplicará tu instructor o un compañero.

Las referencias bibliográficas aluden a los libros, revistas, manuales ynormas, entre otros, que son apoyo para ampliar la información de lossumarios y que podrás consultar en tu plantel o en alguna bibliotecaexterna.

El área de notas es un espacio destinado para escribir tus ideas clave,palabras, conceptos principales, dudas o para representar en forma gráficala información que requieres aclarar o enriquecer.

Las prácticas de aprendizaje te permitirán adquirir competencias instrumentadas ensituaciones reales o simuladas sobre aspectos abordados en cada submódulo y la



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práctica final o integradora, te dará la oportunidad de recuperar los temas abordados a lolargo del curso, con lo que podrás resolver problemas o practicar rutinas laborales en unaperspectiva globalizadora.

¡Ahora que tienes en tus manos esta guía aprovéchala!



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2. SUBMÓDULOS DE APRENDIZAJE



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MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS ANALÓGICOS



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Objetivo del submódulo de aprendizaje:

Al finalizar el submódulo, el capacitando reparará circuitos electrónicos analógicos por medio desuministros y diagramas así como de los manuales técnicos y de operación para realizar trabajos

Mapa conceptual: 1

Consiste en

DIAO D

Para

Se aplica Interpretar Cons

SEGURIDADE HIGIENE

MANTENIMIENTO DE CIRCUITOSELECTRÓNICOS ANALÓGICOS

EQUIPO, HERRAMIENTAY SUMINISTROS

HERRAMIENTASY SUMINISTROS

OPERACIÓNDE EQUIPO

PROPORCIONAR UNSERVICIO DE CALIDAD

REPORTE DETAREAS

PRUEBAS DEFUNCIONAMIENTO

MEDICIÓNDE

CIRCUITOS REPORTEDE

FUNCIO-NAMIENTO

TIPOS DECIRCUITOS

DIAGRAMASESQUEMÁTICOS



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Práctica 1Equipo, herramienta y suministros

Objetivo de la práctica

Operar el equipo y utilizar la herramienta y suministros para reparar circuitos electrónicos

Sumario

Es importante tener conocimiento de la seguridad e higiene en el trabajo yel conocimiento y la operación del equipo, la herramienta y el uso de lossuministros para realizar reparaciones de circuitos electrónicos, por estemotivo se tratará la siguiente información:

La Secretaria y del Trabajo y Previsión Social (STPS), emite normas, para tal fin existentres normas que se refieren a las actividades laborales en el área de electricidad yelectrónica las cuales son las siguientes:

♦ NOM-004-STPS-1999, que se refiere a los sistemas de protección e dispositivos de seguridad en la maquinaria y equipo que se utilice en los centros de trabajo.

♦ NOM-017-STPS-2001, que se refiere al equipo de protección personal,selección, uso y manejo en los centros de trabajo

♦ NOM-022-STPS-1999, sobre la electricidad estática en los centros de trabajo

Es necesario que te familiarices con los conceptos de seguridad e higiene, para que lospuedas aplicar en las actividades que realices en el momento que repares circuitoselectrónicos.

1.1.1 Seguridad e higiene

Higiene en el trabajo:Se refiere a un conjunto de normas y procedimientos tendientes a la protección de laintegridad física y mental del trabajador, preservándolo de los riesgos de salud inherentesa las tareas del cargo y al ambiente físico donde se ejecutan.

Está relacionada con el diagnóstico y la prevención de enfermedades ocupacionales apartir del estudio y control de dos variables: el hombre y su ambiente de trabajo, es decir que posee un carácter eminentemente preventivo, ya que se dirige a la salud y a lacomodidad del empleado, evitando que éste enferme o se ausente de manera provisional

o definitiva del trabajo.Condiciones ambientales de trabajo:Son las circunstancias físicas que cobijan al empleado en cuanto ocupa un cargo en laorganización.

Condiciones de tiempo:Duración de la jornada de trabajo, horas extras, períodos de descanso, etc.



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Condiciones sociales: Son las que tienen que ver con el ambiente o clima laboral (organización informal, estatus,etc.).

Los tres puntos más importantes de las condiciones ambientales de trabajo son:Iluminación, ruido y condiciones atmosféricas.

♦ La iluminación se refiere a la cantidad de luminosidad que incide en el lugar detrabajo.

♦ El ruido se considera como un sonido o barullo indeseable, la legislación laboralestipula que el nivel máximo de intensidad de ruido en el ambiente de trabajo es de85 decibeles.

♦ Las condiciones atmosféricas que inciden en el desempeño del cargo sonprincipalmente la temperatura y la humedad.

La seguridad del trabajo:Es el conjunto de medidas técnicas, educacionales, medicas y psicológicas empleadaspara prevenir accidentes, tendientes a eliminar las condiciones inseguras del ambiente, ya instruir o convencer a las personas acerca de la necesidad de la implantación deprácticas preventivas.

Un plan de seguridad implica, necesariamente, los siguientes requisitos:1) La seguridad en sí, es una responsabilidad de línea y una función de staff frente suespecialización.2) Las condiciones de trabajo, el ramo de actividad, el tamaño, la localización de laempresa, etc., determinan los medios materiales preventivos.3) La seguridad no debe limitarse sólo al área de producción. Las oficinas, los depósitos,etc., también ofrecen riesgos, cuyas implicaciones atentan a toda la empresa.4) El problema de seguridad implica la adaptación del hombre al trabajo.

La seguridad de trabajo complementa tres áreas principales de actividad:1. Prevención de accidentes.2. Prevención de robos.3. Prevención de incendios.

Electricidad estática:Las medidas de seguridad e higiene que deben tomarse para evitar accidentes son: Nousar objetos metálicos como anillos, esclavas o relojes; uso de equipo de protecciónpersonal, apoyos visuales de seguridad e higiene, así como la identificación de voltajes detomas de corriente, entre otros.

Es de importancia que tomes en cuenta la electricidad estática en como se genera ycuales son los riesgos.

La electricidad estática se genera por contacto y separación de materiales disímiles. Por ejemplo, se genera cuando un líquido fluye dentro de un caño o sale, desde un orificio,hacia un recipiente receptor.

Los principales riesgos de la electricidad estática son los incendios y las explosiones



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provocadas por descarga de chispas que contienen energía suficiente como paraencender cualquier vapor, gas o polvo inflamable. Por otra parte, una descarga deelectricidad estática recibida por un operador puede hacerlo reaccionar en formainvoluntaria, lo que puede dar por resultado una caída y, por consiguiente, una lesión.Una chispa entre dos cuerpos surge cuando hay buena conductividad eléctrica entre

estos; en consecuencia es necesario conectar a tierra y empalmar entre sí los recipientesque contienen líquidos inflamables para evitar que la electricidad estática produzca unachispa.

El empalme se realiza para eliminar una diferencia de potencial (Voltaje) entre dosobjetos. La conexión a tierra tiene como finalidad eliminar una diferencia de potencialentre el objeto y la tierra

Los empalmes y las conexiones a tierra son efectivas solamente cuando los objetos queestán empalmados son conductores.

1.1.2 Herramienta y suministros

La herramienta y los suministros son muy importantes identificarlos y utilizarlos pararealizar trabajos de calidad y minimizar los riesgos de seguridad e higiene, la herramientase puede clasificar en mecánica y eléctrica, la mecánica es toda aquella que es necesariouna acción o manipulación por parte de la persona que la utilizará y que no requiere otrotipo de energía para realizar algún trabajo, de lo cual de seguro tu estas familiarizado condesarmadores, pinzas, martillos, etc., pero existen diferentes herramientas según el tipode trabajo que se realiza aunque también determinadas herramientas se pueden utilizar para diferentes trabajos, la herramienta eléctrica se identifica por toda aquella que apartede la acción o manipulación física de una persona, requiere energía eléctrica para sufuncionamiento y realizar un trabajo, alguna herramienta de ejemplo sería un taladro, unasierra eléctrica, un desarmador eléctrico, etc., los cuales se pueden utilizar para distintos

trabajos que no se relacionan entre si, como en el área de la carpintería, la electricidad,plomería, etc., por este motivo tenemos que identificar y utilizar correctamente lasherramientas mecánicas y eléctricas para realizar trabajos de reparaciones electrónicas.

Para utilizar de la mejor manera la herramienta es importante consultar los manuales delfabricante y tomar en cuenta las medidas de seguridad e higiene que se recomienda conlas indicaciones de operación, manipulación y condiciones físicas y eléctricas para su uso,a continuación se relaciona la lista de las herramientas mas comunes que utilizarás parala reparación de circuitos electrónicos, pero posiblemente te encuentres con herramientamuy especial que se tiene que utilizar para la reparación de circuitos electrónicosespeciales, y por lo general el mismo fabricante proporciona la herramienta o estáintegrada en el manual de servicio.

La herramienta que se utiliza normalmente para la reparación de circuitos electrónicos esla siguiente:



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Herramienta: Mecánica Eléctrica

♦Desarmadores Allen ♦Cautín tipo lápiz de 30 W con su base♦Desarmadores de relojero y de caja ♦Taladro♦Desarmadores planos y Phillips ♦Lámpara con lupa

♦Desarmadores Torx ♦Mini taladro (Moto-Tools)♦Extractor de soldadura ♦Aspiradora♦Juego de caimanes ♦Multicontacto polarizado♦Pinzas de corte ♦Desarmadores eléctricos♦Pinzas de electricista♦Pinzas de punta♦Pinzas pelacable♦Pulsera antiestática♦Base para fijar placas de circuitos

electrónicos

A continuación te presentamos información de las herramientas más usuales para las

reparaciones electrónicas:

Tipos de herramientas

En las siguientes secciones se describen algunas de las principales herramientasmanuales y eléctricas utilizadas en la práctica electrónica. Para varias de ellas no seproporcionan mayores detalles debido a que su uso es muy conocido. Entre lasherramientas analizadas figuran las pinzas, los desarmadores, los cautínes eléctricos ylos taladros, con sus correspondientes accesorios y variantes. En futuras oportunidadesse describirán otras herramientas especializadas a medida que las situaciones loameriten.

Las pinzas

Las pinzas son herramientas metálicas compuestas de dos brazos trabados por un pernoque permite abrirlos y volverlos a cerrar. En los extremos de los brazos se encuentran lasmandíbulas las cuales, de acuerdo a su forma, pueden servir para apretar, tensar, cortar odoblar. Los principales tipos de pinzas utilizadas en electrónica son las de corte y las depunta. También se dispone de pinzas especialmente diseñadas para pelar alambres ycables, remachar terminales, extraer e insertar circuitos integrados y otras aplicaciones.

Estuche de herramientas para

re araciones electrónicas



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Los desarmadores son herramientas que se utilizan para girar tornillos o tuercas.Constan de un cuerpo de acero con uno de sus extremos forjado en forma de cuña. El

otro extremo va sólidamente encajado en un mango aislante. Los desarmadores másutilizados en electrónica son los de punta plana y los de punta en cruz o Phillips. Algunosvienen magnetizados o con puntas removibles para proporcionar mayor flexibilidad.

Los cautinesLos cautines se utilizan para efectuar uniones eléctricas mediante soldaduras de estaño.Se complementan con varios accesorios como estaciones de control de temperatura,soportes, juegos de puntas, desoldadores, etc. Algunos cautines son inalámbricos y otrosson a gas. Estos últimos utilizan generalmente butano como combustible.



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El cautín eléctrico consta básicamente de una punta de cobre o níquel fijada a un tubometálico dentro del cual está ubicada una resistencia calefactora. Esta última calientatanto la punta como el tubo. En la mayoría de los casos, las puntas son reemplazables y

vienen en distintas formas según la aplicación.Las soldaduras empleadas en electrónica son aleaciones de estaño y plomo. Sepresentan generalmente en forma de carretes de alambre con núcleo de resina. La resinafacilita la adherencia de la soldadura.

Los desoldadores se utilizan para retirar la soldadura alrededor de los terminales decomponentes previamente soldados. El usuario simplemente calienta la unión soldadacon un cautín convencional y, una vez derretida la soldadura, presiona el botón dedisparo. De inmediato se forma un vacío en la punta que succiona la soldadura.

Como soldar:Si tú no has ensamblado ningún circuito electrónico anteriormente, entonces necesitarásleer algunos conceptos básicos antes de comenzar. Los pasos a continuación describenlos procedimientos para preparar, soldar e inspeccionar todo tipo de componenteselectrónicos. Con algunas pocas herramientas y un poco de paciencia, entonces notendrás problemas en ensamblar y probar sus proyectos.

1 - Herramientas básicas: Soldador tipo lápiz 30w, pequeño paño para limpieza, pinza depunta pequeña, alicate pequeño y estaño 1mm 60/40 con alma de resina. (Todos estoscomponentes son fácilmente adquiridos en cualquier casa de electrónica).2 – Dobla las terminales de los componentes (cuando sea necesario) para lograr unacorrecta inserción en la plaqueta.3 - Inserta los componentes según la indicación de los planos.4 - Comprueba que el soldador posea la temperatura correcta, para esto toque la puntadel estaño con la punta del soldador, si el estaño se derrite inmediatamente, entonces latemperatura es correcta. Limpie la punta del soldador con el paño y ya está listo parasoldar.5 - Calienta la unión del componente con la plaqueta como se ve en la figura (solo unospocos segundos, el exceso de temperatura puede dañar la plaqueta y/o el componente).6 - Luego toca la sección a soldar con la punta del estaño (sin retirar el soldador). Cuandoel estaño se derrita sobre la plaqueta, retire el estaño y el soldador. Deje enfriar unsegundo.



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7 - Corta el excedente del terminal del componente con el alicate.8 - Por último inspecciona la soldadura.

Una buena soldadura debe verse como un pequeño cono de estaño rodeandocompletamente la unión del terminal con la plaqueta. Debe de tener un aspecto brillante,de no ser así, significa que se ha realizado una soldadura fría. Esto puede deberse a queel soldador no tuvo la temperatura adecuada (paso 4), o no se precalentó lo suficiente la

unión (paso 5), o bien se movió el componente cuando aún no se había enfriado lasoldadura (paso 6).El peligro de las soldaduras frías es el hecho de que pueden quebrarse y realizar falsoscontactos en un futuro. Para solucionarlo simplemente repita los pasos 4 a 6.

Es normal que alrededor de la soldadura quede una pequeña aureola de grasa. Esto es elresto de la resina que trae el estaño en su interior. Para removerla simplemente usa uncepillo de dientes estándar y con él cepilla suavemente las secciones soldadas.

Los caimanes se consideran también como una herramienta muy útil ya que se utilizanpara alimentar los circuitos, para conectar equipo de prueba a los circuitos, etc. Son unpar de sujetadores unidos por un cable con aislante de un mismo color y se distinguen

por que los fabrican de distintos colores.

La pulsera antiestática, es una herramienta muy importante por que nos ayuda a estar descargándonos de cargas estáticas que pueden perjudicar a los componentes de loscircuitos electrónicos, en un extremo tiene una pulsera donde está una parte metálica quese une a la muñeca unidos por un cable de tipo espiral donde en el otro extremo está unapunta de sujeción tipo caimán.



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Los taladrosEl taladro es una herramienta diseñada para la realización de perforaciones en láminasmetálicas y otras superficies. Deben ir acompañados de un juego de brocas o mechasmetálicas de diámetro y longitud adecuadas al tipo de trabajo. Algunos taladros, ademásde perforar, pueden ser empleados también para introducir y extraer tornillos, martillar y

realizar otras funciones.

El taladro eléctrico es una herramienta muy útil para realizar perforaciones en cajas demontaje, tarjetas de circuito impreso y otras superficies. También se dispone de taladrosinalámbricos que operan mediante baterías recargables.

Los mini taladros o Moto-Tools

Es un tipo de taladro miniatura que puede girar a un gran número de revoluciones por minuto y adaptarse para muchas funciones útiles como perforar, pulir, esmerilar, lijar,

grabar, cortar, etc. Para ello necesita de los accesorios adecuados.

SuministrosSe entiende como suministros todos los materiales que se utilizan para realizar mantenimientos preventivos y la reparación a circuitos electrónicos, generalmente sonmateriales que no se reciclan y que pierden sus propiedades o se desgastan por el uso,también son telas, plásticos o papeles antiestáticos, algunos materiales son nocivos parala salud y se requiere aplicar las medidas de higiene y seguridad para su uso, traslado,almacenamiento y al desecharlos, pueden estar hechos con solventes, alcoholes.

Cuando tengas que utilizar algún suministro y no lo conozcas lee las recomendaciones delfabricante y asegurarte que su aplicación no perjudicará a tu salud, al circuito, al equipo ya la herramienta, algunos suministros pueden estar almacenados en botes de aerosol, enestado líquido, gaseoso o sólido.

También como suministros son los dispositivos que se requieren para la reparación delcircuito electrónico dañado, y pueden ser resistencias, transistores, circuitos integrados,etc...

1.1.3 Operación de equipo

Como equipo se considera todo aquel aparato electromecánico, eléctrico y electrónicoque sirve para alimentar, medir y suministrar señales eléctricas o electrónicas, para



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realizar pruebas de funcionamiento, en aparatos o circuitos electrónicos y determinar sufuncionamiento por medio de un diagnóstico que determina si requiere o no requiere algúntipo de mantenimiento o reparación para su buen funcionamiento.

Por consiguiente es muy importante que te familiarices de los siguientes conceptos y

leyes para entender el funcionamiento de los componentes y circuitos electrónicos.

ElectrónicaSi se investiga que es la electrónica nos encontraremos con muchas definiciones alrespecto, pero para darle una definición sencilla y entenderlo se puede definir como partede la física que estudia el comportamiento de los electrones al ser manipulados por lanaturaleza o por el hombre, este ultimo por medio de componentes, aparatos o equiposfabricados para tal fin, por este motivo a continuación se explicara que es la electricidad yotros conceptos básicos.

ElectricidadLa única diferencia que existe entre un relámpago y la chispa que se produce al tocar con

nuestro dedo la perilla de una puerta en un día seco, es la cantidad. Los dos ejemplospertenecen al campo de la electricidad. Benjamín Franklin fue el primero en confirmarlo através de su famoso experimento de la cometa.

Aquellos que acostumbren volar cometas mientras llueve, saben ahora que esto no esmuy aconsejable.

Cómo trabajar con la electricidadToda la materia tiene propiedades eléctricas. A eso se debe que los científicos en losúltimos siglos hayan podido inventar cientos de dispositivos que generan, almacenan,controlan y transforman la electricidad.

Fundamentos teóricos básicosLa electricidad es el componente esencial de la materia. Podremos comprender mejor lanaturaleza de la electricidad, si examinamos el componente más pequeño de todoelemento, el átomo.



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Este es un átomo de litio, es el tercer átomo más sencillo después del hidrógeno y elhelio; los átomos de litio tienen tres electrones que giran alrededor de un núcleo integradopor 3 protones y 4 neutrones.

Los electrones tienen carga eléctrica negativa -Los protones tienen carga eléctrica positiva +Los neutrones no tienen carga eléctrica

IonesNormalmente un átomo tiene un mismo número de electrones y de protones; las cargasse anulan, dando lugar a un átomo que no tiene carga eléctrica neta. Es posible dislocar uno o más electrones en la mayor parte de los átomos. Esto origina que el átomo tengauna carga positiva neta, y entonces se le conozca como ion positivo. Si el electrón libre secombina con el átomo normal, el átomo obtiene una carga negativa neta, a la cual se ledenomina ion negativo.

ElectronesLos electrones libres pueden moverse a alta velocidad a través de los metales, los gasesy el vacío o pueden descansar sobre una superficie.

Varios miles de billones de electrones pueden reposar sobre una superficie o viajar através del espacio o de la materia a rapidez muy cercana a la velocidad de la luz (300 000Km por segundo).

Electrones en reposoUn grupo de electrones negativos sobre una superficie origina que está se carguenegativamente. Puesto que los electrones no están en movimiento, se dice que lasuperficie tiene una carga eléctrica estática negativa.

Electrones en movimientoA un flujo de electrones en movimiento se le llama corriente eléctrica. Los electrones enreposo pueden formar rápidamente una corriente eléctrica si se colocan cerca de ungrupo de iones positivos. Los iones cargados positivamente atraerán a los electrones quese apresurarán a llenar los “huecos” o vacíos que dejaron los electrones faltantes.



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Electrones faltantesLa fricción mecánica, la luz, el calor o una reacción química pueden remover loselectrones que se encuentren en una superficie. Esto origina que ésta se carguepositivamente, y puesto que los átomos cargados positivamente están en reposo, se diceque la superficie tiene una carga eléctrica estática positiva.

Electricidad estáticaCada vez que caminamos sobre una alfombra, jalamos cinta de un rollo, nos quitamos laropa o sacamos la ropa de la secadora, generamos electricidad estática. Muchas veces elhecho pasa desapercibido, a menos que el aire esté seco y la carga estáticarepentinamente irrumpa, brinque y centellee hacia otro lugar. Estas cargas estáticas seoriginan por fricción mecánica. Hacia el año 600 a.C., Tales de Grecia experimentó con laelectricidad estática, la cual produjo frotando ámbar con lana.

Cargas iguales y opuestas¿Cómo podemos saber que el peine y el pedazo de vidrio tienen cargas opuestas? Unaregla fundamental de la electricidad dice que las cargas iguales se repelen y las cargas

opuestas se atraen.

Conductores y aisladoresLos electrones pueden viajar sólo a través de algunos materiales. Los materiales a travésde los cuales pueden viajar los electrones se denominan conductores. Los materiales através de los cuales los electrones no pueden viajar se denominan aisladores.

Los conductores son la plata, el oro, el fierro, el cobre, etc.Los aisladores incluyen el vidrio, el plástico, el hule, la madera, etc.

A continuación veremos las variables físicas con las cuales se estudia el comportamientode los electrones y son las bases para la electrónica donde se da la definición, su

símbolo, su unidad de medida y el instrumento de medición.

Fuerza electromotriz, potencial, diferencia de potencial o VoltajeEn electrónica, un voltaje o tensión es una fuerza capaz de impulsar una corriente através de un circuito. Siempre que se aplica una fuerza a un objeto para moverlo de unpunto a otro se realiza un trabajo o intercambio de energía. Por tanto, el voltaje puede ser también definido como el trabajo requerido para mover una cierta cantidad de carga entredos puntos. Otros nombres para el voltaje, son fuerza electromotriz, potencial y diferenciade potencial.

Para comprender la naturaleza del voltaje, considera el caso de una batería, la fuente deenergía básica de la mayoría de circuitos electrónicos. En una batería, las reacciones

químicas que se suceden en el interior del elemento generan permanentemente cargasiguales y de signo contrario en los electrodos del elemento, manteniendo una diferenciade potencial constante entre ellos.

Para mover una carga a través de un campo eléctrico debe vencerse la fuerza deatracción o repulsión que ejerce el campo eléctrico sobre la carga considerada. En otraspalabras, debe realizarse un trabajo.



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En el caso de un circuito tiene que hacerse un trabajo contra el campo para mover losportadores de carga desde un terminal de la batería hasta el otro. También tiene quehacerse un trabajo para llevar los portadores de carga desde el extremo de uncomponente hasta el otro y así producir luz, calor, movimiento, sonido, etc.

El voltaje se representa mediante el símbolo "V' o "v", dependiendo de si es constante(DC) o variable con el tiempo (AC).Su unidad de medida en el sistema SI es el volt o voltio (V).

En la práctica electrónica también se utilizan múltiplos o submúltiplos como el kilovoltio(kV), el milivoltio (mV), el microvoltio (uV), etc.

Al voltaje con frecuencia se le conoce como POTENCIAL. La caída de voltaje es ladiferencia de potencial entre los dos extremos del conductor a través del cual fluye unacorriente. Si comparamos la corriente con el agua que fluye a través de un tubo, entoncesel voltaje es la presión del agua figura siguiente.

Símbolo: E o e pero generalmente se identifica con V o vUnidad de medida: Volt (V)Instrumento de medida: Voltímetro, también se puede medir con un Multímetro

Corriente eléctricaSe entiende como corriente eléctrica al flujo de electrones que circula a través de unconductor eléctrico. La corriente se representa mediante el símbolo "i" o "I". La unidad demedida es el ampere o amperio (A), denominada así en honor del físico francés André M.Ampére (1775-1836), descubridor de la ley que lleva su nombre. La corriente se mideutilizando un instrumento llamado amperímetro.

La demostración sobre conductores y aisladores ilustra dos puntos importantesadicionales:

La circulación de estos electrones está determinada por las propiedades del medio através del cual se movilizan.

La corriente se divide en dos grandes ramas: alterna y continua.



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La corriente alterna es las que cambia de polaridad y amplitud en el tiempo.

La corriente continua es la que permanece con polaridad y amplitud constante en eltiempo.

Símbolo: I o iUnidad de medida: Amperio o Amper ( A )Instrumento de medida: Amperímetro, también se puede medir con un Multímetro

Un ampere equivale a 6 250 000 000 000 000 000 (6.25 X 1018) electrones que pasan por un punto dado en un segundo.

La corriente eléctrica fluye de una región de carga alta o potencial a una región depotencial bajo, en otras palabra la corriente eléctrica fluye de la parte positiva hacia laparte negativa de una diferencia de potencial.

Resistencia (R).Es la propiedad que presentan los materiales en oponerse al flujo de los electrones Losconductores no son perfectos, oponen cierto grado de resistencia al flujo de la corriente.

La unidad de resistencia es el Ohm ( ). Una diferencia de potencial de un volt forzará a

que una corriente de un ampere pase a través de la resistencia de un ohm. La resistenciade un conductor es la caída de voltaje dividida entre la corriente que fluye a través delconductor.

El flujo de la corriente en un circuito se puede controlar por medio de componentes que seles llaman comúnmente resistencias o resistores.

Símbolo: R o r Unidad de medida: Ohm u Ohmio ()Instrumento de medida: Óhmetro, también se puede medir con un Multímetro

En la práctica, además del ohmio, se utilizan múltiplos y submúltiplos como el megaohm

(M), el kiloohm (k) y el miliohm (m), equivalentes respectivamente a X106, X103,X10-3.



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Conductancia.La característica opuesta a la resistencia se denomina conductancia y mide la mayor omenor facilidad de un material para permitir el paso de la corriente. A menor resistenciamayor conductancia, y viceversa.La conductancia se representa mediante el símbolo de G y su unidad de medida es el

siemens (S), la conductancia es el recíproco o inverso de la resistencia.

Por ejemplo una resistencia de 10 es equivalente a una conductancia de 1/10 = 0.1 S yuna resistencia de 50 a una conductancia de I/50= 0.02 mS. El concepto de resistenciaes muy útil cuando se analizan circuitos en serie, mientras que el de conductancia lo escuando se analizan circuitos en paralelo. En este curso trabajaremos indistintamente conambos conceptos.

Potencia:Al trabajo realizado por una corriente eléctrica se le llama potencia. La unidad de potenciase denomina Watt. En componentes eléctricos y electrónicos se manifiesta en calor o enluz.

Símbolo: P o pUnidad de medida: Watt (W o w)Instrumento de medida: Vatimetro

La Ley de Ohm. La corriente y el voltaje asociados con una resistencia están relacionados entre símediante una fórmula muy útil y sencilla, esta relación se denomina la Ley de Ohm.

De acuerdo a la Ley de Ohm, la corriente a través de un conductor es directamenteproporcional al voltaje e inversamente proporcional a su resistencia

La ley de Ohm. Si conoces dos variables físicas de las cuatro variables anteriores, puedesencontrar las otras dos utilizando las siguientes fórmulas, conocidas como ley de Ohm:

V= I x RR = V/II = V/RP = V x I (ó) I2 x R

Corriente continua y corriente alterna:Como se menciono anteriormente son las dos forma que se genera el flujo de corrientepor lo cual enseguida se abarcaran, para dar una explicación de su uso de las mismas.

Cómo producir electricidad de corriente continuaExiste un número sorprendente de formas para producir corriente continua. Aquí tenemosunas cuantas:

Generadores químicos.Los electrolitos son soluciones químicas que contienen muchos iones; por ejemplo, aldisolver sal de mesa en agua, la sal se descompondrá en iones positivos de sodio y ionesnegativos de cloro. Si en la solución salina se introducen dos placas de metal diferentes,



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los iones positivos emigrarán hacia una placa y los iones negativos hacia la otra. Si lasdos placas se conectan por medio de un conductor, la corriente fluirá a través de lasolución (en forma de iones) y del conductor (como electrones). Este tipo de generador seconoce como celda húmeda. Las celdas en las que el electrolito es absorbido por el papelo se convierte en pasta se llaman celdas secas.

Una batería es la unión en serie de dos o mas celdas las cuales proporcionan la energía ovoltaje para producir un flujo de corriente en un circuito en la siguiente figura se presentael símbolo de una batería

Generadores electromagnéticos. Una corriente que fluya a través de un conductor establece un campo magnético alrededor del mismo. Este efecto funciona en ambossentidos, de tal manera que una corriente fluirá en un conductor que se mueva a través deun campo magnético. Con la ayuda de una bobina de alambre y un imán pequeño, sepuede demostrar fácilmente la generación de una corriente electromagnética. Conecta losextremos del alambre de la bobina a un medidor diseñado para detectar la presencia demicro amperes (µA). Inserta un clavo de acero a través de la bobina y pasa el imán deatrás para adelante en la bobina.

El medidor registrará unos cuantos micro amperes en cada pasada. La polaridad,dirección de la corriente, se invertirá en el movimiento hacia atrás del imán.

Termopar. Si se calienta la unión de dos metales diferentes, se producirá una corriente.Un alambre de cobre enrollado alrededor de un extremo de un clavo de acero generaráunas cuantas milésimas de volt (mV), cuando se caliente con un cerillo de cocina.

Electricidad de corriente alternaVeamos nuevamente la bobina casera y el “generador” de imán. Cuando el imán se hacepasar en una dirección a lo largo de la bobina, los electrones contenidos en el alambre semueven en una dirección y se produce una corriente continua. En el movimiento haciaatrás a menos que el imán se aleje de la bobina, la dirección del flujo de la corriente seinvierte. Por lo tanto, si se hace pasar un imán hacia adelante y hacia atrás de unabobina, se produce una corriente que alterna la dirección o la polaridad, de ahí el nombrede corriente alterna. La corriente alterna (CA) por lo general se produce al rotar una

bobina dentro de un campo magnético.



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Medición de la onda senoidal. Por lo general un voltaje de CA se especifica en un valor igual al voltaje de CC capaz de realizar el mismo trabajo. Puesto que para una ondasenoidal este valor es de 0.707 veces el voltaje pico, se le conoce como voltaje RMS(Raíz-media-cuadrada). El voltaje pico (o corriente) es de 1.41 veces el valor RMS. Elvoltaje de las líneas domésticas se especifica de acuerdo con su valor RMS. Por lo tanto,un voltaje doméstico de 120 volts corresponde a un voltaje pico 120x1.41 o 169.2 volts.



37

Medición de AC y CC El voltaje y la corriente alterna CA y continua CC se pueden medir fácilmente con uninstrumento llamado multímetro. Los multímetros analógicos utilizan un medidor con unabobina móvil. Los multímetros digitales tienen una lectura digital. El multímetro es elinstrumento electrónico de pruebas más usado e importante.

Señales electrónicas:Las señales electrónicas se entiende que es la manifestación de las corrientes y voltajesen una forma grafica donde se observa la forma física del comportamiento del electróncuando es generada alguna corriente y el único instrumento de medición que nos sirvepara poder observarlas y medirlas es el osciloscopio, en seguida la figura nos ilustraalgunas formas de señales que podemos observar en el osciloscopio

EquipoEn este uso se entiende como equipo todo el instrumento que se utiliza para realizar pruebas y alimentar los circuitos electrónicos donde se verán en particular las fuentes de

alimentación, el Multímetro, el Osciloscopio y el Generador de funciones.

Para operar el equipo se requiere tomar en cuenta la siguiente información:

Parámetros de los instrumentos de medición (terminología)Siempre que se trate de dar mantenimiento preventivo o correctivo (reparación de fallas) acircuitos electrónicos analógicos o digitales se utiliza equipo para alimentarlo y medir sufuncionamiento, A la hora de utilizar un instrumento o equipo entran en juego una serie de

Señal

Senoidal

Señal de Sierra Señal

Cuadrada



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términos relacionados con la medición. Estos parámetros caracterizan cada instrumento oequipo y entre ellos podemos destacar:

• Exactitud: Aproximación con que la lectura de un instrumento o equipo seacerca al valor real de la variable medida.

• Precisión: Capacidad de un instrumento o equipo de dar siempre unmismo resultado al medir la misma magnitud.

• Resolución: Cambio más pequeño en el valor medido al cual responde elinstrumento o equipo.

• Sensibilidad: Respuesta de un instrumento o equipo respecto a un cambioen la variable medida.

No debes confundir los términos precisión y exactitud. La precisión no garantiza laexactitud, pero la exactitud necesita de la precisión. Mientras que la exactitud está referida

al grado de aproximación entre el valor medido y el valor real, la precisión especifica elgrado de concordancia de un conjunto de medidas.

La exactitud de los instrumentos o equipos depende del tipo de presentación de lasmedidas, analógicas o digitales. En indicadores analógicos este se da en % a fondo deescala (por ejemplo 3% a fondo de escala), mientras que en indicadores digitales seexpresa en % más un número de conteos del dígito menos significativo (por ejemplo0,05% +/- 1 dígito).

La resolución en instrumentos o equipos de presentación analógica es la típica de lossistemas gráficos y escalas (unos 0,3 mm), sin embargo en los de presentación digitalesta se corresponde con el significado del dígito menos significativo.

El aumento de la resolución de un instrumento depende de la sensibilidad y la aplicación.

Siempre que utilices algún equipo tendrás que leer el manual de operacióncorrespondiente para que puedas utilizarlo correctamente.

Fuentes de alimentación:Las fuentes de alimentación como su nombre la indica es el equipo que suministra elvoltaje para alimentar los circuitos electrónicos y puedan funcionar, existen fuentes dealimentación de voltaje directo, (Vcd) .



39

Generador de señales:

Podemos decir que todo estudiante, experimentador, técnico o profesional en electrónicadebe tener uno o varios instrumentos para poder realizar efectivamente su trabajo. La

cantidad y calidad de los mismos depende lógicamente, del tipo de trabajo a realizar.Después del multímetro, el segundo instrumento en importancia podría ser el Osciloscopioy luego el generador de señales. Otros instrumentos como un frecuencímetro, medidoresde condensadores y bobinas, probadores de transistores, medidores de espectro, etc. Enla figura siguiente tenemos un generador de señales, en el cual se han señalado suspartes más importantes. Este instrumento es uno de los más comunes que se puedenencontrar en el banco de trabajo de un experimentador electrónico.

Aspectos generalesLos generadores son instrumentos que producen señales de prueba para ser aplicadas alos circuitos que ensamblamos con el fin de determinar su buen funcionamiento. Tambiénpueden ser muy útiles en la reparación de aparatos de audio como amplificadores,grabadoras y equipos de sonido en general. Los más comunes son los generadores en laescala de señales llamadas “de audio” o sea entre 0 y 100 kHz. Generalmente, producenseñales con forma de onda seno, triangular, cuadrada y algunas veces en forma de dientede sierra.

Estos instrumentos se utilizan para entregar o inyectar diferentes tipos de señal a loscircuitos electrónicos, ya sean prototipos, de producción industrial, o a circuitos querequieran reparación. Esta señal debe ser entonces escuchada, observada, medida oanalizada por algún otro medio para determinar si el aparato bajo prueba o análisis estátrabajando bien. En otras palabras, los generadores de señal permiten simular, de unamanera fácil y precisa, las señales reales que se procesan en los diferentes aparatoselectrónicos. Este proceso, en forma general, se representa en la siguiente figura.

Control de

frecuencia

Selección

de rango

Selección del

tipo de onda

Control de

amplitud

Control de

barrido

Ajuste de

Simetría

Ajuste

de offset

Salida de

señal



40

Tal es el caso, por ejemplo, de los generadores de audio que nos permiten analizar elfuncionamiento de un amplificador de sonido reemplazando la señal de entrada de unmicrófono o de un reproductor de cornpacdisc y analizarla por medio de un osciloscopio

(es otro instrumento de medición).Tipos de generadores de señalLos generadores de señal se clasifican según las señales que producen, la frecuencia delas mismas, su construcción y por algunas características especiales que les incorporansus fabricantes. Es tan amplio el espectro, que podemos encontrar desde un generador de onda cuadrada que nosotros mismos podemos fabricar con dos transistores, unascuantas resistencias y condensadores, hasta sofisticados generadores programables conmicroprocesador, interfase para computadora, teclado y pantalla, entre otros. En lasiguiente figura tenemos una muestra de algunos de estos modelos de generadores.

Parámetros de los generadoresEs importante, al tratar este tema, conocer o repasar algunos conceptos básicos y laterminología que se utiliza para describir las funciones y características de losgeneradores de señal. Se dice que son generadores de señal porque producen unacorriente eléctrica o electrónica que tiene una forma de onda variable o corriente alternacon características definidas.

Esta señal, como ya lo mencionamos, debe simular o reproducir un tipo de onda similar ala que se encuentra en las aplicaciones reales. Tal es el caso de los generadores de señalde audio que cubren el espectro del oído humano que va desde los 20 Hz hasta los 20KHz. En este caso, se deben producir señales que tengan características similares a lasque producen los diferentes elementos de un sistema de sonido como un micrófono, untocadiscos, etc. En otros casos, por ejemplo, se requiere generar las señales que produce



41

una emisora de FM o de televisión, y para ello existen generadores de señalespecializados en este tipo de señales.

Las principales características que tiene una señal son la forma de onda, la frecuencia y laamplitud. La forma de onda, como su nombre lo indica, tiene que ver con la forma

geométrica que tiene la señal y son las más comunes en electrónica la forma seno osenoidal, la onda cuadrada, los pulsos, la onda triangular, la onda diente de sierra y lasondas de forma compleja que resultan de la combinación de varias señales o de algúnproceso dentro de un circuito; en la figura siguiente tenemos la representación de estasformas de onda.



42

La frecuencia se dice que es el número de veces que una onda se produce durante unsegundo figura siguiente. Estas unidades (ciclos por segundo o cps), también se conocencomo Hertz (Hz). La frecuencia se expresa, además de los Hertz, en KHz (Kilohertz o

miles de Hertz), MHz (Millones de Hertz) y GHz (Gigahertz o sea 1,000 MHz.)

De acuerdo a la frecuencia, se establecen diferentes categorías de señales como las debaja frecuencia (audio), radiofrecuencia (RF), frecuencias altas (HF), frecuencias muyaltas (VHF) y frecuencia ultra altas (UHF), entre otras. En estos rangos tenemos entoncesgeneradores que producen de 2 ó 3 Hertz hasta generadores que producen señales devarios GHz. Así mismo, los generadores de señal vienen fabricados para cada una deestos tipos de frecuencia ya que el manejo de las señales es diferente para cada rango.La amplitud de una señal se refiere a su tamaño lo que en términos eléctricos es lo mismoque el voltaje. Se han establecido básicamente tres formas de medir la amplitud o voltajeen las señales: voltaje pico o Vp, voltaje pico a pico o Vpp y voltaje RMS (Root Mean Square), también llamado voltaje efectivo. Los dos primeros se miden directamente sobrela onda, y el tercero se calcula de acuerdo a los anteriores, figura siguiente. El voltajeRMS es para el cual están calibradas o establecidas las escalas de los multímetros. Elvoltaje pico y el pico a pico se pueden establecer matemáticamente por medio de laexpresión mostrada en la figura siguiente o por medio de un osciloscopio tal como loexplicaremos cuando se hable de este importante instrumento.



43

En cuanto a la amplitud de la señal, los generadores vienen con diferentes rangos segúnsea y el voltaje efectivo o RMS (Root Mean Square – raíz media cuadrática). Ungenerador de audio, por ejemplo, viene con amplitudes desde 0 hasta l0 Vpp y losgeneradores de RF vienen con amplitudes menores ya que este tipo de señales semanejan generalmente a niveles bajos de voltaje. Los generadores de señal incluyenotras características como posibilidad de modulación, señales simétricas, cambio dependiente, señales aleatorias, barrido de frecuencia, señales programables en cuanto aforma de onda y frecuencia, etc.

Osciloscopio:Este instrumento es el unico donde se puede medir la frecuencia y la amplitud de lasseñales, por medio de una pantalla, tienes que aprenderte las funciones especificas decada perilla o boton para calibrar y seleccionar los parametros de medición, en lasiguiente figura, se muestra un ejemplo de un osciloscopio analógico, pero se puedenencontrar digitales, de distintas marcas y capacidades, es importante que te familiarisescon el manual de opreración del osciloscopio que utilizarás para las pruebas que

efecturaras en circuitos electronicos



44



45



46

Multimetro: El multimetros es el instrumento más utilizados por las personas que realizanmantenimientos y pruebas en circuitos electrónicos, por el cual se pueden medir elVoltaje, Resistencias, corrientes, temperaturas, capacitancias, componentes electricos yelectronicos.

Existen diferentes tipos de multimetros según su uso, pueden ser para trabajos deelectricidad, electronica, mecanica, etc.

Es importante que cuando utilices un instrumento o equipo estes bien documentado de laoperación del mismo ya que para un trabajo de calidad se requiere utilizar lasherramientas, equipo y los suministros adecuados al trabajo aplicando las medidas deseguridad e higiene

1.1.4 Reporte de tareas

El reporte de tareas es un documento en donde se documentan los resultados, problemaso acciones que se realizaron en un trabajo o tarea, sirve para analizar y dar unaexplicación por escrito de lo que se realizó y poder constatar que se realizó, puede ser undocumento como un formato estándar o se puede redactar libremente por parte de losinvolucrados del desarrollo de la tarea, siempre que se realice alguna tarea se tiene quetener la orden de trabajo o la autorización del cliente.

Los datos que pueden incluir son los siguientes:♦ Datos generales de la empresa o negocio que realizó el trabajo♦ Datos del cliente o departamento que requiere la tarea♦ Datos de No de serie, Numero de parte o inventario del circuito electrónico que se

trabajó♦ Motivo de la tarea a realizar ♦ Descripción de las actividades realizadas♦ Resultados de las actividades realizadas♦ Costos de la mano de obra♦ Costos de los materiales y refacciones♦ Nombre y firma de la persona que autoriza la tarea♦ Nombre y firma de la persona que hace el reporte de la tarea



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Los datos anteriores son para un reporte de tarea de un departamento de servicio, perotambién pude ser un reporte de una actividad de enseñanza aprendizaje y se puedenomitir los costos

Recursos de apoyo

Herramienta Equipo Suministros ♦Juego de desarmadores

planos y Phillips♦Juego de desarmadores de

relojero y de caja ♦Desarmadores Torx♦

Desarmadores Allen♦Extractor de soldadura♦Lámpara con lupa♦Taladro♦Minitaladro♦Pinzas de punta y de corte♦Cautín tipo lápiz de 30 W

con su base♦Pulsera antiestática♦Brocha de 1.5 pulgadas♦Aspiradora♦Juego de caimanes♦Tablilla de experimentos

(Protoboard)♦Multicontacto polarizado

♦Multímetro digital y analógico♦Capacitómetro digital♦Frecuencíometro♦Medidor de temperatura♦Capacheck♦

Osciloscopio analógico odigital♦Generador de señales♦Fuente de alimentación de

voltaje regulado y variablede 1.5 Vcd a 24Vcd

Material impreso: ♦Reglamento de seguridad e

higiene♦NOM-004-STPS-1999,

sistemas de protección ydispositivos de seguridad enla maquinaria y equipo quese utilice en los centros detrabajo.

♦NOM-017-STPS-2001,equipo de protecciónpersonal - selección, uso ymanejo en los centros detrabajo

♦NOM-022-STPS-1999,electricidad estática en loscentros de trabajo

♦Normas y procedimientos delfabricante, institución oreglamento interno.

♦Manuales de equipo y decircuitos electrónicosanalógicos

♦Diagramas esquemáticos decircuitos electrónicos.

♦Reportes de tareas♦Orden de trabajo♦Alcohol isopropílico♦Franela♦Espuma limpiadora♦Aire comprimido♦

Silicón de transferencia decalor ♦Silicón para lubricación♦Cotonetes♦Soldadura 60/40 de 1 mm♦Pilas AA 1.5♦Pilas 9Vcd♦Alambre del No 22



48

♦Liquido Flux♦Placa fenólica♦Cloruro ferrico♦Spray limpiador ♦Plumón de tinta permanente

♦Tiras autoadheribles♦Minibrocas♦Juego de brocas♦Cutter ♦Masking tape♦Termofilm

Lugar

Aula-taller de capacitación.

Duración

10 horas.

Procedimiento

Antes de iniciar las actividades de la práctica y, en coordinación con elinstructor, organízate en equipos de tres a cinco personas para realizar lassiguientes actividades. También es importante que cuando trabajes conherramienta, suministros o algún equipo que no conozcas es necesario quete documentes con el manual de operación o de servicio, si no existieraapóyate en el instructor. Es importante que seas cooperativo y responsablecon tu equipo de trabajo y que escuches las recomendaciones e

indicaciones del instructor:

Actividad 1Seguridad e Higiene

1. Porta la bata, la pulsera antiestática y los zapatos antiestáticos2. No portes objetos metálicos en las manos, el cuello y en el cabello3. Identifica las salidas de emergencia en el taller o laboratorio4. Identifica las áreas de no circulación5. Identifica la ubicación de los extintores así como el botiquín de primeros auxilios6. Identifica el área donde trabajarás

7. Identifica y respeta las indicaciones de los anuncios de seguridad e higiene8. Organiza en un lugar limpio y seguro el equipo, la herramienta y los suministros

Actividad2Herramienta y suministros

9. Elabora un vale para el préstamo de herramienta, suministros y equipo10. Manipula los distintos tipos de desarmadores11. Manipula los diferentes tipos de pinzas



49

12. Manipula el extractor de soldadura13. Manipula los caimanes14. Manipula la base para fijar placas de circuitos electrónicos15. Solda y desolda cinco resistencias de carbón de cualquier valor en una placa para

practicas de soldadura

16. Solda y desolda cinco capacitores electrolíticos y de poliéster en una placa paraprácticas de soldadura17. Solda y desolda cinco circuitos integrados de 4, 6, 8 ,12 y mas de 16 patillas en

una placa para practicas de soldadura18. Realiza barrenos con brocas de distintas medidas con un taladro en un tramo de

10 centímetros por 10 centímetros de placa fenólica19. Realiza la actividad anterior con un minitaladro20. Registra en la siguiente tabla los datos que vienen impreso en los circuitos

integrados que se utilizaron en la actividad de soldadura, utilizando la lámpara conlupa.

Fabricante No. Genérico No. de pines

21. Quita los tornillos de la tapa de un equipo electrónico con el taladro eléctrico yretira la tapa, no sin antes cerciorarte que no este conectado al suministro eléctrico yque no este funcionando22. Aspira el polvo o la basura que se encuentra en el interior del aparato electrónico.23. Arma el equipo que aspiraste con el taladro eléctrico24. Utiliza los suministros de limpieza y lubricación en una placa electrónica depráctica con componentes electrónicos25. Utiliza los suministros para desoldar y soldar los componentes electrónicos en unaplaca de prácticas.26. Ordena las herramientas y los suministros para realizar las siguientes actividades

Actividad 3Operación de equipo

27. Coloca la fuente de alimentación en un lugar seguro para trabajar con ella28. Mide con el multímetro el voltaje de la toma de corriente donde se conectará lafuente de alimentación29. Conecta la fuente de alimentación y enciéndela30. Conecta las terminales de las puntas del multímetro a las salidas de la fuente dealimentación31. Calibra la fuente de alimentación con los siguientes voltajes indicados en la listasiguiente, utilizando el multímetro para verificar el valor correcto de cada voltaje

1.5 Vcd 3.5 Vcd 5 Vcd



50

12 Vcd 15 Vcd 20 Vcd 24 Vcd

32. Realiza mediciones de resistencias de carbón de los valores indicados en lasiguiente tabla y apunta en la segunda columna el valor que se obtuvo con elmultímetro

Valor debanda decolores

Valor obtenido conMultímetro

100

220

470

1 k

3.3 k

4.7 k

10 k

33 k

47 k

150 k

330 k

1 M

50M

33. Realiza mediciones de capacitores electrolíticos con el equipo correspondiente delos siguientes valores indicados en la tabla y anota en la segunda columna los valoresmedidos.

Valor debanda

de

colores

Valor obtenidocon elCapacitómetro

1 µF 2.2 µF

4.7 µF

10 µF

22 µF

47 µF

100 µF



51

220 µF

470 µF

1000 µF

2200 µF

3300 µF

4200 µF

34. Realiza mediciones con el multímetro y la tablilla protoboard con la función decontinuidad y pruebas del embobinado a 5 bobinas y a 5 transformadores dedistintos valores de sus embobinados primarios y secundarios de distintascapacidades

35. Realiza la prueba directa e inversa para diodos rectificadores y un transistores detipo BJT de tipo NPN y PNP, la información del fabricante, utilizando el multímetroy la tablilla protoboard

36. Coloca en un lugar seguro el generador de funciones para conectarlo a la toma decorriente según las características que vienen indicadas en el mismo aparato(generalmente es de 120 Vca)

37. Coloca el osciloscopio cerca del generador de funciones en un lugar seguro paraconectarlo

38. Enciende y calibra el osciloscopio39. Conecta el osciloscopio en la salidas de las señales del generador de funciones40. Produce con el generador de funciones las señales de la siguiente tabla y

corrobóralo con el osciloscopio41. Calcula el periodo, el Voltaje RMS de cada señal de la tabla42. Mide con el Osciloscopio, el voltaje pico y el voltaje pico pico de cada señal de la

tabla

Señal tipo Senoidal01 Khz. A 05 Vca.

05 Mhz. A 20 Vca.20 Mhz. A 12 Vca.10 Mhz. A 10 Vca.50 Mhz. A 5 Vca.Señal Triangular 01 Khz. A 05 Vca.05 Mhz. A 20 Vca.20 Mhz. A 12 Vca.10 Mhz. A 10 Vca.50 Mhz. A 5 Vca.

Señal Cuadrada

01 Khz. A 05 Vca.05 Mhz. A 20 Vca.20 Mhz. A 12 Vca.10 Mhz. A 10 Vca.50 Mhz. A 5 Vca.



52

Actividad 4Reporte de tareas

43. Elabora el reporte de tareas sin omitir ningún dato de la lista siguiente:a) Datos generales de la empresab) Datos generales del clientec) Datos generales de la persona que realizó la taread) Resumen de las actividades que se desarrollarone) Firma de la persona que elabora el reportef) Nombre y firma del que recibe el reporte

44. Limpia el lugar de trabajo y organiza la herramienta, los suministros y el equipo yentrégalo al almacén.

Al finalizar todas las actividades de la práctica, lleva a cabo con tus compañeros unasesión de retroalimentación para compartir experiencias, aclarar dudas y situacionesproblemáticas que se presentaron en el desarrollo de la práctica. Participa en laverificación del aprendizaje de este tema con los instrumentos de evaluación que se

incluyen más adelante, de conformidad con las indicaciones de tu instructor.

Si identificaste aspectos que aún tienes que reforzar, solicita asesoría individual alinstructor para que supervise la ejercitación de esos puntos.

Es importante que integres, con apoyo del instructor, tu portafolio de evidencias.



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Instrumento de evaluación CUESTIONARIO

Nombre del capacitando:Nombre del instructor:Fecha:

Referente con NIE

Submódulo: Mantenimiento de circuitos electrónicosanalógicos

Calificación: CENICA008.01

Tema: Equipo, herramienta y suministros Unidad: UENICA0016.01Práctica no 1: Equipo, herramienta y suministros Elemento: E00033

INSTRUCCIONES: Marca con una “X” la letra del inciso que corresponda a la respuesta correcta

1. ¿Cuál es la norma que se refiere a los sistemas de protección y dispositivos deseguridad en la maquinaria y equipo que se utilice en los centros de trabajo?.a) NOM-004-STPS-1999b) NOM-005-STPS-1999c) NOM-017-STPS-2001d) NOM-020-STPS-2001

2. ¿Cuál es la norma que se refiere a el equipo de protección personal - selección, uso ymanejo en los centros de trabajoa) NOM-004-STPS-1999b) NOM-008-STPS-1999c) NOM-017-STPS-2001

d) NOM-020-STPS-20013. Si tuvieras que quitar la tapa de un gabinete de un circuito electrónico ¿qué

herramienta usarías?a) Desarmadoresb) Taladro con brocac) Pinzas de corted) Extractor de soldadura

4. ¿Cuál es el equipo que usas para soldar y desoldar los componentes electrónicos?a) Planta de soldar eléctricab) Cautín de punta

c) Soplete para soldar d) Extractor de soldadura

5. ¿Qué es un suministro?a) Una herramientab) Un equipoc) Es un documentod) Un Consumible



54

6. ¿Qué estudia la electrónica?a) El comportamiento del electrón.b) Como se fabrican circuitos electrónicosc) Estudia los fenómenos físicos de la naturaleza

d) La reparación de equipos electrónicos

7. ¿Cuál es el equipo donde se pueden observar las señales electrónicas?a) Multímetrob) Osciloscopioc) Fuente de alimentaciónd) Amplificador de audio

8. En qué manual podemos documentarnos sobre el funcionamiento de loscomponentes de un circuito electrónicoa) Manual de serviciob) Manual de operación

c) Folletos de publicidadd) Diagrama pictórico

9. ¿En qué momento tienes que realizar un reporte de tareas?a) Cuando se tiene que realizar un vale de almacénb) Cuando se tiene que programar una tareac) Cuando se requiere realizar una cotizaciónd) Cuando se concluye con un trabajo

10. El Equipo que se utiliza para la reparación de circuitos electrónicos generalmenteson:

a) Químicos

b) Electricos y electrónicosc) Electromecánicosd) Híbridos

FIRMAN DE COMÚN ACUERDO

CAPACITANDO INSTRUCTOR



55

Instrumento de evaluación GUÍA DE OBSERVACIÓN


Referente con NIE




INSTRUCCIONES: Observe si el capacitando que se esta evaluando ejecuta las actividades siguientes y marque con una “X” el cumplimiento o no en la columna correspondiente

CUMPLIMENTOCD REACTIVOS

SI NO

1. Se presenta portando la ropa y el equipo para suseguridad e higiene

2. Utiliza la pulsera antiestática

3. Identifica las anuncios y equipo para la seguridad ehigiene en el área de trabajo4. Se comporta con responsabilidad y orden en el lugar detrabajo

3

5. Aplica las acciones de seguridad e higiene tonando encuenta la normatividad vigente

6. Manipula las siguientes herramientas mecánicas:

a. Desarmadores

b. Pinzas

c. Extractor de soldadura

d. Caimanes

e. Base para fijar placas de circuitos electrónicos

7. Solda y desolda cinco resistencias de carbón decualquier valor en una placa para prácticas de soldadura8. Aplica la soldadura con destreza y limpieza para fijar componentes electrónicos9. Desolda con destreza y limpieza componenteselectrónicos

2

10. Opera la siguiente herramienta eléctrica siguiendo lasindicaciones del manual de operación:



56


SI NO

a) Taladro

b) Minitaladro11. Registra en la tabla los datos que vienen impreso en los

circuitos integrados que se utilizaron en la actividad desoldadura utilizando la lámpara con lupa.

12. Retira la tapa de un equipo electrónico con laherramienta adecuada

13. Aplica el mantenimiento preventivo utilizando lossuministros

2

14. Desolda y solda componentes electrónicos de un circuitoelectrónico con orden y limpieza

15. Coloca, conecta, alimenta y calibra o ajusta el siguiente

equipo siguiendo las recomendaciones del fabricante enel manual del usuario

a. Fuente de alimentación de Vcd

b. Multímetro analógico

c. Multímetro digital

d. Generador de funciones

e. Osciloscopio

16. Opera el siguiente equipo:

a. Fuente de alimentación de Vcdb. Multímetro analógico



e. Osciloscopio

17. Realiza los cálculos matemáticos para calcular losvalores siguientes de las señales que observa en elosciloscopio:

a. Voltaje pico

b. voltaje pico pico

c. Voltaje RMS

d. Frecuencia

e. Periodo

3

18. Ordena y limpia el equipo:



57


SI NO

a. Fuente de alimentación de Vcd

b. Multímetro analógico



e. Osciloscopio

19. Realiza la prueba directa e inversa en diodosrectificadores y transistores de tipo BJT

20. Enciende y calibra el osciloscopio.

21. Conecta correctamente el osciloscopio en la salidas delas señales del generador de funciones

22. Produce con el generador de funciones las señales ycorrobóralo con el osciloscopio.

.





59

Instrumento de evaluación LISTA DE COTEJO(Hoja de diagnóstico)


Referente con NIE




INSTRUCCIONES: Marque con una “X” el cumplimiento o no, que a su juicio merezca el

capacitando en la generación de productos.

CUMPLIMIENTOC D REACTIVOSSI NO

1) El reporte de tareas contiene los siguientes datos:

a) Datos generales de la empresa

b) Fecha datos generales del cliente

c) Datos generales de la persona que realizó la tarea

d) Resumen de las actividades que se desarrollaron

e) Firma de la persona que labora el reporte

4

f) Nombre y firma del que recibe el reporte





61

Bibliografía

♦ CEKIT, S.A. Curso Práctico de Electrónica Moderna Argentina (2000).♦ NTE Electronics, INC. Semiconductores, EUA. (2007)♦ PRENTICE HALL. Fundamentos de electrónica, Robert L. Boylestad. EUA. (2004)♦ PRENTICE HALL. Fundamentos de Sistemas digitales, T.L. Floyd. EUA. (2000)♦ México Digital Comunicación, S.A. de C.V. C.Ds de los Años 1,2,3,4, y 5 México (2000

al 2006)

Notas



63

Práctica 2Pruebas de funcionamiento


Realizar pruebas de funcionamiento a circuitos electrónicos analógicospara verificar si el circuito esta funcionando bien o requiere mantenimiento.

Sumario

Para que puedas determinar si un circuito electrónico analógico funcionasin problemas, tienes que realizarle las pruebas correspondientes según el

manual de servicio y operación del circuito a revisar, para realizar esta operación serequiere que utilices las herramientas, los equipos y los suministros necesarios para latarea, pero también se requiere que tengas el conocimiento y la destreza de identificar loscomponentes del circuito electrónico, aplicando las medidas de seguridad e higiene paratu persona, el equipo y los materiales. A continuación se te presenta la información paraque puedas realizar las determinadas pruebas de funcionamiento con la calidad que serequiere y redactar el reporte de funcionamiento sin errores.

1.2.1 Diagramas esquemáticos

Componentes electrónicosEs importante que estés de acuerdo que los componentes son los elementosconstructivos básicos de los circuitos y que en un circuito, cada componente cumple unafunción específica dependiendo de su tipo y de la forma como esté conectado con losdemás.

Los componentes son de gran importancia dentro de cualquier sistema electrónico. Sicualquiera de ellos falla, falta, o está mal instalado o seleccionado, el circuito o el sistemase verá afectado en la función para la cual fue diseñado.En electrónica las cosas son mucho más fáciles de lo que aparentan por dos razonesfundamentales:

1. En primer lugar, aunque los sistemas electrónicos constan de una gran cantidadde componentes o partes, estos últimos se agrupan en un número muy limitado detipos básicos, cada uno con sus propias variantes.

2. En segundo lugar, los componentes se agrupan formando circuitos que cumplenfunciones determinadas. Nuevamente, aunque un sistema electrónico puedeconstar de muchos circuitos, estos pertenecen a un número limitado de categoríasbásicas. La combinación de circuitos da origen a sistemas, los cuales se utilizanen comunicaciones, control de potencia, audio, video, entretenimiento y otrasaplicaciones.

Los componentes, son los bloques constructivos básicos de los sistemas electrónicos. Lafunción de un componente es manipular la corriente eléctrica que circula a través de uncircuito de alguna forma, por ejemplo limitarla, almacenarla, interrumpirla, amplificarla,dirigirla, transferirla.



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Tipos de componentesEn electrónica se utilizan diversos componentes para conducir, controlar, seleccionar,dirigir, interrumpir, almacenar y en general manipular la corriente eléctrica de muy

variadas formas.

En electrónica tienes que tomar en cuenta todos los componentes que forman un circuitoelectrónico y no solo los componentes lineales y semiconductores como transistores ycircuitos integrados, si no también los cables, conectores, fusibles, placas de circuitos,etc. Por esta razón se clasifican los componentes electrónicos en diferentes tipos, esto teservirá para entender de una forma muy sencilla el funcionamiento de cada uno de ellos,para que lo apliques en la reparación de circuitos electrónicos analógicos y digitales.

Componentes:1. Pasivos

a. Resistencias

b. Condensadoresc. Bobinasd. Transformadores

2. Electromecánicosa. Alambresb. Cablesc. Interruptoresd. Conectores

3. Pilas y baterías4. Transductores5. Semiconductores

a. Diodos

b. Transistores bipolaresc. Transistores FETd. Tiristores

6. Circuitos integradosa. Analógicosb. Digitalesc. Híbridos

Las resistencias, los condensadores, las bobinas y los transformadores se conocencolectivamente como componentes pasivos lineales.



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Los alambres, los cables, las tarjetas de circuito impreso, los interruptores, los relés, losconectores, los disipadores de calor, las cajas de montaje, etc.; Son dispositivos querealizan funciones eléctricas simples partiendo de acciones mecánicas internas oexternas. Por esta razón se denominan componentes electromecánicos .

Estructura atómica de los conductores y aislantesLos elementos tienen propiedades conductoras o no de acuerdo a su estructura atómica.El grado de conductividad de un elemento viene dado por la cantidad de electrones de laúltima órbita del átomo.

El cobre es un conductor. El átomo de cobre posee 29 protones en el núcleo y 29electrones planetarios que giran en órbitas dentro de cuatro capas alrededor del núcleo.La primera capa contiene 2 electrones, la segunda 8, la tercera 18 y la cuarta, o capa másexterna, 1 electrón.

El número máximo permitido en la cuarta capa es de 2 x 42, o sea, 32. Entonces, este

único electrón en la capa más externa no se halla ligado con fuerza al núcleo. Se puedemover fácilmente.

Un átomo de un aislante posee dos o más órbitas, con cada una de ellas completada conla cuota de electrones. Por ejemplo, si un átomo tiene un núcleo de 10 protones, tendrá10 electrones. En la primera capa tendrá 2 electrones, y el la segunda 8. Como lasegunda órbita está completa, es muy difícil desalojar a un electrón fuera del átomo.

La diferencia importante entre conductores y aislantes es que en un conductor hay uno odos electrones en la capa externa, por lo tanto no están ligados con fuerza al núcleo,mientras que los aislantes tienen su última órbita completa o casi completa.

Los semiconductores son elementos fabricados, que no se hallan en la naturaleza.

Los elementos utilizados en la producción de semiconductores (mayoritariamente silicio),no poseen ninguna propiedad que sea de utilidad para conducir electrones, pero medianteun proceso conocido como doping, se adicionan átomos de impurezas (antimonio, fósforo,boro, galio, etc.) logrando dispositivos que permiten el paso de cargas eléctricas bajodeterminadas condiciones.

Fenómenos asociados a la corriente eléctricaEl paso de corriente eléctrica deja a su paso una serie de fenómenos físicos, que han sidoestudiados y en algunos casos fueron aprovechados para otros usos, como por ejemplo elmagnetismo.

Vamos a repasar brevemente los principales fenómenos asociados a la circulación deelectrones.

TemperaturaEn todo aparato existe un calentamiento debido al funcionamiento. Esto se debe a que noexisten conductores perfectos. Todo conductor posee una resistencia intrínseca, que



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aunque sea muy baja, produce un consumo extra de energía, que al no ser aprovechadapor el equipo, es disipada al ambiente en forma de calor.

Campo magnético alrededor de un conductorCuando circula corriente a través de un conductor, se inducen campos electromagnéticos

en torno al mismo. Este principio es el que se utiliza para los motores eléctricos, en loscuales el campo que generan los bobinados de alambre de cobre, son combinados conotros campos para producir esfuerzos que hagan girar al rotor del motor. Los generadoresaplican el mismo principio, pero para la obtención de energía.

También puede introducir interferencias, como cuando acercamos un cable con 220V dealterna a un cable que transporta una señal de audio.

ImantaciónSi se introduce un metal dentro de un campo electromagnético producido por corrientecontinua de gran intensidad, se logra ordenar las moléculas del metal, haciendo que estetome propiedades magnéticas. Esto no se produce con corriente alterna, ya que al

cambiar constantemente el sentido del campo, no se logra ningún efecto magnetizador.

Fuerza contraelectromotrizEs una fuerza que se produce en todos los bobinados. Es debido a que toda cargaeléctrica tiende a oponerse a la causa que le dio origen. Las cargas inductivas como relés,bobinas, parlantes, etc. pueden generar rebotes de corriente muy grandes.

TensiónEs la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Su unidad demedida es el Volt.

Corriente

Es la cantidad de electrones que circulan por un conductor en el lapso de 1 segundo. Suunidad de medida es el Ampere.

ResistenciaEs el grado de oposición que genera un material al paso de la corriente eléctrica. Suunidad de medida es el Ohm.

ImpedanciaEs lo mismo que la resistencia. La diferencia es que la primera se refiere a corrientecontinua, y la segunda para corriente alterna.

Inductancia

Fenómeno producido en las bobinas, las cuales presentan mayor impedancia cuantomayor sea la frecuencia de la corriente aplicada. Su unidad es el Henry.

CapacitanciaFenómeno producido en los condensadores, los cuales presentan menor impedanciacuanto mayor sea la frecuencia de la corriente aplicada. Su unidad es el Faradio.



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ConductanciaEs la inversa de la resistencia. Su unidad es el Siemens.

La ley de OhmEs una ley publicada por un científico alemán de ese apellido, que postula lo siguiente:

La intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Esta ley rige el comportamiento de las cargas eléctricas dentro de los circuitos.Las fórmulas básicas se detallan a continuación:

V= tensión I= corriente R= resistencia W= potencia

V=I x R I=V / R R=V / I W=V x I W=I2 x R W=V2 / R

Haciendo cambio de términos de las ecuaciones W

V=W / I I2=W / R V2=W x RPara las caídas de tensión sobre las resistencias

Vc=Va - (I x R)

ResistenciasDefiniciónLa resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un elemento a la circulación deelectrones a través del mismo.Esta propiedad viene determinada por la estructura atómica del elemento. Si la últimaórbita de un átomo esta completa o casi completa por el número máximo de electronesque puede alojar, existirá una fuerza de ligado que hará que los electrones no puedan ser

arrancados fácilmente del átomo.

Tipos de resistenciasLas resistencias que comercialmente se utilizan son de carbón prensado, de películametálica (metal film), y de alambre.



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Las resistencias de carbón prensado están hechas con gránulos de carbón prensado, queofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica.Son comunes en aplicaciones de baja disipación. Típicamente se fabrican para soportar disipaciones de ¼, ½, 1 y 2 watts. Sin embargo, estas últimas ya no son tan comunes, por su tamaño relativamente grande. Además, son bastante variables con la temperatura y el

paso del tiempo.Las resistencias de película metálica o metal film , son utilizadas para aplicaciones dondese requiera una disipación elevada y gran estabilidad frente a los cambios de temperatura,y al propio paso del tiempo.Están hechas con una película microscópica de metal, la cual es bobinada sobre unsustrato cerámico.Las resistencias de alambre son utilizadas para trabajar con altas disipaciones. Estánhechas con alambre de alta resistividad bobinado sobre un sustrato cerámico. En muchoscasos están vitrificadas, para funcionar a altas temperaturas.Las disipaciones más comunes son de 5, 10, 15 y 20 watts.Debido a su disipación, no es extraño encontrar resistencias de este tipo que trabajen atemperaturas de hasta 100º C.

Existen las llamadas resistencias variables, que pueden variar su resistencia por medio deun cursor que se desplaza sobre una pista de material resistivo. Los más comunes son lopotenciómetros y los preset. Los primeros son resistencias variables, mientras que losúltimos son ajustables.



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Asociación serie y paraleloCuando se necesitan formar valores no comerciales de resistencias, o lograr obtener unamenor disipación de potencia en cada una, se recurren a las asociaciones.Las resistencias pueden asociarse en serie, paralelo, y combinaciones de ambas.

Asociación serieEn este tipo, las resistencias son colocadas una a continuación de la otra. La resistenciatotal es la suma de todas ellas.



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Rt=R1 + R2 + … + Rn

Cada resistencia produce una caída de tensión. La corriente que circula por cada una deellas es siempre la misma. La caída de tensión total es la suma de todas las individuales.

Vo=Vcc – (I x R1) – (I x R2) - … - (I x Rn)

La potencia disipada por cada resistencia es la relación entre la corriente circulante y lacaída de tensión que provoca. La potencia total es la suma de las individuales.

Pt=(VR12 / R1) + (VR22 / R2) + … + (VRn2 / Rn)

Asociación paraleloEn este tipo, las resistencias son colocadas todas juntas, uniendo sus extremos. Laresistencia total es el siguiente

Para dos resistencias Rt=(R1 x R2) / (R1 + R2)

Para más de dos resistencias Rt=1 / ( (1 / R1) + (1 / R2) + … + (1 / Rn) )

La caída de tensión producida es determinada por la resistencia resultante de laasociación.

Vo=Vcc – Rt

La corriente total que circula se reparte entre las resistencias, dependiendo del valor individual de cada una de ellas.

It=(VR1 / R1) + (VR2 / R2) + … + (VRn / Rn)

La potencia disipada por cada una de las resistencias es igual a la corriente que circulapor cada una de ellas y a su resistencia individual.Pt=(IR12 x R1) + (IR22 x R2) + … + (IRn2 x Rn)

Comprobación de resistenciasPara realizar la comprobación del estado de una resistencia, se necesita tener laherramienta fundamental para la electrónica, el Multímetro.



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Para medir su valor y comprobar si está bien o no, tendremos que fijarnos en el código decolores de la resistencia para averiguar su valor, y compararlo con la lectura delmultímetro.Para ello, seleccionaremos la escala apropiada, de acuerdo al valor de la resistencia.

La convención para el código de colores es la siguiente

En este ejemplo, la primera cifra es un 2, la segunda es también un 2, y la tercera es elmultiplicador, en este caso es 103, o sea, 1000.El cuarto color es la tolerancia, o sea, la variación que puede tener la resistencia con

respecto al valor que figura en su código.

Para evitar complicaciones, se usan múltiplos para valores grandes de resistencias

Kilo ohm: Kohm= 1 x 10-3 = Mega ohm: Mohm=1000000

CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIASColor Valor Multiplicador ToleranciaNegro 0 1 0%Marrón 1 10 2%Rojo 2 100Naranja 3 1000Amarillo 4 10000Verde 5 100000 5%Azul 6 1000000Violeta 7Gris 8Blanco 9Dorado (+ , -)5%Plateado (+ , - )10%Sin color (+ , - )20%

Si el valor tiene una tolerancia de mas o menos 10 %, podemos considerarla funcional

para aplicaciones generales. Si su valor dista mucho del impreso en los colores, debemosreemplazarla por otra nueva.

Variación de la resistencia con el tiempo y la temperatura:Toda resistencia tiene un coeficiente de variación por envejecimiento, y también por variación térmica.



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Las resistencias de carbón son las menos estables, ya que tienen una variaciónimportante en los dos sentidos.Las resistencias de metal film son mucho más estables que estas últimas.Las resistencias de alambre también son estables.

Las resistencias de carbón tienen un coeficiente de corrimiento por temperatura de(6/10000) x ºC negativo promedio, mientras que las de metal film poseen un corrimientode (5/100000) x ºC positivo promedio.

Asociando en serie una resistencia de carbón y una de metal film, se puede obtener unaresistencia de corrimiento térmico nulo.

Rt=Rcarbon + Rmf

Rcarbon=Rt / 13 Rmf=Rt – Rcarbon

Capacitores

DefiniciónEl capacitor es un componente que, como su nombre lo indica, almacena energía duranteun tiempo, teóricamente infinito, pero que en la realidad depende de la RSE (resistenciaserie equivalente), un tipo de resistencia de pérdida que presenta todo capacitor.El capacitor se comporta como un circuito abierto para la corriente continua, pero enalterna su reactancia disminuye a medida que aumenta la frecuencia.Hay capacitores de varios tipos. Aquí vamos a centrarnos en lo más comunes.

Tipos de capacitoresCerámicosSon condensadores muy baratos, pero tienen la desventaja de ser muy variables con eltiempo y la temperatura. Además, su capacidad es baja en relación con su tamaño.Generalmente se utilizan como acopladores en audio.

PoliésterSon condensadores muy grandes en función de su capacidad, pero son muy estables conel tiempo y la temperatura. Permiten obtener aislaciones muy altas (comercialmente loshay hasta de 630 volts). Generalmente se utilizan como base de tiempo en osciladoresque requieran mucha estabilidad. En cuestiones de audio, presentan mejor sonido que loscerámicos.



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ElectrolíticosSon capacitores que logran grandes capacidades en tamaños reducidos. Esto se debe aque presenta una construcción con una sustancia química como dieléctrico, en vez depoliéster o cerámica como los anteriores. Eso produce que este tipo de capacitor tenga

polaridad. Su desventaja es que son extremadamente variables con el tiempo y latemperatura, y su costo es relativamente alto a altas capacidades o altas aislaciones. Suuso se centra generalmente en filtros de fuente y salida de audio de amplificadores.

TantalioEs parecido al anterior en el hecho de que permite obtener altas capacidades enpequeños tamaños, pero son más estables que los anteriores con respecto a latemperatura y el transcurso del tiempo. También presentan polaridad. Se utilizan sobretodo en audio.

VariablesPresentan la característica de poder variar su capacidad, variando la superficie de las

placas del condensador, o la distancia entre ellas.

Asociación serie y paraleloAl igual que las resistencias, se pueden formar combinaciones en serie o en paralelo decapacitores. La diferencia radica en que el valor resultante es totalmente al inverso de lasresistencias.

Asociación serieEn este tipo, los capacitores son colocados uno a continuación del otro. La capacidad totales la siguiente

Para dos capacitores Ct=(C1 x C2) / (C1 + C2)

Para mas de dos capacitores Ct=1 / ( (1 / C1) + (1 / C2) + … + (1 / Cn) )

Asociación paraleloEn este tipo, los capacitores son colocados todos juntos, uniendo sus extremos. Lacapacidad total es el siguiente:

Ct=C1 + C2 + … + Cn



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Comprobación de capacitoresPara comprobar el estado de un capacitor se requiere de un capacitómetro el cual permiteverificar su capacitancia (C). Además puede emplearse un medidor de resistenciaEquivalente (ESR), el que le permite medir su capacidad de reactancia Capacitiva.

Para comprobar un capacitor necesitaremos de un multímetro analógico (con aguja, nocon display), o de un comprobador de capacitores, aunque este último es un instrumentobastante costoso.

Como en la práctica la unida del Faradio es muy grande, se usan submúltiplosMicro Faradio: µF= 1 x 10-6 = 0.000001F

Nano Faradio: nF= 1 x 10-9 = 0.000000001F

Pico Faradio: pF= 1 X 10-12 = 0.0000000000001F

Con un multímetro analógico en la escala de ohms, procederemos a comprobar el estadodel mismo. Para ello, seleccionaremos la escala correspondiente, que se muestra en lasiguiente tabla:

TABLA DE ESCALA PARA MEDICIÓN DE CAPACITORES< 1 µF R x 100001 – 10 µF R x 100010 – 47 µF R x 10047 – 470 µF R x 10> 470 µF R x 1

BobinasDefiniciónLa bobina es un enrollado de alambre de cobre sobre un núcleo, que puede ser de aire(sin núcleo), de ferrita, hierro, etc.Con la corriente continua funciona como un conductor, oponiendo una resistencia quedepende de la resistencia total del alambre bobinado.En alterna, en cambio, tiene la propiedad de aumentar su reactancia a medida queaumenta la frecuencia. Es a la inversa del capacitor.Combinado con el capacitor se pueden obtener circuitos resonantes, en los cuales laresonancia se produce cuando coinciden las frecuencias de corte de ambos elementos.



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Tipos de bobinasLas bobinas más comunes son:

Con núcleo de hierroEste tipo está hecho con un bobinado de alambre de cobre sobre un soporte de hierrodulce. Este tipo de bobinas solo son apropiadas para aplicaciones de electroimán, dondela corriente a través del bobinado induce un efecto de imantación temporal sobre el hierro.

Con núcleo de aireLa bobina esta arrollada en el aire, o sea, que no lleva núcleo. La inductancia de este tipode bobinas es muy baja, pero tiene la ventaja de que son muy apropiadas para trabajar enaltas frecuencias.



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Con núcleo de ferritaEste material está hecho con hierro, carbono y otros metales, produciendo una barra apartir de un granulado muy fino de estos elementos. Se utilizan mucho en receptores deradio. Este núcleo permite aumentar la inductancia de la bobina, y son apropiados paraaltas frecuencias.

Con núcleo laminadoEste núcleo está compuesto por delgadas chapas de silicio, que se entrelazan formandoun núcleo compacto. Permite manejar elevadas potencias, y disminuye las pérdidas y elcalentamiento.

Una aplicación típica de las bobinas es el transformador. Es un dispositivo que constabásicamente de un bobinado primario, al cual se le aplica una tensión alterna, y unosecundario, del cual se extrae otra tensión mediante la inducción magnética del núcleo.Esta tensión depende de la relación de espiras entre los bobinados.

Este tipo de dispositivos “no funciona con corriente continua”, ya que es necesario la

acción de una corriente alterna para lograr una inducción magnética.

Dependiendo de su aplicación, los núcleos pueden ser también de ferrita o de aire, paraaltas frecuencias.

Las bobinas se miden en Henry, pero como en la práctica es una unidad muy grande, seutilizan submúltiplos:

Mili Henry: mH=1 x 10-3 = 0.001H Micro Henry 1µH=1 x 10-6 = 0.000001H

DiodosDefinición

Los diodos son dispositivos semiconductores de estado sólido, generalmente fabricadoscon silicio, al que se le agregan impurezas para lograr sus características, poseen dosterminales, llamados ánodo y cátodo.

Básicamente un diodo se utiliza para rectificar la corriente eléctrica. Su característicaprincipal es que permite la circulación de corriente en un solo sentido. Por suconstrucción, el diodo de silicio posee en polarización directa (circulación de corriente de



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ánodo hacia cátodo) una caída de tensión del orden de los 0,6 a 0,7 voltios, y en inversa(bloqueo) tiene una corriente de fuga prácticamente despreciable.Hay diodos de uso especial, como los Zener, los Schottky, de Señal, etc.

Tipos de diodosDiodos de uso general: Estos se utilizan principalmente como rectificadores, o comoprotección en aparatos a baterías, previniendo su deterioro al conectarlos con polaridadinversa a la utilizada. Generalmente no se los utiliza en alterna para frecuenciassuperiores a los 100 ciclos (100 Hertz).

Este problema se llama “tiempo de recuperación”, y es el tiempo que tarda el diodo enabsorber el cambio de polaridad para bloquear la circulación de corriente. Si se hacetrabajar un diodo a una frecuencia más alta que la estimada por el fabricante, el diodo

comenzará a recalentarse hasta producirse un embalamiento térmico, con la consecuentequema del mismo.

Diodos ZenerEstos diodos en directa se comportan como un diodo común, pero en inversa poseen loque se denomina “tensión de Zener”. Llegando a una determinada tensión inversa, eldiodo comienza a conducir, y si se sigue aumentando la tensión, el Zener la mantendrá aun valor constante, que es su tensión de inversa. Pasando un límite, el diodo se destruye.



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Diodos SchottkyEstos diodos están diseñados para cumplir la misma función que los de uso general, peroa altas frecuencias. Se utilizan, por ejemplo, en fuentes de alimentación de computadoras,donde la frecuencia de la corriente alterna puede llegar a los 100KHz (100000 ciclos por

segundo).

Diodos de SeñalSon diodos para utilizar en alta frecuencia, pero generalmente de poca potencia.Diodos LED: Son un tipo de diodos denominados “Diodo ElectroLuminiscente” (LED por sus siglas en Ingles). Tiene la propiedad de emitir luz cuando se le aplica una corriente endirecta. Existen de muchos tipos, colores, e incluso destellantes y de varios colores.

Diodos de potenciaSon diodos de encapsulado metálico, generalmente de grandes dimensiones. Se utilizan,por ejemplo, en cargadores de baterías y alternadores de automotores.

Simbología

Diodo rectificador Diodo Schottky Diodo zener

Diodo varicap Diodo Pin Diodo túnel Diodo LED

Fotodiodo Puente rectificador

Comprobación de diodosLos diodos se comprueban con el multímetro, utilizando la escala R x 1 o, si el modelo loposee, la posición de la escala que tiene el símbolo del diodo.En el primer caso, el multímetro (analógico), en directa debe mostrar un valor deresistencia bajo (entre 20 y 500 ohms, depende del diodo), y en inversa un valor tendiendo a infinito.

En caso de que la lectura en directa muestre un valor demasiado bajo o infinito, el diodose encuentra dañado. Si la lectura en inversa tiene poca resistencia, indica que tienefugas y necesita ser cambiado por uno bueno.



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En el caso de tener la posición con el símbolo del diodo, un diodo sano tendrá en directaun valor entre 500 y 800 (dependiendo del tipo de diodo), mientras que en inversa deberámedir infinito. Caso contrario, el diodo está dañado.

Circuitos de ejemploa) Rectificador de media onda: En este circuito, el diodo conduce durante la mitad del

ciclo de corriente alterna. De este modo, solamente un semiciclo pasa al otro ladodel circuito.

b) Rectificador de onda completa: En este circuito los diodos están configurados enpuente, para hacer que ambos semiciclos de la corriente alterna pasen al positivodel circuito.

c) Regulador de tensión con diodo Zener: En este circuito, el diodo zener forma unregulador de tensión, que protege al circuito de las variaciones de tensiónprovenientes de la fuente de alimentación.

L2

L2



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d) Recortador de señal: En este circuito, un par de diodos en una salida depreamplificador produce un recorte simétrico de la señal de audio.

Transistores

DefiniciónLos transistores son dispositivos semiconductores de estado sólido, generalmentefabricados con silicio, al que se le agregan impurezas.

Los transistores tienen distintas denominaciones, en base a su tipo de construcción.Vamos a ocuparnos de los más comunes.

El transistor es un elemento de tres terminales, que tiene la propiedad de variar lacorriente que circula a través de el mediante una polarización muy pequeña. Es decir, sepueden manejar grandes corrientes mediante la inyección apropiada de una corriente decontrol muy pequeña. Este es el principio por el cual los transistores son muy utilizadoscomo elementos amplificadores de potencia.

Tipos de transistores

BipolarEs uno de los transistores más utilizados. Consta de tres bloques de materialsemiconductor, que se pueden disponer en configuración NPN o PNP, y de tresterminales, Base, Colector y Emisor.Las denominaciones NPN y PNP corresponden al tipo de material con el que estándopados los bloques de silicio. Estos bloques en realidad son uno solo, el secreto es queal agregarle impurezas en lugares precisos, se producen zonas dentro del bloque,delimitadas por junturas. Esto permite que tenga propiedades semiconductoras.

Aplicando la polarización apropiada a la base del transistor, se logra variar su ganancia,produciendo una amplificación de la señal aplicada a la base.La circulación de corriente en un tipo de estos transistores se produce en direcciónopuesta al del otro tipo, y las polarizaciones son de polaridad opuesta.Hay transistores bipolares de muchos tipos y potencias.Unipolar: también llamado “Efecto de campo” (FET por sus siglas en Ingles), permitecontrolar el paso de la corriente eléctrica mediante un campo eléctrico.Mediante la aplicación de una polarización inversa a la compuerta, se produce un“estrechamiento” de la misma, lo que reduce la cantidad de electrones circulantes.Existen FET tipo N y tipo P, dependiendo de la disposición de las zonas dopadas.



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MOSFETEste tipo de FET posee una compuesta aislada, lo que genera una resistencia de entradaextremadamente elevada. Existen dos tipos, de canal N y canal P. A su vez, existen losde “enriquecimiento” y los de “empobrecimiento”, dependiendo de su construcción interna.

Requieren muy poca corriente de compuerta para funcionar, y son sumamente eficientes.

Comprobación de transistoreAntes de comprobar los transistores, se debe consultar en un manual de componentes suconfiguración de terminales, ya que hay varias combinaciones existentes.Para comprobar el estado de los transistores están preparados estos gráficos, que indicancomo medir un transistor.



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Los signos indican la polaridad de las puntas del multímetro a la hora de realizar las

mediciones.Para realizar estas mediciones, utilizar la escala de resistencia en la escala R x 1 o R x10.Cualquier variación anormal de las lecturas de los gráficos, indicarán un transistor dañado.

Si las lecturas van a 0 Ohm, el transistor presenta un corto. Si por el contrario laresistencia es casi infinita, está abierto. Si presenta resistencias muy bajas en inversa, esporque tiene fugas. En cualquier caso es necesario su reemplazo por uno nuevo.

Para medir un transistor FET tipo N, se procede de la siguiente manera:a) Se conecta la punta positiva a la compuerta.

b) Se conecta la punta negativa al drenaje o a la fuente.c) En cualquiera de los dos casos, la lectura en directa debe medir unaresistencia de aproximadamente 1Kohm, y la inversa debe ser casi infinita.

Si alguna de estas lecturas no es la correcta, el FET se encuentra defectuoso.Para los FET de tipo P, el procedimiento se realiza con las puntas a la inversa.Para medir un MOSFET, la resistencia entre la compuerta y cualquiera de los otros dosterminales debe ser casi infinita. Una resistencia baja indicaría una falla en la aislamientode la compuerta, por lo que el transistor debe ser reemplazado. Entre los terminales dedrenaje y fuente, deberá mostrar un valor de resistencia intermedio.



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Circuitos de ejemplo de un amplificador de transistores BJT

En este ejemplo se muestra un amplificador en miniatura, utilizando transistores bipolares.La salida es del tipo “complementaria”, o sea un transistor NPN y otro PNP.

TiristoresUn tiristor es un dispositivo construido con cuatro capas de material semiconductor dispuestas de tal forma que producen un efecto de enclavamiento o enganche (latching).Esta característica les permite actuar como interruptores electrónicos de potencia, adiferencia de los transistores bipolares y de los FETs que actúan esencialmente comoamplificadores de señal. Sus principales aplicaciones son en el campo del control ymanejo de potencia. Los dos principales tipos de tiristores son el rectificador controlado desilicio o SCR (Siliconi Controlled Rectifier) y el triodo de corriente alterna o triac, cuyascaracterísticas generales se examinan enseguida. También se dispone de tiristores para

aplicaciones especiales como los diacs, los GTOs, etc., que serán estudiados en loscapítulos pertinentes.

Rectificadores controlados de silicio (SCRS)El SCR, como su nombre lo indica, figura siguiente, es un diodo rectificador de cuatrocapas que, además de un ánodo (A) y un cátodo (K) posee un terminal extra para fines decontrol llamado compuerta o gate (G). Los SCRs fueron desarrollados originalmente en1956 como sustitutos de estado sólido de los tiratrones o válvulas de descarga gaseosa.



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Los SCRs son esencialmente diodos rectificadores y se comportan de la misma forma,excepto que, cuando están directamente polarizados requieren la aplicación de unacorriente en la compuerta (IG) para realizar su acción básica. En otras palabras, debenser disparados por una señal de control. Una vez disparado, un SCR entra en conducción,comportándose como un interruptor cerrado. Bajo esta condición, la compuerta deja de

tener control sobre el estado del dispositivo. La única forma de bloquearlo esinterrumpiendo la corriente de ánodo (IA) o reduciéndola por debajo de un valor mínimollamado corriente de sostenimiento (IH).

Para que se produzca el disparo de un SCR, IA debe ser superior a un valor mínimollamado corriente de enganche (IL). En otras palabras, un SCR no entrará en conducciónsi se suprime IG antes que IA alcance el valor IL. En general, IL>IA. El disparo tampocoserá efectivo si IG Y VG son inferiores a unos valores mínimos IGT e IGT especificados.Los SCRs pueden también entrar en conducción con una corriente de compuerta cero(IG=0), estando directa o inversamente polarizados, cuando el voltaje entre ánodo ycátodo (VAC) es superior a un valor crítico VDRM (directo) 0 VRRM (inverso),respectivamente, llamado voltaje de ruptura. También puede haber conducción con IG--0

cuando la velocidad de cambio de VAC (dv/dt) es superior a la especificada. Estosmétodos de disparo no se utilizan en la práctica y deben evitarse.Los SCRs se identifican por una referencia (CIO6, 2N6170, ECG5582) y se especificanprincipalmente por la máxima corriente de ánodo (ITRMS), el voltaje de ruptura directo(VDRM) y el voltaje de ruptura inverso (VRRM). Se consiguen SCRs con capacidades decorriente desde menos de 500 mA hasta más de 300 A y voltajes de ruptura desde menosde 25V hasta más de 2000V. Para el C 106ª, por ejemplo, ITRMs=4ª y VDRM = VRRM =100 V.

Triodos de corriente alterna (triacs)El triac, figura siguiente, como su nombre lo indica, es un dispositivo de tres terminalesdiseñado para conmutar comentes AC o bidireccionales. Desde este punto de vista un

triac equivalente a la asociación de dos SCRs en antiparalelo. Por tanto, requiere de unpulso de corriente en la compuerta para conducir y se bloquea cuando la corriente deánodo cae por debajo de su valor de sostenimiento. Los triacs se utilizan para manejar cargas de potencia que trabajan con AC, incluyendo motores, lámparas, hornos,solenoides, etc.



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Las terminales de un triac se denominan MT1 (terminal principal l), MT2 (terminal principal2) y compuerta o gate (G). Este último realiza la misma función que un SCR. Durantecada semiciclo, uno de los terminales principales actúa como cátodo y el otro comoánodo, dependiendo del sentido de la corriente. Los triacs se identifican igual que losSCRs y se consiguen en los mismos rangos de valores de ITRMS y VDRM.

Circuitos integradosComo su nombre lo indica, es un conjunto de componentes concentrados dentro de unasola pastilla de material semiconductor.

Se presentan en encapsulados plásticos con terminales en forma de terminales dobladasa 90 grados , que salen por el costado del encapsulado.

Dependiendo del tipo de encapsulado, se los conocen como:SIP (Single In-line Package = Encapsulado en hilera simple), o DIP (Dual In-line Package= Encapsulado en hilera doble).

Existen otros encapsulados, pero no los trataremos por ser más específicos para ciertostipos de integrados.

Su variedad es enorme, encontrando desde preamplificadores de audio, hastaprocesadores de TV completos.

El nivel de integración desde su creación ha sido sorprendente, llegando a su máximaexpresión con los procesadores para computadoras, donde cientos de millones detransistores son integrados dentro de una diminuta pastilla de material semiconductor.Recientemente, se alcanzó la barrera de la integración. Los fabricantes llegaron a unpunto que no pudieron comprimir más los transistores para aumentar las prestaciones delos procesadores. Por eso, ahora comenzó una nueva era en la historia de los

procesadores: los “doble núcleo”, dos procesadores totalmente independientes dentro deuna sola pastilla.

Se encuentran circuitos integrados Analógicos, Digitales o Híbridos (Analogodigitales),con tecnología TTL o CMOS (utilizar pulsera antiestática).

Algunos integrados555 OsciladorEs un circuito integrado muy popular, disponible normalmente en cápsula plástica DIP de8 pines, se utiliza normalmente como temporizador (modo astables) o como temporizador (modo monoestable)



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PC 817: OptoacopladorEste integrado posee en su interior un LED y un transistor, en el cual la base espolarizada por un haz luminoso, proveniente del LED. Esto produce una variación en laresistencia colector-emisor del transistor. Al aumentar la tensión aplicada al LED,disminuye la resistencia colector-emisor del transistor.

RC 4558: Amplificador Operacional DobleEste operacional doble de alta performance es muy utilizado en preamplificadores deaudio.Como muestra la figura de la derecha, cada amplificador del integrado está formado por ese circuito. Dense una idea del nivel de integración de componentes.



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Componentes electromecánicosLos componentes electromecánicos son elementos esenciales de cualquier equipoelectrónico, donde cumplen funciones claves. Sin embargo, a pesar de su importancia,

son frecuentemente ignorados. Es importante que te familiarices con los principalescomponentes electromecánicos utilizados en los circuitos y sistemas electrónicos, enespecial con los alambres, los cables, los interruptores y los conectores. Para cada unoen su función y sus características básicas, los símbolos utilizados en los diagramasesquemáticos para representarlos, las principales variedades o tipos existentes de cadauno, los parámetros utilizados para identificarlos y sus aplicaciones generales.

ConductoresLos conductores, se utilizan en la forma de alambres, cables o trazos impresos para

transportar o transferir señales de corriente o de voltaje de un punto a otro. Tambiénsirven para conectar componentes entre sí y como elementos de refuerzo. En este temanos referiremos exclusivamente a los conductores en forma de alambres y cables. Losconductores en forma de trazos o pistas se utilizan principalmente en las tarjetas decircuito impreso.

La característica más importante de los conductores es su baja resistencia. El principalmaterial utilizado como conductor en electrónica es el cobre, aunque para algunasaplicaciones especiales se utilizan el aluminio, el oro, la plata y otros metales.

En el extremo opuesto al de los conductores se encuentran los materiales aislantes como el papel, el vidrio y el plástico, los cuales tienen resistencias muy altas, del orden demuchos megaohms. Entre los aislantes y los conductores se encuentran los materialessemiconductores como el carbono, el silicio y el germanio, los cuales tienen unaresistencia controlable electrónica-mente. Más allá de los conductores están lossuperconductores, los cuales tienen una resistencia prácticamente igual a cero a muybajas temperaturas.

Los conductores, en general, se simbolizan en los diagramas electrónicos mediante líneasrectas que indican las conexiones entre los distintos componentes. También se utilizan



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convenciones especiales para indicar conductores blindados, conexiones cruzadas,puntos de unión, conexiones a tierra, etc.

AlambresLos alambres, al igual que los cables y los trazos de circuito impreso, son componentes

de muy baja resistencia que se utilizan como conductores, es decir para transportar corrientes o transferir voltajes, sin pérdidas apreciables, entre dos puntos de un circuito osistema eléctrico o electrónico. Los alambres, en general, son más rígidos que los cablesy pueden transportar corrientes más altas que los trazos impresos.

Típicamente, un alambre está formado por un conductor metálico central de formacilíndrica llamado alma, rodeado de un revestimiento aislante. El conductor central esgeneralmente de cobre blando recocido, aunque en algunos casos se utilizan otrosmetales como el aluminio, el oro y la plata. Algunos conductores de cobre son estañados,es decir, traen una fina capa de estaño que les proporciona una apariencia similar a la dela plata y facilita su soldadura.



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Tipos y aplicaciones Los alambres pueden ser básicamente de dos tipos, sólidos o trenzados, Los alambressólidos se utilizan para realizar conexiones relativamente permanentes, no sometidas aflexiones ni esfuerzos mecánicos. La disposición trenzada, por su parte, proporciona a los

alambres un mayor grado de flexibilidad y una menor susceptibilidad a la rotura. Esto esparticularmente importante en cables para aplicaciones de potencia.

Formas de identificaciónLos alambres utilizados en electricidad y electrónica se identifican mediante un número ocalibre que indica el tamaño de la sección transversal del conductor central en términosdel diámetro y el área de la misma. En este curso adoptaremos el sistema de numeraciónAWG, originalmente desarrollado por la compañía Brown & Sharpe y actualmenteconvertido en un estándar por la American Wire Gage.

InterruptoresLos interruptores, son dispositivos que se utilizan para permitir o interrumpir

mecánicamente el paso de señales de corriente o de voltaje de un punto a otro, así comopara dirigirla o enrutarla desde o hacia varios puntos.

Un interruptor está constituido por un contacto móvil, uno o dos contactos fijos y unmecanismo de accionamiento. Este último, que puede ser operado de muy diversasformas (por deslizamiento, por palanca, por presión, etc.), conecta eléctricamente elcontacto móvil con uno de los contactos fijos, cerrando el circuito controlada, cuando elinterruptor se sitúa en la posición de cerrado (ON), y los separa cuando el interruptor sesitúa en la posición de abierto (OFF), abriendo el circuito.

ConectoresLos conectores, son componentes electromecánicos que se utilizan para enlazar o unir

eléctricamente dos o más partes de un sistema electrónico de forma permanente, perocon la particularidad que dicha unión puede ser fácilmente desmontada por métodosmanuales, sin necesidad de recurrir a desoldadores y otras herramientas especiales.

Los conectores facilitan el ensamble, la prueba y la operación de circuitos y sistemaselectrónicos, y en muchos casos son absolutamente necesarias. Aunque algunas veceslas conexiones entre las distintas partes de un sistema pueden ser realizadas solamentecon alambres y soldadura, el uso de conectores proporciona un mayor grado deconveniencia, flexibilidad y seguridad.

Los conectores pueden ser aéreos, es decir estar acoplados a cables, o fijos, es decir alojados en gabinetes de montaje o instalados directamente en tarjetas de circuito

impreso.Están compuestos generalmente por dos piezas complementarias, que se acoplan entresí, llamadas macho y hembra, en algunos conectores, el macho se designa como plug y lahembra como jack.

Los conectores se fabrican de aleaciones metálicas de cobre y, al igual que losinterruptores, deberían tener idealmente una resistencia de contacto igual a cero. En lapráctica, sin embargo, debido a las asperezas naturales que presentan las superficies en



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contacto, esto no sucede y los conectores ofrecen por sí mismos una resistencia muy bajallamada resistencia de constricción.

Pilas y bateríasLas baterías son las fuentes de alimentación básicas de muchos circuitos y sistemas

electrónicos y una parte muy importante de la vida moderna. De hecho, prácticamentetodos los nuevos productos electrónicos que salen al mercado utilizan o contienen algúntipo de batería. En este capítulo conoceremos qué son las baterías, cómo funcionan, quétipos existen, cómo se identifican y para qué sirven.

Las baterías producen entre sus terminales un voltaje DC constante el cual, al ser conectado a un circuito, impulsa una corriente. Esta característica permite utilizarlas comofuentes de alimentación de una gran variedad de circuitos, sistemas y equiposelectrónicos, tanto portátiles como fijos.

Una batería está formada básicamente por dos electrodos llamados ánodo (-) y cátodo(+), separados por una solución acuosa sólida o líquida, conductora de la electricidad,

llamada electrolito. Durante la utilización de la batería, el ánodo libera electrones queviajan por el circuito externo, iones recogidos por el cátodo y recirculan a través delelectrolito. El flujo de electrones continuará hasta que cualquiera de los agentes químicosinvolucrados en la reacción se agote y la batería se descargue, es decir deje desuministrar corriente a la carga alimentada.

Las pilas secas comunes, por ejemplo, producen un voltaje de salida nominal de 1,5 Y. Enlas mismas, el cátodo es de dióxido de manganeso (MnO2), el ánodo de zinc (Zn) y elelectrolito una solución de cloruro de amonio (NHCI) y/o cloruro de zinc (ZnCI2).

En la práctica, las baterías están formadas internamente por una o varias celdasconectadas entre sí. En este último caso, el voltaje final entregado por la batería es la

suma de los voltajes de las celdas individuales. Por ejemplo, 6 celdas de níquel-cadmioconstituyen una batería de 7,2V puesto que cada una produce 1,2V.

Las baterías se fabrican en una gran variedad de formas y tamaños. Existen, por ejemplo,celdas de formas cilíndricas y rectilíneas que utilizan electrodos planos o tubulares, yceldas de forma redonda o rectangular tipo oblea que se acoplan o apilan, muy fácilmenteentre sí con el fin de generar cualquier voltaje requerido. Su tamaño puede variar desdelos diminutos botones utilizados en los aparatos para sordos hasta los inmensos bloques



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requeridos para impulsar naves. Todas, sin embargo, trabajan bajo el mismo principio:reacciones químicas controladas.

SimbologíaIndependientemente de su estructura química, las baterías pueden ser de una o de variasceldas. Estas últimas son las baterías propiamente dichas. Las baterías de una sola celdase conocen comúnmente como pilas. En la figura siguiente se muestran los símbolosutilizados en los circuitos electrónicos para representar ambas posibilidades. El signo (+)corresponde al electrodo positivo o cátodo y el signo (-) al electrodo negativo o ánodo.

Tipos de identificaciónLas baterías pueden ser básicamente de dos tipos, secundarias o primarias, dependiendode sí son recargables o no, y se fabrican utilizando diversas tecnologías de celdas, cadauna de las cuales ofrece una combinación diferente de propiedades físicas y eléctricas

que se adaptan a necesidades específicas.

Baterías primarias o no recargablesEn este tipo de baterías, las reacciones químicas productoras de corriente eléctrica sonirreversibles y, por tanto, una vez que se han descargado, es decir perdido su capacidadde suministrar corriente, las mismas dejan de cumplir una función útil, convirtiéndose enproductos desechables.



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Las tecnologías de baterías primarias más utilizadas en la actualidad son las de carbón-zinc, las alcalinas, las de litio y las de óxido de plata. También se dispone de bateríasprimarias de mercurio, cloruro de zinc, magnesio y otras tecnologías.

Las baterías secas se identifican por el voltaje nominal y el tamaño.

Ejemplo: Pila seca cilíndrica de 1.5V AAA (léase triple A). Esta batería mideaproximadamente 9,9 mm (25164") de diámetro y 42,9 mm (27116") de altura. Otrostamaños comunes de baterías secas cilíndricas son los designados como N, AA, A, B, C,D, E, F y G.

Las baterías alcalinas se identifican igual que las baterías secas y vienen en las mismaspresentaciones. Ejemplo: Batería alcalina de 9V. Esta batería tiene forma rectangular ymide aproximadamente 16mm de ancho x 44mm de altura x 25mm de longitud.

Las baterías alcalinas tienen una mayor capacidad de corriente que las baterías secas,trabajan eficientemente a bajas temperaturas y en forma continua, no se descarganfácilmente cuando están guardadas y poseen una larga vida útil. Sin embargo, son máscostosas, su voltaje disminuye a medida que se descargan y, bajo condiciones muyadversas, pueden llegar a liberar gases tóxicos. Son muy utilizadas en radios portátiles,

equipos fotográficos, juguetes y otras aplicaciones similares.

Las baterías de litio, tienen un voltaje nominal de 3V/celda y proporcionan más altascorrientes que las baterías secas y alcalinas. Utilizan dióxido de manganeso (MnO2) en elcátodo y litio metálico en el ánodo. El electrolito es una solución de dióxido de azufre(SO2). Se consiguen principalmente con voltajes de 3V y 6V También se dispone debaterías de litio de 3.6V/celda, las cuales emplean cloruro de tionilo (SOC12) comoelectrolito. Son muy empleadas como baterías de respaldo (backup) en computadoras yotros sistemas digitales.

Las baterías de litio se identifican por el voltaje nominal y la capacidad.Ejemplo: Batería de litio de 3V/200mAh. Tienen generalmente forma de botón, aunque

también se consiguen en otras presentaciones (cilíndricas, rectangulares, planas, etc.).Las baterías de litio proporcionan una alta capacidad (varias veces superior a la de unabatería alcalina de tamaño comparable), son compactas y livianas, tienen una larga vidaútil (de 5 a 20 años), trabajan eficientemente a cualquier temperatura, etc.Además, al contrario de lo que sucede en las baterías secas y alcalinas, las baterías delitio tienen una curva de descarga plana, es decir su voltaje permanece prácticamenteconstante durante todo el ciclo de descarga. Sin embargo, deben ser usadas con cuidadoporque pueden explotar bajo condiciones adversas.



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Las baterías de óxido de plata, tienen un voltaje nominal de 1.55V/celda. En las mismas,el ánodo es un gel de zinc pulverizado, el cátodo una amalgama de óxido de plata conpequeñas cantidades de dióxido de manganeso y el electrolito una solución de hidróxidode sodio o de potasio. Son muy utilizadas en aparatos para sordos y relojes.

Las pilas de óxido de plata se venden en forma de botón, tienen buena capacidad,presentan una curva de descarga plana y operan bien a bajas temperaturas. Seidentifican por su voltaje nominal, su tamaño y su capacidad.

Baterías secundarias o recargablesEn este tipo de baterías, los materiales activos, una vez descargados total o parcialmente,pueden ser restablecidos a su estado químico original invirtiendo el flujo de la corriente, esdecir, proporcionándoles energía eléctrica controlada desde una fuente externa. Lamayoría admite entre 200 y 1000 ciclos de descarga antes de quedar inservibles.

Las tecnologías de baterías recargables más utilizadas en la actualidad son las de plomo-

ácido, las de níquel-cadmio (NiCd), las de níquel-metal híbridas (NINM) y las de litio-iónico(li-lon). También se dispone de baterías recargables de plomo-calcio (Pb-Ca), plata-zinc(Ag-Zn), plata-cadmio (Ag-Cd), litio-metal-sulfuro (LiMS), aire-zinc, etc.

Aplicaciones generalesLas baterías son una parte muy importante de la vida moderna. Actualmente, muchosproductos de uso corriente y especializado como computadoras, equipos decomunicación, teléfonos celulares, instrumentos musicales, juguetes, televisores, cámarasde video, linternas de emergencia, herramientas eléctricas, equipos médicos,instrumentos de medida, sistemas de seguridad, máquinas de afeitar, etc., utilizan ocontienen algún tipo de batería.

TransductoresLos micrófonos, los parlantes, las lámparas, las fotoceldas, los visualizadores, lostermistores, los motores y las baterías, por su parte, son miembros de una familia muydestacada de componentes electrónicos conocidos colectivamente como transductores.Los transductores convierten corrientes eléctricas en otras formas de energía, oviceversa, y permiten que los sistemas electrónicos puedan interactuar con el mundoexterno.



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Transductores de sonidoLos transductores de sonido o electroacústicos, como su nombre lo indica, conviertenseñales eléctricas de corriente o voltaje en ondas sonoras, o viceversa, es decir ondassonoras en señales eléctricas.

Los principales tipos de transductores de sonido utilizados en electrónica son losmicrófonos, los parlantes y los zumbadores.

Transductores de luzLos transductores de luz u ópticos, como su nombre lo indica, son dispositivos queconvierten ondas luminosas en señales eléctricas, o viceversa. Los principales tipos detransductores de luz utilizados en el trabajo electrónico corriente son las lámparas, lasfotoceldas, los semiconductores ópticos los visulizadores o displays.

Los semiconductores ópticos. Como su nombre lo indica, son dispositivos hechos de uniones PN que producen luz o

basan su operación en la cantidad de luz incidente. Ejemplos de semiconductores ópticosson los diodos emisores de luz o LEDS, los fotodiodos y los fototransistores. También seincluyen dentro de esta categoría los optoacopladores y los visualizadores.

Transductores de movimientoLos transductores de movimiento, como su nombre lo indica, son dispositivos queconvierten movimiento rotacional o lineal en señales eléctricas equivalentes, o viceversa.Los principales tipos de transductores mecánicos utilizados en electrónica son losmotores, los solenoides y los codificadores ópticos.

Los motores convierten energía eléctrica en movimiento rotacional. Están formados por dos bobinas, una fija llamada estator y una móvil llamada rotor, las cuales, al ser

energizadas, producen unos campos magnéticos cuya interacción causa el giropermanente del rotor. Pueden ser de corriente alterna (AC) o de corriente continua (DC).Un ejemplo muy común de motor DC es el motor paso a paso (PAP), utilizado en robots,unidades de disco y otras aplicaciones de precisión.Los solenoides, también llamados electroimanes convierten energía eléctrica enmovimiento lineal. Están formados por una bobina hueca dentro de la cual se desplaza unnúcleo móvil. Cuando se aplica una corriente a la bobina, se crea un campo magnéticomuy intenso que automáticamente atrae el núcleo hacia el agujero. Son muy utilizadospara accionar piezas y objetos mecánicos.Los codificadores ópticos, también conocidos como encoders, son dispositivos, realmentesistemas completos, que convierten movimiento en señales eléctricas, las cuales puedenser utilizadas para determinar la velocidad de giro de un motor, la posición del eje o el

número de rotaciones del mismo. Están formados por un disco ranurado que se mueveentre una fuente de luz y un detector Pueden ser de dos tipos, incrementales o absolutos.

Otros tipos de transductoresEn electrónica se dispone de una gran variedad de transductores para detectar o medir variables físicas como temperatura, presión, velocidad, humedad, etc., convertirlas enseñales eléctricas equivalentes. Estas señales son procesadas por circuitos electrónicosespecializados para determinar el valor de la variable que representan y/o actuar sobre el



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proceso al cual pertenecen. Este tipo de transductores se denominan genéricamentesensores.

Conceptos básicos de circuitosUn circuito, en sentido general, es una combinación de componentes conectados de

modo que proporcionen una o más trayectorias cerradas para la circulación de la corrientey permitan aprovechar la energía de los electrones en movimiento para producir untrabajo útil. Este trabajo puede implicar no solamente la conversión de energía eléctricaen otras formas de energía, o viceversa, sino también su procesamiento, es decir laconversión de señales eléctricas de un tipo, en señales eléctricas de otro tipo.

Elementos básicos de un circuitoLos circuitos electrónicos pueden llegar a ser muy complejos. Sin embargo,independientemente de su complejidad, todos requieren como mínimo de una fuente deenergía, un par de conductores y una carga, figura siguiente. Adicionalmente, la mayoría

de los circuitos electrónicos requieren también dispositivos de control para regular el flujode electrones hacia la carga y dispositivos de protección para bloquearloautomáticamente cuando se produce una condición anormal de funcionamiento.



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Las fuentes de energía suministran la fuerza necesaria para impulsar corrientes deelectrones a través de los circuitos. En la figura siguiente se muestran los símbolosutilizados para representar algunos tipos de fuentes de energía comunes, incluyendofuentes de alimentación y fuentes de señal. Estas últimas abarcan no solamente losinstrumentos de laboratorio conocidos con este nombre, sino cualquier dispositivo, circuito

o porción de un circuito que produzca una señal de corriente o voltaje en forma natural obajo la influencia de un estímulo externo.

Los conductores proporcionan un camino de baja resistencia para la circulación de lacorriente hacia y desde la carga. Dentro de esta categoría se incluyen tanto losconductores como los conectores. Mientras no se establezca lo contrario, en este cursoasumiremos que se traba a con conductores ideales, es decir sin resistencia eléctrica.Así, la energía suministrada por la fuente se transfiere completamente a la carga. En lapráctica, la resistencia de los conductores no es exactamente 0 ohm, pero sí es losuficientemente baja como para ser despreciada.

Las cargas convierten la energía de los electrones en movimiento en señales eléctricas uotras formas de energía.

Los dispositivos de control regulan ocontrolan el paso de corriente hacia la

carga. Los más utilizados son losinterruptores, tanto electromecánicoscomo electrónicos. De hecho, la mayoríade dispositivos de estado sólido(transistores, tiristores, etc.) operan en lapráctica como interruptores, excepto queno contienen partes móviles.



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Los dispositivos de protección protegen la carga contraniveles de corriente o de voltaje, los fusibles los breakersprotegen la carga contra sobrecorrientes, desconectando

físicamente el circuito, mientras que los varistores la protegencontra sobrevoltajes, absorbiendo el voltaje excedente. Undispositivo de protección puede ser un solo componente, ungrupo de componentes o un circuito completo dedicado, lassiguientes figuras muestran la simbología de cada uno de loscomponentes que están conectados en un circuito.

Como ejemplo de aplicación de la teoría anterior, en lafigura siguiente se muestran tres versiones de uncircuito con un LED. En todos los casos. la batería B 1actúa como fuente de energía, la resistencia RI comodispositivo de protección, el LED DI como carga y el

conector de la batería, los terminales de loscomponentes y los puntos de soldadura comoconductores.

En (a), la resistencia R 1, el LED DI y sus conductoresasociados forman con la batería B 1 un con uno cerradopara la circulación de una corriente de electrones. Estaúltima sale por el terminal «-» de la batería, atraviesa elLED desde el cátodo (C) hasta el ánodo (A), pasa por laresistencia, entra por el polo «+» de la batería y salenuevamente por el polo «-» de la misma. El proceso serepite indefinidamente.

En su paso a través del circuito, la corriente provoca laemisión de luz por parte del LED y el calentamiento dela resistencia. También crea un campo magnéticoalrededor de los conductores y reacciones químicas enel interior de la batería.

En (b) se ha adicionado el interruptor SI, el cual actúacomo elemento de control. Con SI en «OFF», el circuito queda interrumpido, no circulacorriente y el LED no se ilumina. Esta condición se denomina circuito abierto. Al situar elinterruptor en la posición ON, el circuito se completa, circula una corriente el LED seilumina. Esta condición se denomina circuito cerrado.

Por tanto, la función de control realizada por el interruptor en el circuito anterior essimplemente la de permitir o impedir la circulación de corriente a través del circuito y, por tanto, energizar o desenergizar el LED. Este es un ejemplo de circuito de control digital.En cualquier momento, la corriente sólo puede ser cero o tener un valor específico,dependiendo de la posición del interruptor. No hay estados intermedios. Mientras elinterruptor esté cerrado, el circuito se comporta exactamente igual que el circuito de lafigura (a).



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En (c) se ha adicionado el potenciómetro R-I, el cual actúa también como elemento decontrol. Sin embargo, el circuito siempre está cerrado por tanto, el LED siempre estáiluminado. Cuando R2 está en su posición de mínima resistencia (O), la corriente delcircuito es máxima y el LED brilla intensamente. Cuando R-1 está en su posición de

máxima resistencia (5k), la corriente es mínima y el LED brilla débilmente.

Por tanto, la función de control realizada por el potenciómetro en el circuito anterior essimplemente la de regular la cantidad de corriente que circula a través del circuito y comoresultado, la cantidad de luz emitida por el LED. Este es un ejemplo de circuito de controlanálogo. La corriente a través del circuito, y por tanto el brillo del LED, pueden variarsecontinuamente dentro de una gama infinita de valores comprendidos entre un mínimo y unmáximo. Con el potenciómetro en su posición de mínima resistencia, el circuito secomporta exactamente igual que el circuito de la figura (a).

Tipos de circuitosEn todos los circuitos mostrados anteriormente, los elementos están conectados uno a

continuación del otro, formando una sola trayectoria cerrada para la circulación de lacorriente. Un arreglo de componentes de este tipo se denomina un circuito serie.

Circuito serieEn un circuito serie, todos sus elementos son recorridos por la misma corriente. Por tanto, si se interrumpe el circuito en cualquier punto, no circula corriente a través deninguno de sus elementos.

Circuito paraleloLos elementos de un circuito pueden también estar conectados en paralelo o en unaconfiguración mixta serie paralelo. En un circuito paralelo, todos sus elementos estánconectados a dos puntos de conexiones comunes llamados nodos y existe más de una

trayectoria para la circulación de la corriente

En este caso, el voltaje de la batería (fuente de alimentación) queda aplicado al mismotiempo a la lámpara y al zumbador (cargas en paralelo). Por tanto, a través de cada unode estos elementos circula una corriente. Si se retira la lámpara, el zumbador sigueenergizado, y viceversa. Cada una de las trayectorias para la circulación de la corrienteproporcionadas por un circuito paralelo se denomina una rama.

Circuito mixtoEn un circuito mixto serie paralelo, como su nombre lo indica, algunos elementos estánconectados en serie, compartiendo la misma corriente, mientras que otros lo están enparalelo, compartiendo el mismo voltaje. Como resultado, existen varias trayectorias

cerradas para la circulación de la corriente y varios puntos comunes de conexión deelementos.

En este caso, la resistencia R 1 está en serie con el LED D 1 mientras que el interruptor SI está en serie con la batería y con el resto del circuito. El zumbador BZ l. a su vez, estáen paralelo con la asociación en serie de RI y DI. Al cerrar S1, una parte de la corrientesuministrada por la batería circula a través de RI y DI y la otra lo hace a través de BZ l. Sise retira D 1 o R 1, no circula corriente a través de esa rama del circuito, pero sí a través



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de BZ l, y viceversa. Si se abre SI, deja de circular corriente a través de todo el circuito.La mayor parte de los circuitos electrónicos son del tipo serie-paralelo.

Formas de representación Los circuitos se representan en electrónica mediantediagramas. Un diagrama es una ilustración gráfica o pictórica de la forma como estánconectados o deben conectarse los elementos de un circuito para realizar una funcióndeterminada. Los diagramas son una parte muy importante del trabajo electrónico. Dehecho, todo el proceso de conversión de una idea en un producto final está basado o

apoyado en el uso de diagramas.

Conductancia La característica opuesta a la resistencia se denomina conductancia y mide la mayor omenor facilidad de un material para permitir el paso de la corriente. A menor resistenciamayor conductancia, y viceversa.La conductancia se representa mediante el símbolo G y su unidad de medida es elsiemens (S). Matemáticamente, la conductancia es el recíproco o inverso de laresistencia. Esto es:

G=I / R

La expresión V=1 x R de la Ley de Ohm simplemente establece que si en un circuito laresistencia (R) es fija y la corriente (1) varía, entonces la caída de voltaje sobre laresistencia cambia proporcionalmente con el voltaje aplicado. Por ejemplo

Si se hacen circular 2 mA a través de la misma resistencia, la caída de voltaje resultantees V=2 x 220= 440 mV = 0.44 V.

Concepto de potenciaAl circular a través de la materia, la corriente eléctrica produce una gran variedad deefectos útiles interesantes, incluyendo luz, calor, sonido, magnetismo, etc. Al trabajorealizado por una corriente eléctrica se le denomina potencia. La potencia puede también

definirse como la velocidad a la cual un elemento transforma la energía eléctrica en otrasformas de energía. En otras palabras, la potencia es el cambio de energía por segundo.

La potencia se representa con el símbolo "P" o 'p", dependiendo de sí es constante ovaría con el tiempo, y su unidad de medida es el watt o vatio (W). En la práctica, ademásdel vatio, se utilizan múltiplos y submúltiplos como el kilovatio (kW), el milivatio (mW) y elmicrovatio (uW). La potencia puede medirse directamente utilizando un instrumentollamado vatímetro o indirectamente utilizando un voltímetro y un amperímetro.



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Analíticamente la potencia es el producto del voltaje (V) por la corriente (I). Esto es:

P= VxI

Una batería de 9 V que impulsa una corriente de 0-5 A través de un circuito por ejemplo,entrega al mismo una potencia de 9 x 0.5 = 4.5 W.

Leyes de Kirchoff

Primera ley de Kirchoff (Ley de las corrientes)La suma algebraica de las corrientes que entran en un nodo es siempreigual a la suma de las corrientes que salen en ese instante.

It = Ia + Ib + In It + Ia + Ib + In = 0

Segunda ley de Kirchoff (Ley de los Voltajes)La suma algebraica de la caída de los voltajes alrededor de una malla, es

siempre igual a la suma algebraica de ñas fuerzas electromotricesalrededor de la misma.

V1 + V2 = V3 -V1 -V2 + V3 = 0

Interpretación de diagramas esquemáticos

Los diagramas facilitan el diseño, la construcción, el análisis y la reparación de cualquier circuito o sistema. También sirven de guía para quienes desean copiarlo, estudiarlo oadaptarlo a sus necesidades particulares. Intentar construir o reparar un equipoelectrónico sin la ayuda de un diagrama es como aventurarse en una expedición sin laayuda de un mapa.

En electrónica se utilizan varios tipos de diagramas para representar circuitos y sistemas.Los más comunes son los pictóricos, los esquemáticos y los de bloques. En esta seccióndel curso emplearemos preferencialmente diagramas esquemáticos y diagramas debloques.



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Diagramas pictóricosUn diagrama pictórico, como su nombre lo indica, es una ilustración dibujada de loselementos que componen un circuito, la manera como están conectados entre sí y laposición relativa que ocupan dentro del montaje físico. En otras palabras, un diagramapictórico muestra como luce o debe lucir un circuito o sistema una vez armado,

ensamblado o alambrado. Es incluso más descriptivo que una fotografía. Los diagramaspictóricos son la forma más elemental e intuitiva de representación de circuitoselectrónicos.

Existen varios tipos de diagramas pictóricos, dependiendo del método utilizado paraproporcionar las conexiones entre los distintos elementos constitutivos, del circuito querepresentan y de las características constructivas o específicas que se deseen resaltar.

Un caso particular de diagramas pictóricos que emplearemos frecuentemente en estecurso son los diagramas de exploración, se utilizan principalmente para ilustrar cómo estáensamblada una pieza de equipo formada por varias partes individuales relacionadasentre sí.

Otro tipo de diagramas pictóricos muy comunes son las guías de colocación decomponentes, utilizados para representar circuitos realizados sobre tarjetas de circuitoimpreso. Los componentes pueden estar representados por su forma física real, su siluetao su símbolo esquemático.

Los diagramas pictóricos son fáciles de comprender porque muestran los componentes ensu forma real, con sus dimensiones muchas veces a escala y en la posición que lescorresponde dentro del circuito físico. Además, permiten mostrar despieces y otrosdetalles constructivos. Por esta razón, son muy utilizados para transmitir informacióntécnica a personal no especializado como hobistas, reparadores casuales o simplesusuarios de productos electrónicos. Sin embargo, tienen también algunos inconvenientes.

Los diagramas pictóricos, por ejemplo, no proporcionan información eléctrica clara sobreel funcionamiento de los circuitos, su elaboración es dispendiosa, y consume muchotiempo, ocupan a menudo demasiado espacio, etc. Por estas y otras razones, solamentese utilizan en situaciones muy específicas.

Diagramas esquemáticosUn diagrama esquemático, es una representación gráfica en lenguaje simbólico de loselementos que componen un circuito y la forma como están conectados entre sí,



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independientemente de su ubicación o sus características físicas. Los diagramasesquemáticos, también llamados esquemas o planos, son el lenguaje natural decomunicación de la electrónica.

En la figura siguiente se muestra como ejemplo el diagrama esquemático correspondiente

al circuito previamente presentado en forma pictórica y un diagrama esquemático, loscomponentes y sus conexiones se representan mediante símbolos gráficos que indican sufunción dentro del circuito y permiten identificarlos a simple vista.

En particular, en un diagrama esquemático las conexiones entre componentes serepresentan mediante líneas rectas horizontales o verticales y los componentespropiamente dichos mediante símbolos estándares. Idealmente, no deberían existir crucesde líneas. Puesto que en la mayoría de los casos esto es inevitable, deben seguirseciertas convenciones para prevenir confusiones. En este curso adoptaremos lassiguientes, ver figura siguiente.

l. Para especificar que dos líneas están conectadas entre sí, se coloca un punto negrosólido indicador de unión en la intersección de las mismas. Preferiblemente, no debenllegar más de tres conductores a un mismo punto. Si hay más de tres conductores quellegan a un nodo, deben utilizarse puntos de conexión adicionales.

2. Para especificar que dos líneas cruzadas no están conectadas entre sí, simplemente nose coloca punto en la intersección. Algunas veces, para indicar que uno de los alambressalta sobre el otro, sin tocarlo, se utiliza un semicírculo pequeño o una interrupción (gap)en una de las líneas que se cortan.

3. Para especificar que un conductor, o un punto de unión de varios conductores, debe ir

conectado a las líneas de alimentación o de tierra generales del circuito, se utilizansímbolos de tierra y puntas de flecha marcadas con rótulos tales como +VCC, -VEE.+VSS, etc. El mismo criterio se aplica para líneas de señal. Así se evita saturar el dibujode líneas y se consigue un diagrama más legible. Todos los conductores con el mismorótulo deben ir conectados entre sí en el circuito físico.



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Además de su símbolo gráfico, los componentes de un diagrama esquemático debentambién ser identificados mediante designadores. Un designador es un símboloalfanumérico, formado por una letra o grupo de letras y un número, que individualiza cadacomponente y permite diferenciarlo de otros componentes del mismo tipo. También es útil

para referirse al mismo en listas de partes o explicaciones textuales, en lugar de recurrir adescripciones vagas como "la resistencia X que está debajo del condensador Z y al ladodel transistor Y".

En la tabla siguiente se relacionan algunos designadores literales comunes que seránutilizados con frecuencia en este curso. Por ejemplo, RI0 se refiere a una resistencia. C4a un condensador. L 1 a una bobina. Q3 a un transistor, etc. El designador deberá

colocarse tan cerca como sea posible del componente yescribirse de modo que pueda ser leído de izquierda aderecha. En lo posible, evite la escritura vertical.

Conjuntamente con el designador, el símbolo de cada

componente puede estar acompañado de su valor oreferencia correspondiente, digamos 100KU, 2N3904, etc.,colocado directamente debajo del designador. En la figura5.16 se muestran algunos ejemplos. Cuando, por razonesde espacio, no se indican los valores o referencias de loscomponentes en los esquemas, los mismos debenrelacionarse en una lista de partes acompañante junto conlas notas pertinentes, por ejemplo "todas las resistenciasson de 1/4W, 5%".

Como parte del símbolo, puede incluirse la identificaciónde los terminales cuando el componente así lo requiera,

por ejemplo un "+" para el terminal positivo, un "5" para elpin #5, una "G" para la compuerta o gate, etc. En el casode circuitos integrados, los números de los pines seescriben fuera del símbolo los nombres de las señalescorrespondientes dentro de los mismos. El designador y lareferencia pueden ir dentro o fuera del símbolo,dependiendo del espacio disponible.



104

En los diagramas esquemáticos se pueden también indicar nombres de señales y debloques funcionales, así como voltajes, comentes, formas de onda u otros tipos deparámetros eléctricos importantes que deben ser obtenidos en puntos claves del circuitobajo condiciones normales de funcionamiento. Esta información es particularmente útilcuando se repara o calibra el circuito.

Los diagramas esquemáticos son mucho más explícitos, compactos, universales y fácilesde dibujar que los diagramas pictóricos. Además, puesto que los símbolos son pequeños,ocupan menos espacio. Sin embargo, ten en cuenta que la posición de un componentedado en un esquema no corresponde necesariamente a su posición real en el circuitofísico. La misma está más influenciada por la claridad que por los detalles de construcciónespecíficos.

La interpretación, elaboración y análisis de diagramas esquemáticos son habilidades muyimportantes en electrónica que se adquieren con el tiempo y la práctica, de manera similar como se aprende a leer, escribir y hablar en otro idioma.

Diagramas de bloquesLos diagramas de bloques son un método de representación gráfica simplificada quepermite visualizar muy fácilmente las relaciones entre los distintos circuitos o etapasfuncionales que componen un sistema, prescindiendo de su estructura interna. Así sesimplifican su diseño, análisis y reparación. Son muy empleados para describir sistemascomplejos, pero en general pueden ser utilizados para representar circuitos o sistemas decualquier tipo.En un diagrama de bloques, los circuitos o grupos de componentes que realizan funcionesdeterminadas se representan mediante bloques o "cajas negras". En la figura siguiente semuestra un ejemplo.

Note el uso de triángulos para representar los amplificadores. También existen símbolos

especiales para otras funciones.Los diagramas de bloques deben dibujarse de modo que la dirección del flujo de señalessea de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Esta dirección se puede indicar mediante flechas en las líneas de interconexión. Los bloques deben ser preferiblementedel mismo tamaño. Para mayor claridad, fuera de cada bloque pueden indicarse,mediante sus símbolos esquemáticos convencionales, los elementos de ajuste o decontrol asociados.



105

En conclusión para poder interpretar un diagrama adecuadamente requieres dominar lasimbología de todos los componentes eléctricos y electrónicos, como también elfuncionamiento de cada uno de ellos, no se te olvide identificar las líneas de salidas y deentrada de señales y que son independientes a la alimentación al circuito para que realicesu función.

Simbología:

La simbología electrónica mas usada para que sea una referencia rápida y efectiva es lasiguiente:

Puertas lógicas

Puerta AND Puerta AND

Puerta NAND Puerta NAND

Puerta OR Puerta OR

Puerta NOR Puerta NOR

Puerta O exclusiva Puerta O exclusiva

Puerta Y exclusiva Puerta triestado

Realiza funciones ANDy NAND

Realiza funciones OR yNOR

Inversor Inversor



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Diferencial Inversor schmitt

Buffer Buffer triestado

Buffer negado Driver

Resistencias

Resistencia símbolo

general

Resistencia símbolo

general

Resistencia no reactiva Resistencia no reactiva

Resistencia variableResistencia variablepor pasos o escalones

Resistencia variable Resistencia ajustable

Resistencia ajustable Impedancia

PotenciometroPotenciometro decontacto móvil

Potenciometro deajuste predeterminado

Variable por escalones

Variable de variacióncontinua

NTC

PTC VDR



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LDR LDR

Elementos de

calefacción

Resistencia en

derivación corriente yde tensión

Resistencia con tomade corriente

Resistencia con tomasfijas

Resistenciadependiente de uncampo magnético

Atenuador

Resistencia deprotección

Resistencia deprotección

Resistencia noquemable

Condensadores

Condensador nopolarizado

Condensador nopolarizado

Condensador variable Condensador ajustable

Condensador polarizado sensible a latemperatura

Condensador polarizado sensible a latensión

Condensador pasanteCondensador deestator dividido

Condensador electrolítico



Condensador electrolítico multiple

Condensador conarmadura a masa

Condensador diferencial



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Condensador conresistencia intrínsecaen serie

Condensador concaracterización de lacapa exterior

Condensador variablede doble armadura

Condensador con tomade corriente

Condensador polarizado

Diodos

Diodo rectificador Diodo rectificador

Diodo rectificador Diodo zener

Diodo zener Diodo zener

Diodo zener Diodo zener

Diodo varicap Diodo varicap

Diodo varicap Diodo Gunn Impatt

Diodo supresor detensión

Diodo supresor detensión

Diodo de corrienteconstante

Diodo de recuperacióninstantanea Snap

Diodo túnel Diodo túnel

Diodo rectificador túnel

Diodo Schottky



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Diodo Pin Diodo Pin

Fotodiodo Diodo LED

Fotodiodo bidireccionalNPN

Fotodiodo de dossegmentos cátodocomún PNP

Fotodiodo de dossegmentos cátodocomún PNP

Diodo sensible a latemperatura

Puente rectificador Puente rectificador

Diodo de roturabidireccional PNP

Diodo de roturabidireccional NPN

Transistores

Transistor NPN Transistor PNP

Transistor NPN concolector unido a lacubierta

Transistor NPN túnel

UJT-n Uniunión UJT-p Uniunión

Fototransistor NPN Multiemisor NPN



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De avalancha NPNTransistor SchottkyNPN

Transistor JFET canalN

Transistor JFET canalN

Transistor JFET canalP

Transistor JFET canalP

PUT uniuniónprogramable Darlington NPN

Darlington NPN

Tiristores

Tristor SCR Siliconcontrolled rectifier

Tristor SCS Siliconcontrolled switch

Diac Diac

TriacTristor Schottky PNPNde 4 capas

Tristor Schottky PNPNde 4 capas

Tristor Schottky PNPNde 4 capas

Tristor de conduccióninversa, puerta canal Ncontrolado por ánodo

Tristor de conduccióninversa, puerta canal Pcontrolado por cátodo



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Tristor de desconexiónpuerta canal Ncontrolado por ánodo

Tristor de desconexiónpuerta control Pcontrolado por cátodo

SBS Silicon bilateralswitch SUS Silicon unilateralswitch

Trigger Diac

Transistores Mosfet

Tipo empobrecimiento3 terminales



Tipo enriquecimientosustrato unido alsurtidor 3 terminales

Tipo enriquecimientosustrato unido alsurtidor 3 terminales

Tipo empobrecimientosustrato unido alsurtidor 3 terminales

Tipo empobrecimiento

sustrato unido alsurtidor 3 terminales

Tipo enriquecimiento 4terminales






Tipo empobrecimiento2 puertas, 5 terminales

Tipo empobrecimiento2 puertas, 5 terminales

Tipo enriquecimiento 2puertas, 5 terminales



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Tipo enriquecimiento 2puertas, 5 terminales




Cuando interpretes un diagrama esquemático, es importante que conozcas toda lasimbología de los componentes electrónicos y su funcionamiento de cada uno que ellos,identificando donde se ubican las etapas que lo constituyen, los puntos donde se alimentael circuito y los puntos de entrada y salida de las señales, los puntos donde se conecta elequipo para realizar las mediciones de prueba.

1.2.2. Tipo de circuitos electrónicos analógicos

Un circuito electrónico es una combinación de componentes, discretos o integrados en unchip, conectados de modo que proporcionen una o más trayectorias cerradas para lacirculación de la corriente y realicen en conjunto una función útil que ninguno de ellospodría hacer por sí mismo. Por tanto, la finalidad de cualquier circuito es controlar ymanipular corrientes de electrones de una manera preestablecida.

Circuitos DCLos circuitos se llaman DC o estáticos porque utilizan como fuerza electromotriz un voltajeDC constante, es decir que no varía de magnitud ni de polaridad con el tiempo. Además,puesto que hemos asumido cargas resistivas, las corrientes y los voltajes son también

constantes, tanto en magnitud como en sentido.

Circuitos ACUna situación más general e interesante se presenta cuando se introducen fuentes AC yelementos almacenadores de energía como condensadores y bobinas. Bajo estascondiciones, las corrientes y voltajes del circuito cambian permanentemente de magnitudy polaridad. Los circuitos con esta característica se denominan circuitos AC o dinámicos.

La gran mayoría de los circuitos electrónicos prácticos trabajan tanto con niveles DCcomo con señales AC. Por tanto, deben ser analizados desde ambas perspectivas, esdecir como circuitos DC y como circuitos AC.

Elementos generales de los circuitos DC y AC Prácticamente todos los circuitos electrónicos, independientemente de su complejidad ode la variedad de componentes utilizados, son en última instancia el resultado de lacombinación de fuentes de voltaje y/o de corriente con resistencias, inductancias y/ocapacitancias. Cada uno de estos elementos generales, que puede representar uncomponente real, un circuito completo, una parte de un circuito o un fenómeno físico, estácaracterizado completamente por su relación voltaje-corriente.



113

Si lo vemos en una forma practica un circuito electrónico en su parte de alimentación paralos componentes que lo integran se alimenta con una fuente de Vcd y las señales queprocesa son señales que las emite una fuente de Vca.

Los componentes pasivos actúan de distinta forma según la corriente o voltaje que estén

manipulando ya sea continua o alterna.

Los circuitos más básicos que puedes encontrar son los que solo involucran componentespasivos, fuentes de alimentación y componentes electromecánicos y estos se lesdenomina de la siguiente manera sin importar que tipo de fuente de alimentación se lesuministre para efectos de análisis:

Circuitos R, RC, RL y RLC, en teoría se tratan con cálculos matemáticos elcomportamiento de estos circuitos, pero en una forma ilustrativa por medio de lassiguientes figuras se te muestra el diagrama esquemático de dichos circuitos con el tipoDC y AC



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115

Circuitos ACUn circuito es de corriente alterna (AC) cuando está alimentado por una fuente de voltajeo de corriente que cambia alternativamente con el tiempo tanto en magnitud como enpolaridad. Los circuitos AC están regidos por los mismos principios generales de los

circuitos DC, excepto que deben tenerse en cuenta factores adicionales.

Parámetros de una señal ACAunque son posibles muchas formas de onda para un voltaje o una corriente AC, la másimportante desde el punto de vista práctico es la forma de onda senoidal, representadagráficamente en la figura siguiente. A continuación se definen sus principales parámetrosasociados.

El valor pico es el máximo valor positivo o negativo que puede alcanzar la señal duranteun ciclo. La diferencia neta entre ambos valores pico se denomina voltaje pico a pico.Para una sinusoide perfecta, el valor pico a pico es siempre igual al doble del valor pico.Por ejemplo, el valor pico a pico de una corriente de 375mA de pico es 750 mA.

El valor promedio es igual al promedio aritmético de todos los voltajes que adopta una

onda senoidal durante un semiciclo. Para una sinusoide perfecta, el valor promedio essiempre igual a 0.637 veces el valor pico. Por ejemplo, el valor promedio de una señalsenoidal de voltaje que tiene un valor pico de 500 mV es 318.5 mV.

El valor efectivo se obtiene sumando los cuadrados de todos los valores que adopta laonda seno durante un ciclo, dividiendo por el número de valores y extrayendo la raíz



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cuadrada del resultado. Esta operación se denomina raíz cuadrática media o RMS (rootmean square). Por esta razón, el valor efectivo se conoce también como valor RMS.Para una sinusoide perfecta. El valor efectivo o RMS es siempre igual a 0.707 veces elvalor pico. Por ejemplo, el valor efectivo de una onda sinusoldal de corriente que tiene unvalor pico de 300 mA es 212. 10 mA.

El valor RMS proporciona una medida de la capacidad de una señal AC para producir potencia. Así, una onda seno de voltaje con un valor efectivo o RMS de 12 V producesobre una resistencia la misma disipación de potencia que un voltaje DC constante de 12V.

La relación entre el valor RMS y el valor promedio se denomina factor de forma. Por tanto, para una sinusoide perfecta, el factor de forma es 0.707/O.637 = 1.11,independientemente del valor pico.La frecuencia se refiere al número de ciclos que se repiten en un segundo y se denotacon el símbolo 'f. Un ciclo completo se mide entre dos puntos sucesivos que tienen elmismo valor y la misma dirección. La unidad de medida de la frecuencia es el hertz o

hertzio (Hz). En la práctica, también se utilizan múltiplos como el kilohertzio (kHz), elmegahertzio (MHz) y el gigahertzio (GHz).El período se refiere al tiempo que dura un ciclo, se denota con el símbolo T y su unidadde medida es el segundo (s). En la práctica, se expresa utilizando submúltiplos como elmilisegundo (ms), el microsegundo (is) y el nanosegundo (ns). Matemáticamente, lafrecuencia y el período son recíprocos, es decir:

Por ejemplo, una onda seno de corriente o de voltaje cuya frecuencia es de 50 kHz, tieneun período de 20 us. Así mismo, una señal cuyo período es de 100ns, tiene unafrecuencia de 10 MHz.

Finalmente, el ángulo de fase se refiere al atraso o

adelanto en el tiempo que experimenta una señalcon respecto a otra de la misma frecuencia tomadacomo referencia. En la figura siguiente se muestranalgunos ejemplos. En cada caso, un ciclo completose considera dividido en 360º.En (a), el ángulo de fase entre las señales C y D esde 60º, es decir, un sexto de ciclo. Si se toma Ccomo referencia, D está atrasada 60º. Si se toma Dcomo referencia, C está adelantada 60º.En (b), por su parte, el ángulo de fase entre lasseñales A y B es de 90º, es decir un cuarto de ciclo.Si se toma A como referencia, B está adelantada

90º. Si se toma B como referencia, AS estáatrasada 90º. Note que siempre una de las señalesalcanza su valor máximo positivo o negativo cuandola otra es cero. Se dice, entonces, que las dosseñales alcanzan su valor máximo positivo o

negativo cuando la otra es cero. Se dice, entonces que las dos señales están encuadratura de fase.



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En (c), el ángulo de fase entre señales A y B ES 0. Por tanto, las dos ondas alcanzan susvalores máximos positivos y negativos al mismo tiempo. Se dice, entonces, que las dosseñales están en fase.Finalmente, en (d) el ángulo de fase entre las señales A y B es de 180'. Por tanto, cuandoA alcanza su máximo valor positivo, B alcanza su máximo valor negativo, y viceversa. Se

dice, entonces, que las dos señales están en oposición de fase.

Circuitos de fuentes de alimentaciónLos circuitos de las fuentes de alimentación son muy importantes para los circuitoselectrónicos ya que son los que suministran los voltajes y corrientes para elfuncionamiento de los equipos electrónicos, también es importante que puedas identificar los componentes de las distintas tipos de fuentes, ya que todos los circuitos y equiposrequieren una fuente de alimentación ya sea interna o externa.

Las fuentes de alimentación convierten el Voltaje de AC en Voltaje de DC, tambiénreducen el voltaje de salida de la fuente generalmente los voltajes más comerciales sonde 5Vcd, 9Vcd, 12Vcd y 24Vcd, esto no quiere decir que son los únicos.

Las etapas de una fuente de alimentación básica conocidas también como lineales son:• De transformación del voltaje de entrada ( 120Vac a un voltaje menor)• De rectificación (pasa de ser un Vac a un voltaje pulsante negativo o positivo)• De filtraje (donde se quita las pulsaciones al voltaje rectificado por medio de

capacitores para producir un voltaje directo)• De regulación (por medio de componentes semiconductores o circuitos integrados

se regula el voltaje que se suministra al circuito o al equipo)

En la siguiente figura se muestran los diagramas esquemáticos de las diferentes formasde filtraje.

El equipo que se utiliza para observar cada etapa de la fuente es el Osciloscopio



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Fuentes de corrienteEs una fuente de corriente la que mantiene una corriente de fija a través de un circuitoexterno, independientemente de la resistencia de carga o el voltaje aplicado, estasfuentes se fabrican con semiconductores discretos (transistores) o con circuitosintegrados, a continuación presentamos las figuras representativas de cada caso.

Qué es un amplificadorUn amplificador puede ser definido como un circuito o sistema electrónico que recibe unaseñal de entrada relativamente débil, la procesa internamente y entrega a la salida unaseñal más potente. Dependiendo de sí la señal de salida tiene o no la misma forma deonda de la señal de entrada, un amplificador puede ser lineal o no lineal. Losamplificadores manejan señales que son representaciones eléctricas de cantidadesfísicas como la voz, el sonido, la luz, etc. La conversión de estas últimas en señaleseléctricas, o viceversa, la realizan transductores como micrófonos, parlantes, fotodiodos,



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etc. La amplificación propiamente dicha la efectúan dispositivos activos como válvulas,transistores y circuitos integrados, asociados a componentes pasivos como resistencias,condensadores, bobinas y transformadores.

La necesidad de amplificar, es decir de convertir una señal débil en una señal más fuerte,

está prácticamente presente en todos los sistemas electrónicos (audio, video,comunicaciones, control de potencia, etc.).

Tipos y clases de amplificadoresLos amplificadores pueden ser de varios tipos y clases, dependiendo del criterio tenido encuenta para su catalogación. La clase, en particular, la de termina o define la cantidad deseñal de entrada que recibe amplificación a la salida. De acuerdo a este criterio, existenbásicamente cuatro clases de amplificadores, denominadas A, B, AB y C. En la siguientefigura se muestran las formas de onda de salida típicas de cada clase, asumiendo unaseñal sinusoidal de entrada.

En un amplificador clase A recibe amplificación el 100% de la señal de entrada y la señalde salida está presente durante el ciclo completo de la señal de entrada.

En un amplificador clase B recibe amplificación el 50% de la señal de entrada y la señalde salida está presente sólo durante los semiciclos positivos o negativos de la de entrada.

En un amplificador clase AB recibe amplificación más del 50% de la señal de entrada y laseñal de salida está presente durante más de un semiciclo de la señal de entrada.

Finalmente, en un amplificador clase C recibe amplificación menos del 50% de la señal deentrada y la señal de salida está presente durante menos de un semiciclo de la señal deentrada.

Todos los amplificadores de baja señal (y algunos de potencia) operan en clase A y todoslos de señal grande en clase B, AB o C. Los de clase A se caracterizan por su altafidelidad (baja distorsión) y los de clase C por su alto rendimiento de potencia. Los demás,representan un compromiso entre la fidelidad y el rendimiento. También existenamplificadores clase D, U, H, etc.

Dependiendo del rango de frecuencias de operación, los amplificadores pueden ser deaudiofrecuencia (AF) o de radiofrecuencia (RF). Los primeros se diseñan para trabajar con señales de baja frecuencia, por debajo de 100kHz, y los segundos para operar con



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señales por encima de este valor. Estos últimos se diferencian de los de audio,principalmente, por su selectividad y otras consideraciones de diseño que generalmentese ignoran a bajas frecuencias.

Dependiendo de la magnitud de las señales involucradas, los amplificadores pueden ser

de baja señal o de señal grande. Los amplificadores de baja señal se caracterizan por operar en forma lineal. Esto es, todas las señales dentro de su ancho de banda reciben lamisma cantidad de amplificación o ganancia. En los amplificadores de señal grande, laseñal de entrada es tan fuerte que no permite la operación lineal del dispositivo. Losamplificadores de baja señal se utilizan, básica mente, como amplificadores de voltaje ylos de alta señal como amplificadores de potencia.

Amplificadores operacionalesEl amplificador operacional, que designaremos abreviadamente como op-amp o AO, esun dispositivo de estado sólido extremadamente versátil que se utiliza como bloqueconstructivo de una gran variedad de circuitos electrónicos

Filtros

No todas las señales que entran a un circuito electrónico son bienvenidas. Para separar las señales deseadas de las no deseadas es necesario utilizar circuitos especializados deselección de frecuencias denominados filtros. Este curso examina los principios básicosde la teoría de los filtros y describe varias configuraciones de filtros pasivos y activoscomunes. Incluiremos en este estudio filtros pasabajos, pasaaltos, pasabanda ysupresores de banda realizados con redes RC, LC y amplificadores operacionales, en lasiguiente figura se muestran algunos filtros



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Osciladores

La mayor parte de los sistemas electrónicos necesitan de una fuente de oscilacionesregulares y estables para operar correctamente. Los circuitos encargados de esta funciónse denominan osciladores o generadores de formas de onda y son tan esenciales en laelectrónica moderna como las fuentes de alimentación y los amplificadores.

Un oscilador es básicamente un circuito electrónico que utiliza la energía DC de la fuentede alimentación para generar por sí mismo una señal de frecuencia y forma de onda



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predecibles. Esta última puede ser sinusoidal, cuadrada, triangular o de otro tipo,dependiendo de las características de diseño particulares.

Los osciladores son circuitos claves en todo tipo de sistemas electrónicos, incluyendoobviamente los generadores de señales. Sus aplicaciones incluyen instrumentos de

prueba y medida, equipos de comunicaciones, computadores y periféricos, etc. De hecho,son tan importantes en el mundo de la electrónica como las fuentes de alimentación y losamplificadores.

Dependiendo del tipo de forma de onda generada, los osciladores pueden ser sinusoidales o no sinusoidales. Estos últimos producen ondas cuadradas, rectangulares,triangulares o de forma arbitraria. Los circuitos que producen ondas cuadradas orectangulares se conocen también como relojes, osciladores de relajación omultivibradores astables y son muy utilizados en sistemas digitales. Los generadores deondas sinusoidales y triangulares se utilizan principalmente en sistemas análogos.

Los osciladores que generan señales sinusoidales son típicamente amplificadores linealesrealimentados positivamente. Los osciladores no sinusoidales, por su parte, son

esencialmente circuitos digitales o de conmutación. También es posible obtener una señalsinusoidal a partir de una no sinusoidal mediante filtros.

Los osciladores sinusoidales, a su vez, reciben distintos nombres, dependiendo de suconfiguración particular o de su creador. Tales como los osciladores Colpitts, Hartley,Pierce y Clapp. Utilizados en aplicaciones de alta frecuencia (RF), así como a lososciladores en puente de Wien y de doble T, utilizados en aplicaciones de baja frecuencia(AP).

Los osciladores de alta frecuencia utilizan general mente redes LC como elementosdeterminantes de la frecuencia de oscilación y transistores como elementos activos. Lososciladores de baja frecuencia, por su parte, utilizan normalmente redes RC y circuitosintegrados para los mismos propósitos. En muchos casos, en lugar de redes LC o RC, seutilizan cristales de cuarzo, los cuales ofrecen una mayor estabilidad en la frecuencia desalida

Los osciladores se caracterizan principalmente por su estabilidad. La estabilidad es unamedida de su capacidad para mantener constante la frecuencia, independientemente delos cambios de temperatura, presión, humedad, voltaje de alimentación, carga, etc. Laestabilidad depende de la calidad de los componentes utilizados. Los osciladores másestables se construyen con componentes de precisión, y se alimentan mediante fuentesreguladas.



123

1.2.3 Medición de circuitos

Manuales de equipo y de sustitutosA fin de facilitar a los especialistas la reparación y mantenimiento de los aparatos

electrónicos, los fabricantes publican manuales de cada modelo o serie, en los que seincluyen diagramas electrónicos, tablas de componentes, descripción de ajustes, etc.Estos son precisamente, los manuales de servicio.

Como en años anteriores los aparatos eran más simples, era suficiente contar con eldiagrama eléctrico para el seguimiento de señales y los chequeos correspondientes; sinembargo, con la aparición de los circuitos integrados, el incremento y digitalización defunciones en los aparatos, el uso de tecnología de montaje superficial, etc., ya no fuesuficiente la información que brinda este esquema de componentes.

Es por ello que en la actualidad los manuales de servicio son un auxiliar indispensable, deahí la necesidad de conocerlos y saber utilizarlos de manera adecuada; simplemente,sería muy difícil conocer las señales de entrada y salida de cada circuito integrado, o los

ajustes requeridos por determinado aparato, si no se cuenta con esta información.Aunque hay diferencias según la marca o el modelo del circuito, en su mayoría losmanuales de servicio mantienen una cierta organización básica, pues generalmente entodos se incluyen los diagramas esquemáticos, la sección de ajustes y la lista de partes.Incluso, en algunos casos se incluye información adicional para facilitar más aún la tareaal técnico en electrónica.

Es pertinente aclarar que por lo regular, un manual de servicio sólo sirve para el aparatocorrespondiente, por lo que no es posible aplicar la información de un televisor Sanyo auno Panasonic o la de una videograbadora Toshiba a una JVC; esto obedece a que en lamayoría de los aparatos se emplean circuitos integrados específicos y el trayecto de laseñales internas son diferentes. Sin embargo, hay ocasiones en que algunas etapas y

subsistemas llegan a ser similares entre equipo del mismo género y de la misma marca.Por lo general, los aparatos de una misma “familia” que comparten entre si uno o máscircuitos comunes, se les ubica como del mismo chasis.

La organización de los manuales por lo general viene con la misma organización yalgunos cuantos la cambian solo en la distribución de la información pero coincidengeneralmente todos con la estructura.

Los manuales se dividen en secciones las cuales generalmente son las siguientes:

♦ Índice♦ Especificaciones técnicas y de seguridad♦ Operación♦

Diagramas a bloques♦ Diagramas esquemáticos♦ Circuitos impresos♦ Recomendaciones para el mantenimiento preventivo♦ Listas de componentes



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En conclusión los manuales se puede resumir que es muy importante que cuentes conellos tanto el de los aparatos electrónicos como el de los equipos e instrumentos detrabajo para la reparación de circuitos electrónicos para realizar trabajos con calidad

Pruebas de funcionamiento y su medición

Para realizar pruebas de funcionamiento o de diagnóstico a circuitos electrónicos esimportante que te documentes con los manuales respectivos al circuito electrónico y queinterpretes los diagramas esquemáticos, siguiendo las indicaciones del fabricante o lasecuencia lógica del funcionamiento, utilizando el equipo respectivo, equipo para sualimentación, su funcionamiento y la medición de datos de sus distintas etapas delcircuito.

1.2.4 Reporte de funcionamientoAl terminar las pruebas de funcionamiento de un circuito electrónico es importante queelabores el reporte de las actividades y las conclusiones que llegues al comparar losresultados de las pruebas contra los del fabricante y la buena operación del circuito quese probó, por que con esta medida se puede analizar la información y se llega a una

conclusión si requiere reparación o no.

El reporte de funcionamiento debe de tener como mínimo la siguiente información:Conceptos Datos técnicos y de resultado de

funcionamientoDatos generales de la empresa

Nombre del clienteFecha de entrega de diagnóstico

No. de orden de trabajoMarca:

Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajo

Potencia máxima de trabajo

Motivo de las pruebas de funcionamiento:

Datos del fabricante de funcionamiento delcircuito.

Datos de las pruebas defuncionamiento del circuito

Conclusión de las pruebas de diagnóstico:

Tiempo total de M.O. de la reparaciónComponentes sustituidos

Componentes y partes que se cambiaron.Costo de la reparación.

Condiciones de garantía



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Recursos de apoyo



relojero y de caja ♦Desarmadores Torx♦Desarmadores Allen♦Extractor de soldadura♦Lámpara con lupa♦Taladro♦Minitaladro

♦Pinzas de punta y de corte♦Cautín tipo lápiz de 30 W



♦Multímetro digital y analógico♦Capacitómetro digital♦Frecuencíometro♦Medidor de temperatura♦Capacheck♦Osciloscopio analógico o

digital♦Generador de señales♦Fuente de alimentación de

voltaje regulado y variable

de 1.5 Vcd a 24Vcd

Material impreso: ♦Manuales de equipo y de

circuitos electrónicosanalógicos


♦Reportes de tareas, defuncionamiento y de lareparación.

♦Orden de trabajo

♦Alcohol isopropílico♦Franela♦Espuma limpiadora♦Aire comprimido♦Silicón de transferencia de

calor ♦Silicón para lubricación♦Cotonetes♦Soldadura 60/40 de 1 mm♦Pilas AA 1.5♦Pilas 9Vcd♦Pulsera antientatica♦Alambre del No 22

♦Liquido Flux♦Malla para desoldar ♦Placa fenólica♦Cloruro férrico♦Spray limpiador ♦Plumón de tinta permanente♦Tiras autoadheribles♦Minibrocas♦Juego de brocas♦Cutter ♦Masking tape♦Termofilm

Componentes eléctricoslineales♦Elementos Optoelectrónicos♦Relays♦Interruptor un pólo un tiro♦Interruptor un pólo dos tiros♦Interruptor dos polos dos

tiros



126

♦Interruptor de presiónnormalmente abierto

♦ Interruptor de presiónnormalmente cerrado

♦Resistencias fijas varios

valores♦Resistencias variables

Condensadores electrolíticos ♦Condensadores de poliéster ♦Condensadores cerámicos♦Bobinas varios valores♦Transformadores

Semiconductores:♦Diodos rectificadores♦Diodos leds♦Diodos Zener ♦Transistores BJT (PNP y

NPN)♦Transistores Fets canal P y

canal N♦Transistores Jfets canal P y

canal N♦Tiristores (SCRs y TRIACs)♦Circuitos integrados 555,

LM317, 7805, 7812, 7905,7912

♦Amplificador operacionalLM741

♦Osciladores de señales 566,567, MAX038, XR-2206

♦Tablillas de circuitoselectrónicos

Lugar


Duración

10 horas.

Procedimiento

Antes de iniciar las actividades de la práctica y, en coordinación con elinstructor, organízate en equipos de tres a cinco personas para realizar lassiguientes actividades. También es importante que cuando trabajes conherramienta, suministros o algún equipo que no conozcas es necesario quete documentes con el manual de operación o de servicio, si no existieraapóyate en el instructor. Es importante que seas cooperativo y responsable



127

con tu equipo de trabajo y que escuches las recomendaciones eindicaciones del instructor:

1.2 Pruebas de funcionamiento

Actividad 1Diagramas esquemáticos1. Interpreta la orden de trabajo o la práctica2. Identifica los datos del circuito electrónico y apúntalos en la siguiente tabla:

Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajoPotencia máxima de trabajoMaterial impreso del circuitoque recomienda el fabricante:Motivo de las pruebas defuncionamiento:

3. Identifica el material impreso del circuito electrónico analógico, (Diagramaesquemático, manual de servicio, información de calibración, etc.)

4. Elabora el vale de préstamo de la herramienta, suministros y equipo5. Interpreta en el circuito electrónico las etapas que lo integran según el Diagrama

esquemático6. Interpreta en el circuito electrónico los componentes que indica el diagrama

esquemático

Actividad 2Tipo de circuitos electrónicos Analógicos.7. Interpreta el diagrama esquemático y el manual de servicio del circuito electrónico

para saber de qué tipo de circuito es (circuito de CD, CA, Fuente de alimentación,Amplificador, Filtro, oscilador, de función especial o híbrido), cuál es sufuncionamiento especifico y cuál es su aplicación

8. Interpreta las tablas o árboles de decisión si se concretan por secciones9. Sigue la interpretación de la lógica en cada caso10. Identifica cuales son las pruebas y ajustes iniciales que tienes que realizar en el

circuito electrónico11. Identifica los parámetros que deben ser verificados (valores de tensión, formas de

onda,) y las condiciones de funcionamiento 12. Identifica qué función cumple y cuál es su aplicación del circuito electrónico

Actividad 3Medición de circuitos13. Conecta el equipo de suministro eléctrico en el circuito



128

14. Conecta el equipo de medición en el circuito electrónico donde señala el diagramaesquemático

15. Enciende el circuito electrónico, no sin antes corroborar de nuevo la correctaconexión del equipo de alimentación y de medición que indica el manual de servicio ydiagrama esquemático

16. Realiza las pruebas de funcionamiento con sus respectivas mediciones, que seindican en el manual de servicio y diagrama esquemático

17. Anota en la primera columna de la siguiente tabla los datos que indica el materialimpreso y en la segunda columna los datos que mediste con el equipo en laspruebas de funcionamiento

Datos del fabricante Datos de la medición

18. Compara los valores de los datos que se obtuvieron en el circuito electrónico contralos valores que indica el fabricante en el diagrama esquemático o en el manual deservicio

19. Si tienes duda con los datos que registraste realiza de nuevo las mediciones paraestar seguro de la información que se documento

20. Apaga el equipo21. Ordena la herramienta, los suministros y el equipo

Actividad 4Reporte de funcionamiento22. Interpreta los datos que obtuviste con los que indica el diagrama esquemático y el

manual de servicio23. Realiza el reporte de funcionamiento del circuito electrónico con tus observaciones,

indicando si requiere reparación o si el circuito está funcionando correctamente, sinomitir ninguno de los siguientes datos

Conceptos Datos técnicos y resultado de funcionamientoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentación

Corriente máxima de trabajo



129


Motivo de las pruebas defuncionamiento:

Información del fabricante defuncionamiento correcto delcircuito electrónico


Conclusión de las pruebas defuncionamiento del circuito

Al finalizar todas las actividades de la práctica, lleva a cabo con tus compañeros unasesión de retroalimentación para compartir experiencias, aclarar dudas y situacionesproblemáticas que se presentaron en el desarrollo de la práctica. Participa en la

verificación del aprendizaje de este tema con los instrumentos de evaluación que seincluyen más adelante, de conformidad con las indicaciones de tu instructor.





131



Referente con NIE



Tema: Pruebas de funcionamiento Unidad: UENICA0016.01Práctica no 2: Pruebas de funcionamiento Elemento: E00034

INSTRUCCIONES: Marca con una “X” el inciso que corresponda a la respuesta correcta 1. Un componente pasivo es:

a) Un transistor b) Un diodoc) Una resistenciad) Un integrado

2. ¿Cuál es la corriente que fluye por un circuito en serie, si se administra un voltaje de15Vcd, y un componente electrónico con una resistencia de 1000 Ohm?

a) 15 mAb) .015 mAc) 150 Ad) .15 A

3. ¿Qué tipo de circuito electrónico se requiere para trabajar señales analógicas?a) Circuito tipo CDb) Circuito tipo ACc) Circuito tipo Digitald) Circuito tipo RC

4. Una fuente de Vcd para poder rectificar el Vac en una rectificación de ondacompleta, ¿Cuántos diodos debe tener?

a) 2b) 4c) 3d) 6

5. ¿Qué tipo de circuito electrónico se requiere para darle mas potencia a una señal?a) Un circuito oscilador b) Un circuito rectificador c) Un circuito amplificador d) Un filtro pasa altos

6. ¿En qué momento se requiere utilizar un circuito oscilador?



132

a) Para amplificar una señalb) Para generar una señal en un circuito electrónicoc) Cuando se requiere filtrar una señald) Para generar un voltaje de alimentación

7. ¿Cuál es la función de los manuales de servicio de circuitos electrónicos?a) Dar información técnica del funcionamiento y reparación de un circuito en

particular b) Dar información comercial de un circuito en particular c) Informar cuanto saldría la reparación de un circuito electrónicod) Dar información de el númerode componentes del circuito

8. ¿En qué momento se utiliza un manual de servicio?a) Cuando se requiere realizar una reparación, realizar pruebas de funcionamiento,

etc.b) Cuando se requiera operar el circuitoc) Para checar costos de mantenimiento

d) Cuando se requiera diseñar un circuito nuevo

9. ¿En qué momentos se requiere elaborar un reporte de funcionamiento de uncircuito?

a) Cuando se requiere dar información del estado actual de un circuito en particular ydeterminar si requiere algún trabajo en especial

b) Para reparar un circuitoc) Para desechar el circuitod) Para cambiar una pieza del circuito

10. ¿Cuáles son los principales datos que no se tienen que omitir para un reporte defuncionamiento?

a) Fecha, resumen de las actividades, el estado de funcionamiento que se encuentrael circuito electrónico

b) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista y costo de loscomponentes que se dañaron, costo de la reparación, tiempo de garantía, nombrey firma de la persona que realiza el trabajo.

c) Fecha, tiempo de reparación, lista y costo de los componentes que se dañaron,costo de la reparación, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista ycosto de los componentes que se dañaron, tiempo de garantía, nombre y firma dela persona que realiza el trabajo.

d) Cuando se requiere dar información del estado actual de un circuito en particular ydeterminar si requiere algún trabajo en especial





133

Instrumento de evaluación GUIA DE OBSERVACIÒN


Referente con NIE




INSTRUCCIONES: Observe si el capacitando que se esta evaluando ejecuta las

actividades siguientes y marque con una “X” el cumplimiento o no en la columna correspondiente.


SI NO

1. Interpreta los datos del circuito electrónico

2. Identifica el material impreso del circuito electrónicoanalógico, (Diagrama esquemático, manual de servicio,información de calibración, etc.).

3. Interpreta en el circuito electrónico las etapas que lo integransegún el Diagrama esquemático.

2

4. Interpreta en el circuito electrónico los componentes queindica el diagrama esquemático.

5. Interpreta el diagrama esquemático el tipo de circuitoelectrónico analógico que es (circuito de CD, CA, Fuente dealimentación, Amplificador, Filtro, oscilador, de funciónespecial o híbrido).3

6. Identifica en el diagrama esquemático y en el manual deservicio los puntos donde se conecta el equipo para elsuministro de alimentación del circuito.

7. Conecta el equipo de suministro eléctrico en el circuito.

8. Conecta el equipo de medición en el circuito electrónicodonde señala el diagrama esquemático.

9. Enciende el circuito electrónico, no sin antes corroborar denuevo la correcta conexión del equipo de alimentación y demedición.

4

10. Realiza las pruebas de funcionamiento que se indica en elmanual de servicio y diagrama esquemático.



134


SI NO

11. Documenta las medidas que realiza en las pruebas defuncionamiento.

12. Compara los valores de los datos que se obtuvieron en elcircuito electrónico contra los valores que indica elfabricante.





135

Instrumento de evaluación LISTA DE COTEJO


Referente con NIE




INSTRUCCIONES: Marque con una “X” el cumplimiento o no, que a su juicio merezca el capacitando en la generación de productos.


1) Interpretó los datos contra los que indica el diagramaesquemático y el manual de operación2) El reporte de Funcionamiento contiene los siguientes datos:



c) Datos generales de la persona que realizo la

taread) Resumen de las actividades que sedesarrollaron

e) Indico si el circuito requiere reparación o norequiere

f) Firma de la persona que labora el reporte

5

g) Nombre y firma del que recibe el reporte





137

Bibliografía

♦ CEKIT, S.A. Curso Practico de Electrónica Moderna Argentina (2000).♦ NTE Electronics, INC. Semiconductores, EUA. (2007)♦ PRENTICE HALL. Fundamentos de electrónica, Robert L. Boylestad. EUA. (2004)♦ PRENTICE HALL. Fundamentos de Sistemas digitales, T.L. Floyd. EUA. (2000)♦ México Digital Comunicación, S.A. de C.V. C.Ds de los Años 1,2,3,4, y 5 México (2000

al 2006)

Notas



139

Práctica 3Corrección de fallas


Reparar circuitos electrónicos analógicos

Sumario

Es importante tener conocimiento de la seguridad e higiene en el trabajo yel conocimiento y la operación del equipo, la herramienta, el uso de lossuministros y el funcionamiento de todos los componentes electrónicospara realizar reparaciones de circuitos electrónicos, por este motivo setratará la siguiente información:

Es importante que para repara un circuito electrónico, debes estar en capacidad de

diagnosticar y reparar equipos electrónicos. En el presente sumario se describen los tiposde fallas que ocurren en los circuitos electrónicos, y se describen los métodos para queimplementes pruebas que permitan detectar y localizar fallas.Existen básicamente dos categorías de reparación de equipo defectuoso. En primer lugar,están aquellas situaciones en las cuales un prototipo experimental, recién construido, noparece funcionar de acuerdo a lo esperado. Por otro lado, la segunda categoría hacereferencia a aquellos equipos que habiendo estado operando normal durante algúntiempo, han presentado fallas en su funcionamiento.Independientemente de las circunstancias, el objetivo, en ambos casos, es conseguir quela unidad defectuosa opere de acuerdo a lo esperado en el menor tiempo posible. Enmuchos ambientes operativos, la pérdida de pieza crítica de equipo puede significar lainterrupción de un proceso productivo costoso, por lo cual la velocidad es un parámetroesencial en la reparación del equipo.Las operaciones de diagnóstico y de reparación de fallas requieren que tengas losconocimientos y experiencia necesarios. Lo anterior incluye conocer los modos usualesde fallas de los equipos de prueba que pueden resultar de utilidad en una situaciónparticular, además de los procedimientos normales para efectuar las reparacionesnecesarias. En seguida, se cubren en algún detalle los anteriores requisitos, no sin antesrecordarte que tienes que considerar aplicar la seguridad e higiene para el trabajo arealizar, que se tomó en cuenta en los submódulos anteriores, y así, garantizar un trabajolimpio y de calidad.

Principales causas de fallasPueden existir muchas causas que provoquen fallas, pero el procedimiento es igual paracircuitos electrónicos analógicos y digitales. Entre las más comunes tenemos lassiguientes:

Problemas del OperarioOcurren debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza el equipo. Uno de losmotivos es la falta de conocimiento adecuado del funcionamiento del equipo, que enocasiones lleva a suponer que opera incorrectamente, cuando en realidad no existen



140

Errores en la construcción Bajo esta categoría se agrupan todos aquellos problemas relacionados con el diseño y laimplementación de la primera unidad o prototipo.

Fallas en el suministro de potencia

Es una de las fallas más frecuentes, proviene de la fuente de potencia. En esta parte semanejan corrientes y voltaje apreciables, además de temperaturas elevadas, loscomponentes de la fuente están sujetos a esfuerzos eléctricos y térmicos que puedenconducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, elequipo deja de operar por completo.

Estos problemas son de fácil diagnóstico y reparación. Por lo general, deben buscarseprimero en los reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o encorto, condensadores de filtrado dañados y por último, el transformador defectuoso.

Falla de componentes del circuito Una de las causas más frecuentes de fallas en equipos analógicos proviene de la fuente

de potencia. Debido a que en esta parte del equipo se manejan corrientes y voltajesapreciables, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente de potenciaestán sujetos a esfuerzo eléctrico y térmico que pueden conducir a fallas en suscomponentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo deja de operar por completo.Estos problemas son de fácil diagnóstico y reparación. Por lo general, deben buscarseprimero reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto,condensadores del filtrado dañados y por último el transformador defectuoso.

Problemas de temporización Es uno de los problemas más difícil de diagnosticar se relaciona con la correctatemporización de los circuitos. Parámetros como la frecuencia del reloj, los retrasos de

propagación y otras características relacionadas, son de mucha importancia para laadecuada operación de los equipos digitales.

Problemas debido a Ruidos El ruido eléctrico es una fuente potencial importante de problemas en los circuitosdigitales.

Ruido Es toda señal extraña que dentro del equipo puede ser causa de operación incorrecta.Las señales de ruido pueden provenir de transitorios en las líneas de corriente alterna ode campo magnético o eléctrico originados en equipos aledaños, así como deinterferencias debidas a transmisiones de radio o de televisión.

También es factible que exista ruido generado internamente, el cual puede provenir desuministro de potencia mal filtrados o de componentes mecánicos defectuosos queocasionen contactos deficientes o intermitentes.

Efectos ambientales A esta clase pertenecen todos aquellos problemas derivados del efecto ambiente en elque opera el equipo. Por ejemplo, es posible que la temperatura del recinto o sitio dondese ubica el equipo exceda los límites permisibles fijados por el fabricante. Por otra parte,



141

la acumulación de grasas, polvo, químicos o abrasivos en el aire puede ocasionar fallasde funcionamiento. Las vibraciones excesivas también puede ser causa frecuente deproblemas. Todo lo anterior puede introducir defectos mecánicos tales como corrosión deconectores, alambres quebrados o contactos de interruptores con exceso deacumuladores que impiden su accionamiento normal.

Problemas mecánicos Son todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecánicotales como: Interruptores, conectores y otros. Esto por lo general, es mucho mássusceptible de aparecer que la falla misma de componentes electrónicos, tales como loscircuitos integrados.

Procedimientos para la solución de problemas de circuitos electrónicosLa reparación de equipos electrónicos puede resumirse cuatro (4) sencillos pasos:

1. Recolectar datos2. Localizar el problema

3. Efectuar la reparación4. Probar para la verificación la operación correcta.

Recolectar DatosEs aquella en la cual se hace acopio de toda la información pertinente al equipo bajoobservación. Por ejemplo, lo primero que debe hacerse es obtener la documentación, enla cual se incluye tanto los diagramas esquemáticos así como los manuales de servicio,información de calibración y similares.

Localizar el problemaEs por lo general lo más difícil, el grado de dificultad y la cantidad de tiempo que esta fasedel problema consuma, dependen de la complejidad del equipo y la naturaleza del daño.

Los siguientes pasos pueden ayudar a desarrollar un método sistemático para localizar laavería:

1. Checa lo obvio y sencillo primero que todo, como fusible, tomas, interruptores, etc.2. Corre los programas de diagnóstico si los hay.3. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas

anormales, elementos quemados, etc.4. Verifica que los niveles de AC y DC sean correctos.5. Cerciorarte de la existencia del pulso o señales de entrada al circuito.6. Utiliza métodos de rastreo de señal.7. Ensaya sustituciones sencillas de componentes o de tarjetas en cuanto sea

posible.

8. Lleva a cabo pruebas y verificaciones, estáticas o dinámicas.

La prueba estática requiere de la deshabilitación del reloj del sistema, con lo cual todoslos niveles lógicos estabilizan a un valor constante. A partir de esto, entonces es posible,utilizando la punta lógica, un voltímetro o un Osciloscopio, observar los valores que sepresentan y el funcionamiento con una revisión utilizando el olfato la vista y el tacto paradetectar fallas presentes en el circuito. Algunos circuitos permiten no solamentedeshabilitar el reloj, sino también la sustitución de este por un pulsador manual para



142

obligar al sistema operar paso a paso. Las pruebas dinámicas, por su parte se llevan acabo con el reloj en operación normal y requiere del uso de un osciloscopio, de una puntalógica o de un analizador lógico.

Instrumento de prueba y diagnóstico

Dependiendo de la complejidad del equipo defectuoso y de la clase de pruebas que seanecesario llevar a cabo, es importante escoger adecuadamente el equipo o instrumentode prueba que permita las verificaciones pertinentes. Los más utilizados son:

1. El multímetro (VOM), tester, polímetro2. Punta Lógica3. Osciloscopio4. Generador de funciones5. Fuentes de alimentación de Vcd

Al terminar la reparación y realiza pruebas con un tiempo de funcionamiento del circuitoadecuado, y si no presentan fallas de funcionamiento elabora el reporte de reparación.

La higiene del trabajoSe refiere a un conjunto de normas y procedimientos tendientes a la protección de laintegridad física y mental del trabajador, preservándolo de los riesgos de salud inherentesa las tareas del cargo y al ambiente físico donde se ejecutan.

Recursos de apoyo






♦Multímetro digital y analógico♦Capacitómetro digital♦Frecuencíometro♦Medidor de temperatura♦Capacheck♦Osciloscopio analógico o

digital♦Generador de señales♦Fuente de alimentación de

voltaje regulado y variable

de 1.5 Vcd a 24Vcd


circuitos electrónicosanalógicos


♦Reportes de tareas, defuncionamiento y de lareparación.

♦Orden de trabajo♦

Alcohol isopropílico♦Franela♦Espuma limpiadora♦Aire comprimido♦Silicón de transferencia de

calor ♦Silicón para lubricación♦Cotonetes



143

(Protoboard)♦Brocha de 1.5 pulgadas♦Multicontacto polarizado

♦Soldadura 60/40 de 1 mm♦Pilas AA 1.5♦Pilas 9Vcd♦Alambre del No 22♦Liquido Flux

♦Placa fenólica♦Cloruro ferrico♦Spray limpiador ♦Plumón de tinta permanente♦Tiras autoadheribles♦Minibrocas♦Juego de brocas♦Cutter ♦Masking tape♦Termofilm

Componentes eléctricoslineales♦Elementos Optoelectrónicos♦Relays♦Interruptor un pólo un tiro♦Interruptor un pólo dos tiros♦Interruptor dos polos dos

tiros♦Interruptor de presión

normalmente abierto♦ Interruptor de presión

normalmente cerrado♦Resistencias fijas varios

valores♦

Resistencias variablesCondensadores electrolíticos ♦Condensadores de poliéster ♦Condensadores cerámicos♦Bobinas varios valores♦Transformadores

Semiconductores:♦Diodos rectificadores♦Diodos leds♦Diodos Zener ♦Transistores BJT (PNP y

NPN)

♦Transistores Fets canal P ycanal N♦Transistores Jfets canal P y

canal N♦Tiristores (SCRs y TRIACs)♦Circuitos integrados 555,

LM317, 7805, 7812, 7905,7912



144

♦Amplificador operacionalLM741

♦Osciladores de señales 566,567, MAX038, XR-2206

♦Tablillas de circuitos

electrónicos

Lugar


Duración

10 horas.

Procedimiento

Antes de iniciar las actividades de la práctica y, en coordinación con elinstructor, organízate en equipos de tres a cinco personas para realizar lassiguientes actividades. También es importante que cuando trabajes conherramienta, suministros o algún equipo que no conozcas es necesario quete documentes con el manual de operación o de servicio, si no existieraapóyate en el instructor. Es importante que seas cooperativo y responsablecon tu equipo de trabajo y que escuches las recomendaciones eindicaciones del instructor:

Actividad 1Diagnóstico de fallas1. Interpreta la orden de trabajo

2. Identifica las datos técnicos del circuito electrónico3. Determina los documentos que se requieren para la reparación del circuito electrónico,

como el diagrama esquemático, manual de servicio, información de calibración ysimilares

4. Elabora el vale de la herramienta, suministros y equipo.5. Identifica por medio del reporte de funcionamiento, la etapa del circuito que presenta

la falla6. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del circuito electrónico que indica

el fabricante7. Si el circuito no tuviera rutinas para detectar fallas y reparación de las mismas realiza

la siguiente rutina:a. Conecta el equipo de suministros y medición en el circuito electrónico

b. Verifica que los niveles de AC y DC sean los correctosc. Verifica todos los componentes electromecánicos que tiene integrado el

circuito electrónicod. Verifica la entrada y salida de cada etapa del circuito (Fuente de

alimentación, amplificador, filtro, oscilador, funcionamiento especial ohíbrido) respetando el seguimiento del diagrama esquemático y los puntosde medición



145

e. Documenta las mediciones obtenidas en las pruebas de diagnóstico, conlos datos del fabricante en una tabla como la siguiente.

Datos del funcionamiento normalsegún el fabricante

Registro de mediciones obtenidas delfuncionamiento del circuito electrónico

analógico.

8. Analiza las mediciones obtenidas contra las especificadas por el fabricante ydiagnostica la falla

9. Elabora el reporte del diagnóstico

Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoDatos generales de laempresaNombre del clienteFecha de entrega adiagnósticoNo. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:

Voltaje de alimentaciónCorriente máxima detrabajoPotencia máxima detrabajoMotivo de las pruebas defuncionamiento:Datos del fabricante defuncionamiento delcircuito.

Datos de las pruebas de funcionamiento delcircuito

Conclusión de laspruebas de diagnóstico:

Tiempo total de M.O. de



146

diagnóstico de la falla.

Tiempo aproximado parala reparación.Componentes o partes a

cambiar.Costo aproximado de lareparación.

Actividad 2Reparación de fallas10. Desconecta todo el equipo y el circuito electrónico11. Aplica el mantenimiento preventivo a todo el circuito electrónico12. Verifica la etapa de la fuente de alimentación13. Verifica todos los componentes mecánicos que tiene integrado el circuito electrónico,

tales como: pistas, cables, fusibles, conectores, etc., que presenten una apariencianormal, si no fuera así corrígela

14. Conecta el circuito electrónico analógico, el equipo y los suministros para realizar pruebas de funcionamiento y diagnóstico

15. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que el equipo de suministros ymedición, sin antes verificar que esta todo correctamente conectado

16. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas anormales,elementos quemados, etc.

17. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del circuito electrónico que indicael fabricante

Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoDatos generales de laempresa

Nombre del clienteFecha de entrega adiagnósticoNo. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima detrabajoPotencia máxima detrabajoMotivo de las pruebas defuncionamiento:



147

Datos del fabricante defuncionamiento delcircuito.



Tiempo total de M.O. dediagnóstico de la falla.Tiempo aproximado parala reparación.Componentes o partes a


18. Sí sigue presentando fallas de funcionamiento el circuito electrónico cambia las etapasque presenten mal funcionamiento

19. Desolda y solda los componentes electromecánicos detectados en el diagnóstico de lafalla

20. Desolda y solda los componentes pasivos que se diagnosticaron en malfuncionamiento

21. Desolda y solda los componentes semiconductores que se diagnosticaron en malfuncionamiento

22. Limpia el circuito electrónico de residuos de soldadura o grasas con alcoholisopropílico23. Verifica si no realizaste alguna soldadura fría y corrígela si encontraras alguna

Actividad 3Pruebas de funcionamiento24. Conecta al circuito electrónico, el equipo y los suministros para realizar pruebas

funcionamiento25. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que el equipo de suministros y

medición, sin antes verificar que esta todo correctamente conectado26. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas anormales,

elementos quemados, etc.

27. Efectúa las rutinas de pruebas de funcionamiento del circuito electrónico que indica elfabricante28. Sí todavía presenta falla de funcionamiento el circuito electrónico, realiza las

actividades de diagnóstico de fallas29. Si no presenta una falla el circuito electrónico, pasa a la siguiente actividad

Actividad 4Reporte de reparación



148

30. Limpia, organiza y entrega la herramienta, los suministros y el equipo.31. Realiza el reporte de la reparación del circuito electrónico analógico sin omitir los

siguientes datos:

Al finalizar todas las actividades de la práctica, lleva a cabo con tus compañeros unasesión de retroalimentación para compartir experiencias, aclarar dudas y situacionesproblemáticas que se presentaron en el desarrollo de la práctica. Participa en la

verificación del aprendizaje de este tema con los instrumentos de evaluación que seincluyen más adelante, de conformidad con las indicaciones de tu instructor.


Conceptos Datos técnicos y de resultado de

funcionamientoDatos generales de la empresa

Nombre del clienteFecha de entrega de diagnóstico

No. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajo


Motivo de las pruebas defuncionamiento:Datos del fabricante defuncionamiento del circuito.

Datos de las pruebas de funcionamientodel circuito

Conclusión de las pruebas dediagnóstico:

Tiempo total de M.O. de lareparaciónComponentes sustituidos

Componentes y partes que secambiaron.Costo de la reparación.




149



Referente con NIE

Submódulo: Manteniendo de circuitos electrónicosanalógicos


Tema: Corrección de fallas Unidad: UENICA0016.01Práctica no 3: Corrección de fallas Elemento: E00035

INSTRUCCIONES: Marca con una “X” el inciso que corresponda a la respuesta correcta

1. El reporte del diagnóstico refleja:a) La falla del circuito localizadab) El buen funcionamiento del circuitoc) El tiempo que funciono adecuadamented) El costo del circuito

2. ¿Para qué te puede ayudar el reporte de diagnóstico?a) Para analizar la posible actividad de reparación para el circuitob) El buen funcionamiento del circuitoc) El tiempo que funciono adecuadamented) El costo del circuito

3. ¿Qué aplicación le puedes dar al reporte de diagnóstico?a) Realizar la planeación para la reparación del circuitob) Para saber cual es su tiempo de vida del circuitoc) Para desecharlod) Para comprar un circuito nuevo

4. ¿Cuál es la primera actividad de un mantenimiento preventivo?a) Documentarse sobre el funcionamiento del circuito, por medio del diagrama

esquemático y el manual de serviciob) Limpiarlo de polvoc) Realizar una inspección visuald) Realizar pruebas de funcionamiento

5. ¿Cuál es la segunda actividad de un mantenimiento preventivo?a) Documentarse sobre el funcionamiento del circuito, por medio del diagrama

esquemático y el manual de serviciob) Limpiarlo del polvoc) Realizar una inspección visual al circuito electrónicod) Realizar pruebas de funcionamiento



150

6. ¿Cuál es una de las últimas actividades de un mantenimiento preventivo?a) Documentarse sobre el funcionamiento del circuito, por medio del diagrama

esquemático y el manual de serviciob) Limpiarlo del polvo

c) Realizar una inspección visual al circuito electrónicod) Realizar pruebas de funcionamiento

7. ¿Cómo se le llama al documento donde se registra el trabajo de una reparación deun circuito electrónico?a) Reporte de funcionamientob) Reporte de tareasc) Reporte de diagnósticod) Reporte de reparación

8. ¿Cuáles son los principales datos que no se tienen que omitir para un reporte dereparación?

a) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista y costo de loscomponentes que se dañaron, costo de la reparación y tiempo de garantía.

b) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista y costo de loscomponentes que se dañaron, costo de la reparación, tiempo de garantía, nombrey firma de la persona que realiza el trabajo.

c) Fecha, tiempo de reparación, lista y costo de los componentes que se dañaron,costo de la reparación, fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades,lista y costo de los componentes que se dañaron, tiempo de garantía, nombre yfirma de la persona que realiza el trabajo.

d) Fecha y costos

9. ¿Qué es un presupuesto de reparación?

a) Es donde se documenta una reparación efectuadab) Es donde se estima el costo de una reparaciónc) Es el documento donde se informa las actividades técnicas para realizar un trabajo

con calidad y donde trae el costo por el trabajo, y tiene que ser autorizado por elcliente.

d) Es la justificación de un trabajo realizado

10. ¿Qué datos tiene que contener una garantía?a) Datos del circuito, condiciones de garantía, tiempo límite y lugar donde se realiza

efectiva la garantíab) Contiene los mismos datos que el manual de servicioc) Los costos de la reparación

d) Tiempos de reparación y partes del circuito electrónico





151

Instrumento de evaluación GUIA DE OBSERVACIÓN


Referente con NIE




INSTRUCCIONES: Observe si el capacitando que se esta evaluando ejecuta las actividades siguientes y marque con una “X” el cumplimiento o no en la columna correspondiente.


SI NO

1. Interpreta la orden de trabajo

2. Identifica los datos técnicos del circuito electrónico

3. Determina los documentos que se requieren para lareparación del circuito electrónico.

4. Identifica por medio del reporte de funcionamiento, la etapadel circuito que presenta la falla.5. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del

circuito electrónico que indica el fabricante.6. Si el circuito no tuviera rutinas para detectar fallas y

reparación de las mismas realiza el procedimiento con unalógica de funcionamiento del circuito.

7. Analiza las mediciones obtenidas contra las especificadaspor el fabricante y diagnostica la falla.

1


9. Desconecta todo el equipo y el circuito electrónico.

10. Aplica el mantenimiento preventivo a todo el circuitoelectrónico.

11. Verifica la etapa de la fuente de alimentación

2

12. Verifica todos los componentes mecánicos que tieneintegrado el circuito electrónico, tales como: pistas, cables,fusibles, conectores, etc., que presenten una apariencianormal.



152


SI NO

13. Conecta el circuito electrónico, el equipo y los suministrospara realizar pruebas de funcionamiento y diagnóstico.

14. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que elequipo de suministros y medición, sin antes verificar que estatodo correctamente conectado.

15. Realiza una inspección física en busca de temperaturasanormales, elementos quemados, etc.

16. Corrige las observaciones que presentan algún riesgopara mal funcionamiento del circuito

17. Corrige las fallas detectadas en el diagnóstico aplicandolas medidas de seguridad e higiene para su persona, equipoy el circuito a reparar

18. Desolda y solda los componentes electromecánicos

detectados en el diagnóstico de la falla.19. Desolda y solda los componentes pasivos que sediagnosticaron en mal funcionamiento.

20. Desolda y solda los componentes semiconductores quese diagnosticaron en mal funcionamiento.

21. Limpia el circuito electrónico de residuos de soldadura ograsas con alcohol isopropílico.

22. Verifica si presenta alguna soldadura fría y la corrige.

23. Conecta al circuito electrónico, el equipo y los suministrospara realizar pruebas funcionamiento.

3


25. Efectúa las rutinas de pruebas de funcionamiento delcircuito electrónico que indica el fabricante.

26. Sí todavía presenta falla de funcionamiento el circuitoelectrónico, realiza de nuevo las pruebas para detectar lafalla y repara el circuito o cambia los componentes quepresentan falla.

4

27. Si no presenta falla el circuito electrónico elabora ypresenta el reporte de reparación.





153



Referente con NIE






1 1) Aplicó en todo momento del proceso de la reparación lasmedidas de seguridad e higiene

4 2) Presentó el circuito electrónico reparado funcionando

3) Entregó el reporte de reparación del circuito electrónicoanalógico con los siguientes datos:


b) Nombre del cliente

c) Fecha de entrega a diagnósticod) No. de orden de trabajo

e) Marca

f) Modelo

g) No. de serie

h) Voltaje de alimentación

i) Corriente máxima de trabajo

j) Potencia máxima de trabajo

k) Motivo de las pruebas de funcionamiento

l) Datos del fabricante de funcionamiento del circuito

m) Conclusión de las pruebas de diagnóstico

n) Tiempo total de M.O. de la reparación

5

o) Componentes sustituidos



154

CUMPLIMIENTO

p) Componentes y partes que se cambiaron.

q) Costo de la reparación.

r) Condiciones de garantía





155

Bibliografía


al 2006)

Notas



157

MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS DIGITALES



159

Objetivo del submódulo de aprendizaje

Al finalizar el submódulo, el capacitando reparará circuitos electrónicos digitales por medio del

suministros y diagramas así como de los manuales técnicos y de reparación para realizar trabajos

Mapa conceptual: 2

Serequiere Consiste

SEGURIDADE HIGIENE

MANTENIMIENTO DE CIRCUITOSELECTRÓNICOS DIGITALES

PRUEBAS DEFUNCIONAMIENTO

DIAGRAMASESQUEMÁTICO

TIPOS DECIRCUITOS

PROPORCIONARUN SERVICIO DE

CALIDAD

MEDICIÓN DECIRCUITOS REPORTE DE

FUNCIONAMIENTODIAGÓNSTICO

DE FALLASREPARAC

DE FALL

C

Consiste

Para



161

Práctica 4Pruebas de funcionamiento


Realizar pruebas de funcionamiento en circuitos electrónicos digitales

Sumario

Para que puedas determinar si un circuito electrónico digital estáfuncionando sin problemas, tienes que realizarle las pruebas,

correspondientes según el manual de servicio y operación del circuito a revisar, pararealizar esta operación se requiere que utilices las herramientas, los equipos y lossuministros necesarios para la tarea, pero también se requiere que tengas elconocimiento y la destreza de identificar los componentes del circuito electrónico,aplicando las medidas de seguridad e higiene para tu persona, el equipo y los materiales.

A continuación se te presenta la información para que puedas realizar las determinadaspruebas de funcionamiento con la calidad.

2.1.1 Seguridad e higieneDebes de cumplir y hacer cumplir las normas de Seguridad Laboral en el trabajo,respondiendo en condiciones de emergencia.Identifica los equipos y medios de seguridad más adecuados para cada trabajo y cuál essu uso y su cuidado correcto.Vigila el cumplimiento de las normas de seguridad laboral, creando el ambiente necesariopara su mantenimiento, en las zonas de trabajo es tu responsabilidad tener en bunascondiciones de limpieza, orden y seguridad.

Toma las medidas oportunas, y avisa a quien corresponda ante una situación deemergencia, informa debidamente a otras instancias, de la emergencia ocurrida, y en sucaso analiza las causas, proponiendo las medidas oportunas para evitar su repetición.

2.1.2 diagramas esquemáticosLos circuitos digitales son el núcleo de la electrónica digital, una de las ramas de laelectrónica aplicada de mayor desarrollo técnico de los últimos tiempos y la de mayor impacto en la vida moderna.En este submódulo, conocerás los fundamentos de la electrónica digital y examinaremosvarios tipos de circuitos digitales comunes normalmente disponibles como circuitosintegrados. Incluiremos en este recorrido tanto circuitos de lógica combinatoria(compuertas, decodificadores, multiplexores, comparadores, sumadores, etc.) como

circuitos de lógica secuencial (flip-flops, contadores, registros, memorias, etc.). Tambiénnos referiremos a los convertidores A/D y D/A, los cuales posibilitan la interacción de lossistemas digitales con el mundo real, que es predominantemente análogo.

¿Qué son los circuitos digitales?La mayor parte de los circuitos examinados hasta el momento son análogos, es decir trabajan con señales que varían sobre un amplio rango de valores de voltaje y/o corriente.Las señales análogas surgen de manera muy natural en electrónica debido a que la



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mayor parte de los procesos físicos, por ejemplo la carga y descarga de un condensador o el comportamiento de la temperatura en un punto, son continuos, es decir varíangradualmente con el tiempo.

Existen, sin embargo, situaciones en las cuales es necesario tratar con señales de voltajeo de corriente que sólo adoptan un número discreto o finito de valores. Un ejemploconocido es la salida de un oscilador 555. Este tipo de señales se denominan señalesdigitales o lógicas y los circuitos que trabajan los mismos circuitos digitales o lógicos. Elestudio de este tipo de circuitos corresponde al dominio de la electrónica digital, una de

las áreas de especialización de la electrónica de mayor progreso en los últimos tiempos.

Los circuitos digitales normalmente reciben un cierto número de señales de entrada, las

procesan y produce como resultado un cierto número de señales de salida. El valor decada salida en un momento dado depende del valor de cada entrada en ese instante y dela función para la cual ha sido diseñado el circuito. De cualquier forma, tanto las señalesde entrada como las de salida son siempre digitales y el procesamiento se realiza por técnicas digitales.

Un circuito digital puede ser realizado con componentes discretos, como efectivamente sehizo en los primeros años, o con circuitos integrados, que es la práctica usual.Actualmente se dispone de una gran variedad de chips digitales que satisfacenprácticamente todas las necesidades. Algunos ejemplos son las compuertas, los flip-flops, los decodificadores, los multiplexores, los contadores, los registros, las memorias,los convertidores A/D, etc.

Los avances en el campo de la electrónica digital, apoyados por el milagro de lamicroelectrónica (la ciencia de fabricar circuitos integrados), han permitido el desarrollo yla fabricación masiva de relojes, computadoras, teléfonos celulares, robots, juegos,instrumentos y toda una nueva generación de aparatos y sistemas "digitales" empleadosen todos los campos de la actividad humana.



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Fundamentos de electrónica digital. La electrónica digital es conceptualmente mássencilla que la electrónica análoga porque trabaja con componentes y señales denaturaleza binaria, es decir que sólo pueden adoptar uno de dos valores, niveles oestados posibles. En electrónica digital, estos parámetros se designan, respectivamente,como 1 (uno) o alto y 0 (cero) o bajo. En los manuales de circuitos integrados y sistemas

digitales es también muy común el uso de los símbolos H (high) y L (low) para referirse alos niveles o estados 1 y 0, respectivamente.

Un ejemplo sencillo de circuito eléctrico de naturaleza digital se muestra en la figurasiguiente. En este caso, el interruptor S actúa como un componente digital porque sólopuede estar abierto (0) o cerrado (1). Asimismo, el voltaje aplicado a la lámpara L es unaseñal digital porque sólo puede ser 0V (0 o bajo) cuando S está abierto (0) o +9V (1 o alto)cuando S está cerrado (1). Una asignación similar de valores lógicos puede ser aplicadaa la corriente 1 a través del circuito o al estado de la lámpara (encendida o apagada).

En la terminología digital, los niveles o estados lógicos 0 y 1 se denominan comúnmentebits. Un bit o un grupo de bits pueden representar muchos niveles diferentes deinformación en los circuitos y sistemas digitales, incluyendo números, datos y decisiones.

Los números, en particular, se representan y manipulan utilizando el sistema binario o debase 2, los datos (letras, instrucciones, música, etc.) utilizando diversos tipos de códigos ylas decisiones utilizando las reglas de la lógica digital, agrupadas bajo lo que se conocecomo el Algebra Booleana.

Estrictamente hablando, los bits 1 y 0, tal como son interpretados por los circuitos ysistemas digitales, corresponden realmente a rangos o intervalos de voltajes, y no avoltajes fijos. En el caso de circuitos integrados digitales, estos rangos dependen de lafamilia lógica a la cual pertenece el dispositivo. Un chip TTL, por ejemplo, que es una delas familias lógicas más populares. Interpretará como un 0 cualquier voltaje entre 0 y 0.8V,y como un 1 cualquier voltaje entre 2.OV y 5.0V. Consecuentemente, estos dispositivosentregan niveles bajos o altos entre estos rangos.



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Códigos digitales En términos generales, un código es un grupo de símbolos que representan algún tipo deinformación reconocible. El uso de códigos es muy común en la vida diaria. Los sereshumanos, por ejemplo, se comunican a través de palabras, gestos y otros códigos.Asimismo, los productos de un supermercado se identifican por un código de barras,

nuestras células contienen un código genético que se transmite a nuestros hijos, etc. Losnúmeros mismos son una forma de código.

Los sistemas digitales también utilizan códigos para representar datos numéricos y nonuméricos como letras, signos, música, voz, imágenes, instrucciones, etc. Estarepresentación la realizan, naturalmente, utilizando códigos binarios, es decir combinaciones de 1s y 0s. Existen muchos tipos de códigos binarios dependiendo del tipoparticular de información que se requiera representar.

Las computadoras, por ejemplo, utilizan un código binario de 7 bits llamado ASCll(American Standard Code for Information Interchange: léase asky) para representar letrasmayúsculas y minúsculas, números y signos de puntuación, así como otros caracteres e

instrucciones usuales en el procesamiento de textos. El código ASCII de la letra A, por ejemplo, es 1000001. el del número 5 es 0110101, el de un asterisco (*) es 0101010. etc.Más ejemplos de códigos ASCII se relacionan en la siguiente figura.

Otros códigos muy comunes son el hexadecimal (hex) y el decimal codificado en binarlo oBCD (Binari- Coded DecimaI). El código hexadecimal o de base 16 utiliza los símbolos 0.1. 2..... 9. A. B. C, D. E y F. cada uno de los cuales representa un grupo de cuatro bits.Para expresar un dato binario en hexadecimal, los bits se dividen en grupos de 4comenzando por el LSB y a cada grupo se le asigna el dígito hex correspondiente. Paraindicar que un dato está expresado en hexadecimal, normalmente se le agrega el sufijo H.

El código BCD utiliza grupos de 4 bits, desde 0000 hasta 1001, para representar losdígitos decimales desde 0 hasta 9, como se indica en la siguiente figura. Lascombinaciones 1010,1011,1100,1101 y 1111 son inválidas. Para expresar un númerodecimal en BCD, simplemente se le asigna a cada dígito el código BCD



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correspondiente. Para indicar que un número está expresado en BCD, normalmente se leagrega el sufijo BCD.

La mayoría de sistemas digitales manejan información codificada en forma de palabras ogrupos de bits de longitud fija. Son comunes longitudes de palabra de 4, 8, 12, 16, 32 y 64bits. Por ejemplo, 1010 es una palabra de 4 bits y 1000 0001 es una palabra de 8 bits.Las palabras o piezas de información de 8 bits se denominan también bytes. Por ejemplo.1000 1101 0100 1110 puede ser interpretada como una palabra de 16 bits o como una

palabra de dos bytes.

Lógica digital y álgebra booleana.

Los unos (1s) y ceros (0s) utilizados para representar números y construir códigos puedentambién ser utilizados para representar conceptos lógicos del tipo falso/verdadero, si/no,abierto/cerrado, alto/bajo, arriba/abajo, etc., así como para tomar decisiones del tipo "si,entonces", es decir si una serie de circunstancias particulares ocurre, entonces una acciónparticular resulta.

Los conceptos de falso y verdadero manejados por la lógica no están necesariamenterelacionados con las nociones de falsedad y verdad que manejamos en el mundo real,

sólo indican la validez o invalidez de un juicio dentro del marco del razonamiento lógico.Por ejemplo, "si es verdad que está lloviendo y es falso que yo tenga una sombrillaentonces es verdad que me mojaré". Esta situación podría ser representadapictóricamente mediante un conjunto de símbolos.

Las operaciones lógicas básicas del Algebra Booleana son el producto, la suma y elcomplemento o inversión, denominadas respectivamente operaciones AND, OR y NOT.En la siguiente figura se muestran los símbolos, las ecuaciones y las tablas de verdad que



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describen estas operaciones fundamentales. Las operaciones AND y OR son aplicables ados o más variables de entrada. La operación NOT solamente está definida para unavariable de entrada.

En adición a las operaciones básicas anteriores, existen otras auxiliares, derivadas de lasprimeras, que se utilizan con frecuencia en el diseño de circuitos digitales. Las másimportantes son la AND negada (NAND), la OR negada (NOR), la OR exclusiva (XOR), laOR exclusiva negada (XNOR) y la NOT negada (YES). La NAND, la NOR, la XOR y laXNOR se aplican a dos o más variables y la YES a una sola variable.

Tanto las operaciones fundamentales como las derivadas son realizadas en la prácticapor circuitos electrónicos especializados llamados compuertas. Las compuertas son losbloques constructivos básicos de todos los circuitos y sistemas digitales. Las compuertas,así como muchas funciones especializadas construidas a base de las mismas (flip-flops,

decodificadores. contadores, memorias, microprocesadores, etc.), están corrientementedisponibles como circuitos integrados digitales.

Familias lógicas de circuitos integrados digitalesLos circuitos integrados digitales modernos pueden ser bipolares o MOS dependiendo deltipo de transistores utilizados en su manufactura. Dentro de cada una de estastecnologías, existen diferentes tipos de familias. Una familia lógica es un grupo dedispositivos lógicos integrados que comparten una tecnología común de fabricación soneléctricamente compatibles entre sí. En el cuadro la figura siguiente se relacionan lasfamilias bipolares y MOS más comunes



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Las tecnologías bipolares más conocidas, basadas en el uso de transistores bipolares sonla RTL, la DTL, la TTL, ECL y la I'L. Las familias (Resistor-Transistor Logic) DTL (Diode-Transistor Logic son prácticamente obsoletas en la actualidad, pero fueron muy popularesen el pasado. La TTL (Transistor-Transistor Logic), introducida originalmente por Texas

Instruments en 1964, e sus distintas versiones, es actualmente la más popular.

La tecnología ECL (Emiter- Coupled Logic) introducida por Motorola en 1962 utilizaprincipalmente en aplicaciones de muy alta frecuencia. Sus principales desventajas son elalto consumo de potencia y su incompatibilidad con TTL. La tecnología I2 L (IntegratedInjection Logic), por su parte, se utiliza en aplicaciones de alta integración, como relojes,sintetizadores de sonidos, microprocesadores, etc., combinada generalmente concircuitería análoga. Se caracteriza por su bajo consumo de potencia.

Las tecnologías MOS más conocidas, basadas en el uso de transistores MOS oMOSFETS, son la NMOS, la PMOS y la CMOS. Las familias PMOS (MOS de canal P) yNMOS (MOS de canal N) se utilizan principalmente en aplicaciones de alta integración

como memorias, calculadoras, etc. Se caracterizan por su bajo consumo de potencia.Existen algunas variaciones estructurales de estas familias como VMOS, DMOS y HMOS,tendientes a mejorar la velocidad de conmutación.

La tecnología CMOS (MOS complementaria), introducida originalmente por RCA en 1963y que utiliza tanto transistores NMOS como PMOS, es, en sus distintas versiones, la máspopular de las familias MOS. Se caracteriza principalmente por su bajo consumo depotencia, su gran capacidad de integración y su alta inmunidad al ruido. Nos referiremos alos dispositivos CMOS en detalle más adelante.

* Además de las tecnologías bipolares y MOS, como resultado de la evolución natural delos procesos de fabricación de circuitos integrados, han surgido otras nuevas tecnologías

tendientes a incrementar la complejidad de las funciones lógicas que puedenimplementarse en un chip y lograr que los circuitos lógicos operen a frecuencias cada vezmás altas. Las más avanzadas hasta el momento se basan en el uso de semiconductoresde arseniuro de galio (GaAs) y de dispositivo superconductores.

Niveles de integración Los circuitos integrados digitales tanto bipolares como MOS, se clasifican en cuatrocategorías básicas dependiendo de su complejidad o densidad de integración, es decir lacantidad de compuertas utilizadas para implementar las funciones lógicas querepresentan. Estas categorías se denominan SSI (Small Scale Integration), MSI (MediumScale Integration), LSI (Large Scale Integration) y VLSI (Very Large Scale Integration).

Los circuitos SSI o de pequeña escala de integración, comprenden funciones digitalessimples como compuertas, multivibradores biestables (flip-flop,y) y multivibradoresmonostables (one-shots), que requieren muy pocas compuertas, usualmente menos de13. Se fabrican principalmente empleando tecnologías TTL, CMOS y ECL.

Los circuitos MSI o de mediana escala de integración, comprenden funciones digitalesrelativamente más complejas que los SSI como codificadores, decodificadores,multiplexores, demultiplexores, contadores, registros, comparadores de magnitud,



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sumadores, multiplicadores que requieren hasta 1 00 compuertas o más. Se fabricanprincipalmente empleando tecnologías TTL, CMOS y ECL.

Los circuitos LSI o de alta escala de integración comprenden funciones complejas comomemorias, unidades aritmético-lógicas (ALUs) microprocesadores, microcontroladores y

circuitos integrados para aplicaciones específicas (ASICs), que requiere hasta 1000compuertas o más para su realización. Se fabrican principalmente empleando tecnologíasCMOS, 12L, NMOS y PMOS.

Los circuitos VLSI o de muy alta escala de integración comprenden funcionesextremadamente complejas como microprocesadores de 32 y bits, procesadores digitalesde señales (DSPs), memorias de alta capacidad, dispositivos periféricos y ASICs muyespecializados. Se fabrican principalmente empleando tecnología 12L, NMOS y PMOS,así como otros procesos avanzados.

Característica de la familia TTLLa familia TTL es de gran aceptación en el diseño de sistema lógicos debido

principalmente a su alta velocidad de operación, su fácil disponibilidad y su bajo costo. Lamayor par te de los dispositivos TTL se identifican mediante una referencia de la formaAA74xxyy donde AA es el código que identifica al fabricante (DM SN, MM, TC, etc), xx uncódigo que identifica la subfamilia del dispositivo (LS, S, AS, etc.) y yy un número de doso tres cifras que identifica la función del mismo.

El 74LS00, por ejemplo, contiene 4 compuertas NAND de 2 entradas de tecnología TTLSchottky de bajo consumo de potencia, mientras que el 7490 contiene un contador decimal de 4 bits de tecnología TTL estándar. La serie 74, en general, se destina paraaplicaciones industriales y de propósito general. También se dispone de una serie 54.Funcionalmente equivalente a la serie 74, destinada a aplicaciones militares. Esta últimase caracteriza principalmente por su amplio rango de temperaturas de operación (-55'C a

+ 125oC contra 00C a +700C).

Actualmente, la familia TTL comprende varias subfamilias que representan la búsquedade un compromiso entre la necesidad de obtener altas velocidades de operación y la dereducir el consumo de potencia. Las más importantes son la estándar (74), la de bajapotencia (74L), la de alta velocidad (74H), la Schottky (74S), la Schottky de bajo consumo(74LS) y las Schottky avanzadas (74AS y 74ALS). A continuación se resumen lascaracterísticas generales de cada una.

Estas subfamilias se diferencian entre sí básicamente por su característica velocidad-potencia. Sin embargo, todas recurren a la misma configuración básica, trabajan contensión de alimentación nominal de +5V e interpretan los Is y 0s de la misma forma.

Específicamente, cualquier voltaje entre 0V y 0.8V corresponde a un nivel o estado bajo(0) y cualquier voltaje entre 2.0V y 5.0V a un nivel o estado alto (1). Los voltajes entre0.8V N- 2.0V se consideran inválidos en TTL.

Serie TTL estándarComprende los dispositivos identificados como 74xx, por ejemplo 7402 o 74157. Secaracteriza por su alta velocidad de operación (típicamente por encima de 20MHz) y sualto consumo de potencia (1 a 25 mW por compuerta). En la figura siguiente se muestra la



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estructura básica de una compuerta TTL estándar. Con ligeras modificaciones, estaconfiguración se mantiene para todas las demás familias TTL.

TTL de baja potencia. Comprende los dispositivos identificados como 74Lxx, por ejemplo74LO4 o 74L574. Consume 10 veces menos potencia que TTL estándar pero es 4 vecesmás lenta. Esto se debe a que utiliza resistencias de valores relativamente altos.

TTL de alta velocidad. Comprende los dispositivos identificados como 74Hxx. por ejemplo 74HO8 o 74H368, consume 2.5 veces más potencia que TTL estándar pero es 2veces más rápida. Esto se debe a que utiliza resistencias de valores relativamente bajos.

TTL Schottky

Comprende los dispositivos identificados como 74Sxx, por ejemplo 74S30 o 74S244.Consume 1.8 veces más potencia que TTL estándar pero es 4 veces más rápida. Esto sedebe a que utiliza diodos Schottky entre la base y el colector de cada transistor,constituyendo lo que se denomina un transistor Schottky.

Estos últimos trabajan como interruptores no saturados y pueden cambiar rápidamente deun estado a otro.

TTL Schottky de baja potenciaComprende los dispositivos designados como 74LSxx, por ejemplo 74LS51 o 74LS373.Consume 5 veces menos potencia que TTL estándar y es igual de rápida. Esto se debe a

que utiliza transistores Schottky y valores de resistencia relativamente altos comparadoscon la serie 74S. Es la subfamilia TTL más utilizada.

TTL Schottky avanzadaComprende los dispositivos designados como 74ASxx, por ejemplo 74AS157 o 74AS24.Proporciona las más altas velocidades que el estado actual de la tecnología bipolar puedeofrecer (más de 600 MHZ) y su consumo es intermedio entre TTL estándar y TTL-LS(menos de 7mW por compuerta).



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Además de sus características de velocidad y potencia, las subfamilias TTL se diferenciantambién por sus características de carga, es decir la corriente que demanda una entradade la fuente de señal y la corriente que puede entregar una salida al circuito de carga.Estas características, denominadas respectivamente abanico de entrada (fan in) y

abanico de salida (fan-out), determinan el número máximo de entradas de una mismasubfamilia que pueden ser conectados a una salida de la misma u otra subfamilia.

Una entrada TTL estándar, por ejemplo, se comporta como una fuente de corriente de1.8mA. A este valor se le asigna un fan-in de 1. Una salida TTL estandar, por su parte, secomporta como una fuente de voltaje con una capacidad de corriente máxima de 18mA.Esto implica que puede impulsar hasta 10 entradas TTL del mismo tipo. En otraspalabras, tiene un fan out de 10. En la tabla siguiente se relacionan las características decarga típicas de otras subfamilias TTL comunes.

Las series 74 estándar, 74H, 74L, 74S, 74LS, 74AS. 74ALS, 74C, 74HC y 74HCT, formanel núcleo de lo que se conoce como lógica de 5V. Actualmente son también muypopulares los dispositivos de lógica de 3.3V o de bajo voltaje (LV), como los de las serias74LCX, 74LVQ. 74LVX, 74LVCH y 74LVXX, que trabajan a 3.3V. El uso de bajos voltajesde alimentación, una tendencia cada vez más notable en el campo de la electrónicadigital, simplifica los procesos de manufactura de circuitos integrados Y permite a los

fabricantes obtener un mayor rendimiento a un menor costo. Los dispositivos lógicos de3.3V se utilizan principalmente en sistemas portátiles como computadoras laptop,teléfonos celulares, agendas digitales (PDAs), etc.

Características de la familia CMOSLa familia CMOS es de gran aceptación en el diseño de sistemas digitales debidoprincipalmente a su bajo consumo de potencia, su alta capacidad de integración, su



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inmunidad al ruido, su fácil disponibilidad y su bajo costo. Actualmente comprende variassubfamilias, siendo las más importantes la 40 (estándar), la 74C (equivalente TTL), la74HC (alta velocidad) y la 74HCT (alta velocidad con entradas TTL). A continuación seresumen las características generales de cada una.

CMOS estándarConocida también como serie 4000. Comprende los dispositivos identificados como40xxB. 45xxB y 47xxB, por ejemplo 4011B. 4528B y 4724B. Se caracteriza por su bajadisipación de potencia (cerca de lOnW por compuerta) y su moderada velocidad deoperación (menos de IOMHZ). Opera con tensiones de alimentación (VDD) desde 3Vhasta 18V. Utiliza niveles de voltaje de entrada desde 0 hasta 0.3VDD para el estadobajo (0) y desde 0.7VDD hasta VDD para el estado alto (1). En la figura siguiente semuestra la estructura típica de una compuerta CMOS.

También se dispone de una serie CMOS estándar 4000A, más económica, formada por dispositivos identificados como 40xxA o 40xx, digamos 4002A o 4013, 4000B. Sinembargo, opera a frecuencias más bajas y tiene una menor capacidad de corriente de

salida. Además, es más sensible al daño por electricidad estática o ESD (ElectrostaticDamage).

Los dispositivos CMOS en general son particularmente sensibles al daño por descargaselectrostáticas (creación de altos voltajes por fricción) debido a la extremadamente altaimpedancia de la capa de óxido que separa la compuerta del canal. Por esta razón, undispositivo CMOS no debe ser manipulado más de lo necesario y conservarse en uncontenedor antiestético apropiado (espuma, funda, papel aluminio, etc.) hasta que se



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utilice. También es conveniente que el usuario y el banco de trabajo estén puestos atierra. Durante su operación, las entradas no utilizadas deben estar conectadas a tierra oa +V. No las dejes flotantes, es decir al aire.

CMOS equivalente a TTL

Comprende los dispositivos designados como 74Cxx, por ejemplo 74C 14 y 74C 164. Esun 50% más rápida que la serie 4000B, pero consume un 50% más de potencia. Puedeoperar con tensiones y niveles CMOS o TTL dependiendo de cada dispositivo particular.Es funcionalmente y pin por pin equivalente a la serie TTL 74L. Sin embargo, muchasfunciones 74C no están disponibles en TTL.

CMOS de alta velocidadComprende los dispositivos designados como 74HCxx, por ejemplo 74HC74 o 74HC259.Los mismos son funcionalmente equivalentes a los de la serie TTL 74LS, tienen la mismadistribución de pines y ofrecen velocidades de conmutación comparables. Opera contensiones de alimentación desde 2V hasta 6v y niveles lógicos CMOS. Es la tecnologíaque proporciona actualmente el mejor compromiso entre velocidad de operación y

consumo de potencia.

CMOS de alta velocidad con entradas TTLComprende los dispositivos designados como 74HCTxx. por ejemplo 74HCTO4 o74HCT374. Los mismos son funcionalmente equivalentes a los de la serie 74HC, operancon el mismo rango de tensiones de alimentación y tienen la misma distribución de pines,excepto que sus entradas son compatibles con niveles lógicos TTL. Es la mejor alternativade que se dispone actualmente para convertir sistemas basados en lógica TTL a lógicaCMOS.

Otras subfamilias CMOS menos conocidas, caracterizadas principalmente por su altavelocidad, son las series 74HVC (CMOS de muy alta velocidad), 74VHCT (HVC

compatible con TTL), 74ABT (BICMOS avanzada compatible con TTL), 74AC (CMOSavanzada). 74ACT (AC compatible con TTL), 74FCT (CMOS rápida compatible con TTL),etc. También se dispone de dispositivos CMOS para lógica de 3.3V, como las popularesfamilias 74VCx, 74LCX, 74LVX y 74LVT de Fairchild, Toshiba y otros fabricantes.

Circuitos integrados digitales de pequeña escalaLos circuitos integrados de pequeña escala o SSI (small scale integration), como semencionó en una sección anterior, incluyen funciones digitales simples que requieren unnúmero relativamente reducido de compuertas para su implementación, típicamentemenos de 13. Las más comunes son las siguientes:

1. Inversores

2. Compuertas lógicas3. Interruptores bilaterales4. Cerrojos biestables (latches)5. Multivibradores biestables (fllp-flops)6. Multivibradores monoestables (one shots)

Los circuitos integrados de la serie 74, tanto CMOS como TTL, disponibles corrientementeen más de dos subfamilias, se identifican en los listados que siguen como 74xxyy, donde



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xx corresponde a la subfamilia (que no se indica explícitamente) y yy al número funcional.Por ejemplo, 74xx00 puede corresponder a 7400, 75C00, 74LS00, 74H00, etc. Sinembrago, esto no implica que se fabriquen en todas las subfamilias posibles. Para mayor seguridad, consulte las versiones más recientes del manual del fabricante original (por ejemplo el CMOS Logic Databook de National), el catálogo del proveedor (p.e Digi-Key) o

una guía maestra de reemplazos (p.e. ECG). En esta última encontramos también lossímbolos o circuitos lógicos de todos los dispositivos relacionados.

InversoresLos inversores, como su nombre lo indica, son dispositivos que realizan la operaciónlógica NOT (inversión o complemento lógico), es decir producen una salida alta (1)cuando la entrada es baja (0), y viceversa. Un ejemplo representativo es el 74xx04, figurasiguiente, disponible en versiones estándar, LS, C, H, HC, HCT, S, ALS, AS, LVQ, VHC.AC. ACT. ACTQ y F, el cual proporciona 6 inversores convencionales independientes enuna cápsula de 14 pines.

Los inversores convencionales, como el 74xxO4, se ciñen estrictamente a lascaracterísticas de entrada y de salida de cada subfamilia. Sin embargo, existen también

inversores con características de entrada y/o salida especiales. Los más importantes sonlos inversores con entradas Schmitt Trigger, con salidas de colector abierto, con salidasbuffer y con salidas tri-state. Lo mismo se aplica a otros tipos de compuertas. La tablasiguiente relaciona algunos ejemplos de inversores especiales.



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Los dispositivos Schmitt trigger. Se diferencian por poseer histéresis, una característicaque les permite desarrollar su lógica solamente cuando el voltaje de entrada supera unosciertos valores llamados umbral superior (VTH) y umbral inferior (VTL). Para el 74LS14,por ejemplo, los valores típicos de VTH y VTL son 1.6V y 0.8, respectivamente. Se utilizanprincipalmente para obtener señales digitales limpias y bien definidas a partir de señalesimperfectas, lentas o con ruido.

Los dispositivos de colector abierto, figura siguiente, se distinguen porque la salida esflotante, es decir no está conectado internamente a +5V. Esta característica permiteconmutar voltajes diferentes al de alimentación y conectar en paralelo salidas del mismotipo. Esto último no es posible con dispositivos Tn convencionales debido a que losmismos utilizan una estructura de salida similar a la de los amplificadores de simetríacuasi-complementaria conocida como poste totémico o totem poole.



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Los buffers o aisladores, son dispositivos lógicos que poseen una capacidad de corrientede salida superior a la normal. Esta característica les permite manejar cargas que nopueden ser impulsadas por salidas TTL o CMOS convencionales como LEDs, relés, etc.

Un ejemplo representativo es el 4049B, figura siguiente, el cual incluye 6 buffersinversores independientes, cada uno con capacidad de manejar hasta 10 mA en el modofuente o source (carga entre la salida +VDD) y 4OmA en el modo sumidero o sink (cargaentre la salida y tierra). Se asume VDD=+15V.

También se dispone de buffers no inversores, como el 4050B, que simplemente realizanla operación YES (no inversión), utilizándose para incrementar la capacidad de corrientede salida de dispositivos lógicos convencionales.



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Algunos buffers, en particular, como el 74C902, están diseñados para actuar adicionalmente como convertidores de nivel, permitiendo conectar salidas MOS aentradas bipolares.

Los dispositivos tri-state o de tres estados, figura siguiente, se caracterizan por poseer

una terminal de control auxiliar, llamado habilitador, que permite situar la salida en unestado flotante, similar a un circuito abierto. Esta condición se denomina estado Hi-Z o dealta impedancia. Se utilizan principalmente en computadoras y sistemas donde senecesita transferir permanentemente información entre diversos puntos utilizando lamínima cantidad posible de líneas de comunicación.

Compuertas lógicasLas compuertas lógicas, como su nombre lo indica, son dispositivos que realizandecisiones u operaciones lógicas simples (AND, OR, NAND, etc.), o combinaciones de lasmismas, con dos o más variables (niveles lógicos) de entrada. Las compuertas, junto conlos inversores, son los bloques constructivos básicos de todos los circuitos y sistemas

digitales. Los principales tipos de compuertas lógicas disponibles como circuitosintegrados TTL o C--\IOS son los siguientes

1. Compuertas NAND2. Compuertas NOR3. Compuertas XOR4. Compuertas XNOR5. Compuertas AND/OR6. Compuertas AD/ORINOT

Las compuertas AND, OR, NAND, NOR, XOR y XNOR, como su nombre lo indica, sondispositivos que realizan, respectivamente, las operaciones lógicas AND, OR, NAND,

NOR, XOR y XNOR. Un ejemplo representativo es el 4011B, figura siguiente, el cualincluye 4 compuertas NAND convencionales de dos entradas (NAND~2) en una cápsulade 14 pines. También se dispone de compuertas con características de entrada y/o desalida especiales.



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Las compuertas AND/ OR y AND/NOT (o AND/NOR) son dispositivos (realmente circuitoslógicos completos) que realizan la suma lógica (OR) de productos lógicos (AND). En elprimer caso proporcionan una salida no complementada y en el segundo una salidacomplementada. Un ejemplo representativo es el 74LS51, figura siguiente, el cualproporciona en una cápsula de 14 pines dos compuertas AND/ NOR con las siguientescaracterísticas:

Compuertas de transmisiónLas compuertas de transmisión son dispositivos CMOS que actúan como interruptores

controlados por lógica.En otras palabras, una compuerta de transmisión solamente permitirá el paso de unaseñal, comportándose como un interruptor cerrado, cuando se aplica un 1 o un 0 a unalínea de control auxiliar. De lo contrario, la señal no pasa y el dispositivo se comportacomo un circuito abierto. Por la misma razón y por permitir la conmutación de señalesanálogas y digitales en ambas direcciones, las compuertas de transmisión se denominantambién interruptores bilaterales.Un ejemplo representativo de compuerta de transmisión es el 4066B, figura siguiente, elcual contiene cuatro interruptores bilaterales del tipo spst (un polo, una posición) en unacápsula de 14pines. Cada interruptor se cierra (ON) aplicando un alto (+VDD) a la entradade control correspondiente y se abre (OFF) aplicando un bajo (GND). Por ejemplo, paratransferir una señal entre los pines 3 y 4 (SWB), el pin 5 (control B) debe ser de nivel alto.

Se pueden conmutar señales hasta de ±7.5Vp.



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Flip-flopsLos flip-flops o biestables son dispositivos lógicos que se utilizan para almacenar un bit deinformación, es decir un 1 o un 0, dependiendo de] estado de una o más líneas de entraday/o control. Los flip-flops son los elementos básicos de memoria de los sistemas digitales.Pueden ser sincrónicos o asíncrónicos dependiendo de si necesitan o no de una señal dereloj para operar. Los flip-flops asincrónicos se denominan comúnmente cerrojos

biestables o latches.

Los flip-flops sincrónicos, por su parte, poseen también una o más líneas de entrada quepermiten programar el estado de salida programado. Sin embargo, solamente desarrollansu lógica en presencia de una señal de reloj, más específicamente durante los flancos desubida (transiciones de 0 a 1) o de bajada (transiciones de 1 a 0) de esta última. Los trestipos de flip-flops sincrónicos más comunes son el D, el T y el J-K

En el caso de un flip flop D (data), figura siguiente, el dato almacenado depende delestado de la línea de entrada D. Por tanto, si D=0, entonces Q=0 y si D=1, entonces Q=1.La salida Q adopta los estados complementarios. Se dice entonces que el flip flop estransparente. Aunque en la mayoría de los casos el disparo o acción de almacenamiento

se realiza por flancos, puede también producirse por nivel, es decir cuando la señal dereloj alcanza un nivel bajo o alto estable. Los flip flops con esta característica sedenominan latches D. Los flip flops latches D, en general, se utilizan principalmente comoceldas de almacenamiento en registros y memorias.

En el caso de un flip flop T (toggle), figura siguiente, el dato previamente almacenadocambia de estado con cada pulso de reloj. Por tanto, si la salida Q estaba en 0 pasa a 1, yviceversa. Nuevamente, la salida Q adopta estados complementarios. Su principalaplicación es como divisor de frecuencia. Esto se debe a que la frecuencia de la señalobtenida en Q o Q es siempre la mitad de la frecuencia de la señal de reloj. Conectandovarios flip flops T en cascada se obtiene un divisor de frecuencia por 21 siendo N elnúmero de etapas.

En el caso de un flip flop J-K, figura siguiente, el dato almacenado depende del estado delas líneas de entrada J y K. Normalmente, con JK=0L se almacena un 0 y con JK= 10 sealmacena un 1. Asimismo, con JK=00 el dato previamente almacenado no cambia,mientras que con JK=11 el dispositivo se comporta como un flip flop T. Es el más popular de los dispositivos biestables. Se utiliza ampliamente en registros de almacenamiento,registros de desplazamiento, contadores de pulsos, divisores de frecuencia y otrasaplicaciones.



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Conectando un inversor entre las entradas J y K, un, flip flop J-K se convierte en un flipflop D. En algunos casos, las entradas J y K están precedidas de un circuito lógicocombinatorio de tres o más entradas que es el que determina finalmente el modo defuncionamiento. Los flip flops con esta característica se denomina gatillados (gated).

La mayoría de flip flops sincrónicos prácticos, además de las entradas de reloj y de datos,poseen también un par de entradas auxiliares asincrónicas, designadas como PRESET(prefijar) y CLEAR (borrar), que permiten inicializar la salida Q en un estado determinado(1 o 0) sin importar el estado de la señal de reloj. Estas líneas auxiliares pueden ser activas en alto o en bajo. En particular, la activación de la línea PRESET causa el

almacenamiento asincrónico de un 1 y la de la línea CLEAR el de un 0.

Los flip flops T, en particular, como se mencionó anteriormente, se utilizan principalmenteen la forma de divisores de frecuencia multietapa.

Los flip flops constituyen el núcleo de los llamados circuitos secuenciales o de lógicasecuencia. En los mismos, el estado de la salida depende no solamente de lascombinaciones de estados de las entradas, sino de la secuencia (orden en el tiempo) enla cual ocurren estas combinaciones. En otras palabras, son circuitos dotados dememoria, a diferencia de los combinando todos donde el estado de la salida lo determinaíntegramente la combinación de estados de las entradas. Además, en éstos no haymemoria, ni tratamiento del tiempo.

Multivibradores monostables.Los multivibradores monostables (one shots) son dispositivos que generan un pulso dedeterminada duración en respuesta al flanco de subida o de bajada de una señal dedisparo aplicada a la entrada. Este tiempo lo determina una red RC externa. Se utilizanpara la eliminación de ruido, el estrechamiento o alargamiento de pulsos, la temporizaciónde eventos, el monitoreo de procesos, etc. Los monostables se denominan tambiéntemporizadores.



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Los multivibradores monostables pueden ser básicamente de dos tipos: redisparables yno redisparables. En ambos casos, la aplicación de una señal de disparo causa el cambiode estado de la salida y su permanencia en el otro estado (alto o bajo, dependiendo deldiseño) durante el tiempo programado. La diferencia básica radica en la forma como cada

uno se comporta ante señales de disparo subsecuentes, es decir aplicadas después de laseñal que inició el ciclo de temporización durante la vigencia del mismo.

Específicamente, un monostable no redisparable ignora señales de disparo subsecuentes,mientras que uno redisparable las acepta, iniciando con cada una un nuevo ciclo detemporización. Un ejemplo representativo de monostable redisparable es el 74LS123, elcual contiene dos dispositivos independientes de este tipo en una cápsula de 14 pines.En la figura siguiente se muestra el circuito básico de utilización de cualquiera de estassecciones.

En este caso, la temperación se inicia aplicando un flanco de subida a la entrada B (pin2). La duración del pulso (Tw), es decir el tiempo que dura alta la salida Q (pin 13) o bajala salida Q (pin 4) depende de la constante de tiempo RC y está dada por la siguiente

fórmula aproximada.

Por ejemplo, si R=27k y C=0.001uF entonces Tw=10ps. Si, dentro de este lapso, eldispositivo se redispara, el pulso de salida en curso se cancela y se inicia un nuevo ciclode temperación. El proceso se puede repetir indefinidamente con el fin de obtener pulsosde muy larga duración.

Otros multivibradores monostables corrientemente disponibles como circuitos integradosTTL y CMOS de pequeña escala. La mayoría de estos dispositivos, además de lasentradas de disparo, poseen también una línea de reset, activa en alto o en bajo, quepermite cancelar la temporización en curso y situar automáticamente la salida en bajo.Algunos, inclusive, como el 4047B, pueden ser también configurados como

multivibradores astables, es decir como generadores de pulsos.

Circuitos integrados digitales de mediana escalaLos circuitos integrados de mediana escala o MSI (Medium Scale Integration), incluyenfunciones digitales relativamente complejas que requieren hasta 100 compuertas para surealización. Dentro de esta categoría se incluyen, entre otras, las siguientes:



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1. Codificadores2. Decodificadores3. Multiplexores4. Demultiplexores5. Comparadores

6. Sumadores7. Registros8. Contadores9. Memorias

Los circuitos MSI están disponibles tanto en TTL como en CMOS y son muy utilizados enel diseño de sistemas digitales debido a que ofrecen un nivel de integración muyfavorable. Como resultado, las aplicaciones con circuitos MSI son más económicas,compactas y flexibles que las correspondientes realizaciones con circuitos SSI. Además,consumen menos potencia y ahorran tiempo, dinero y esfuerzo.Los circuitos MSI se representan generalmente en los diagramas lógicos mediantebloques rectangulares, como se indica en la figura siguiente. Las entradas y salidas se

identifican de acuerdo a su función con letras nemotécnicas (lx, Qx, CP, Sx, etc.). Unpequeño circulo (burbuja) en una entrada, o una barra sobre el designador correspondiente, significa que la misma es activa en bajo, es decir produce la accióndeseada, por ejemplo borrar un contador (CL).

Del mismo modo, una burbuja en una salida, o una barra sobre el designador correspondiente, significa que la misma es baja cuando la función se cumple. Por ejemploQ2 es una salida activa baja. Las entradas y salidas sin burbuja, o sin barras en losdesignadores, son activas altas. Normalmente, las entradas se encuentran en la partesuperior y a la izquierda, y las salidas en la base y a la derecha del símbolo lógico.

Los circuitos MSI pueden ser combinatorios o secuenciales. En los primeros, el estado deuna salida particular depende únicamente de las condiciones de entrada actuales, esdecir no hay almacenamiento de datos. Los circuitos secuenciales, por su parte contienenelementos de memoria. Como resultado, el estado de una salida determinada depende nosolo de las condiciones de entrada actuales, sino también de los estados previos.

Ejemplos de circuitos MSI combinatorios son los codificadores, los decodificadores, losmultiplexores, los demultiplexores, los comparadores de magnitud, los sumadores y otros



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circuitos aritméticos. Ejemplos de circuitos MSI secuenciales son los registros de datos,los registros de desplazamiento, los contadores, las memorias, etc. A continuación seexaminan brevemente las características generales de estos bloques funcionales.

Codificadores

Los codificadores son circuitos combinatorios que producen un código (octal, hex, BCD ode otro tipo) en respuesta a la activación de una o más líneas de entrada. La mayor partede los codificadores MSI son de prioridad, es decir, en caso de activación simultánea devarias entradas, solamente entregan el código correspondiente a la entrada que tenga lamás alta prioridad, definida durante el diseño del mismo.

Un ejemplo representativo de codificador de prioridad es el 4532, figura siguiente, estecircuito acepta 8 líneas de entrada activas altas (D7-D0) produce en tres líneas de salida(Q2-Q1) un código octal que identifica de manera única la entrada de más alta prioridadactivada. Por ejemplo, D3=1 y las entradas D4-D7 son todas bajas (0), se produce elcódigo de salida Q2QIQ0=011 (3, en octal) independientemente del estado de las líneasD0-D2.

Adicionalmente, el 4532 posee una línea de habilitación (El) y dos líneas de salidaauxiliares (GS y E0). La primera habilita la operación de dispositivo como codificadocuando es alta y la inhibe cuando es baja. En este último caso, todas las salidaspermanecen bajas, independientemente del estado de las líneas de entrada. Las salidasGS y E0 proporcionan información de status, es decir informan a la circuitería externa elestado del codificador.

Específicamente, GS se hace alta cuando el codificador está habilitado y se activacualquier línea de entrada mientras que E0 se hace alta cuando el codificador estáhabilitado pero todas las entradas están inactivas, es decir en bajo. Bajo cualquier otra

condición. GS y E0 permanecen bajas.También se dispone de codificadores de barrido secuencial, relativamente más complejosque los anteriores, los cuales codifican información proveniente de teclados matriciales.Dos ejemplos representativos son el 74C922 y el 74C923, los cuales se conectan ateclados de 16 y 20 teclas, respectivamente, y proporcionan, en su orden, códigosbinarios de salida de 4 y 5 bits. En la figura siguiente se muestra como ejemplo un circuitobásico de aplicación con 74C922.



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Decodificadores

Un decodifícador realiza la función contraria de un codificador, es decir recibe un códigode entrada, lo interpreta y activa en respuesta una o más líneas de salida. Existendecodificadores lógicos y controladores de visualizadores. Los primeros reconocen uncódigo de entrada activando una sola línea de salida, mientras que los segundos lo hacen

generando un código de salida que permite su representación directa en una pantalla oDisplay.

Un ejemplo representativo de decodificador lógico es el 74LS138, figura siguiente. Estecircuito recibe un código de entrada de tres bits en las líneas D220 y activa en bajo lasalida Q0-Q7 asociada a ese código. Por ejemplo, si D2DID0=110 (6 en octal), la salidaQ6 se hace baja. Todas las demás permanecen altas. Las líneas El, E2 y E3 actúan comohabilitadores.



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Un ejemplo representativo de decodificador controlador (driver) de display es el 4543B,figura siguiente. Este circuito recibe un código BCD de 4 bits en las líneas DCBA yproduce como respuesta un código de 7 bits en las salidas abcdefg, el cual puede excitar directamente un display LED o de cristal líquido (LCD) de siete segmentos. Por ejemplo,si se aplica el código de entrada DCBA=0111 (7, en BCD), en la pantalla se visualiza el

número 7. Las líneas LE, BL y PH cumplen funciones de control auxiliares.

Específicamente, LE habilita la función de decodificación (LE=1) o la inhibe (LE=0). Eneste ultimo caso, permanece visualizado el último código BCD ingresado. La línea PHpermite configurar las salidas para manejar displays LED de ánodo común (PH=1) o decátodo común (PH=0). Para displays LCD debe aplicarse a esta línea un tren de pulsos.Finalmente, BL permite habilitar la función de visualización (BL=0) o inhibirla (BL=1). Eneste último caso, la pantalla permanece en blanco. Otros ejemplos de decodificadoresBCD para displays de siete segmentos comunes se relacionan en la tabla 12.12.

En la figura siguiente se muestra como ejemplo la conexión de un decodificador 451IB aun display LED de siete segmentos de cátodo común. Observa que se necesitanresistencias de limitación individuales para cada segmento, incluyendo el punto decimal.Note también que LE=0 (GND) para habilitar la decodificación y BL=LT=1 (+9V) parahabilitar la visualización. Si BL=0 la pantalla queda en blanco y si LT=O se iluminan todoslos segmentos.



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MultiplexoresLos multiplexores son circuitos que actúan como selectores de datos, enrutando odirigiendo la información presente en una de varias líneas de entrada a una salida única.En este sentido realizan una función similar a la de una llave selectora de variasposiciones. La entrada del canal deseado se especifica mediante un código aplicado a un

grupo de líneas de selección. Son muy utilizados en sistemas de transmisión de datos ypara la generación de funciones lógicas complejas.

Un ejemplo representativo es el 74LS153, figura siguiente, el cual contiene en unacápsula de 16 pines dos multiplexores de cuatro entradas (ICO-IC4 Y 2CO-2C4)controlados por dos líneas comunes de selección (BA). Por ejemplo, con el código BA=10(2, en decimal), lo datos presentes en las entrada IC2 y 2C2 se transfieren,respectivamente, a las salidas Yl y Y2, sin inversión. Las líneas GI y G2 actúan comohabilitadores.

DemultiplexoresLos demultiplexores son circuitos que actúan como distribuidores de datos, transfiriendo lainformación presente en una línea de única de entrada a una de vanas salidas o víasposibles. Realizan, por tanto, la función contraria de un multiplexor. La selección del canalde salida deseado se realiza mediante un código aplicado a un grupo de líneas de control.La mayoría de demultiplexores pueden ser también utilizados como decodificadores, yviceversa.

Un ejemplo representativo es el 74LS153, figura siguiente, el cual contiene en unacápsula de 16 pines dos demultiplexores de 4 salidas (1 YO- 1 Y3 y 2YO-2Y3)controlados por dos líneas comunes de selección (BA). Por ejemplo, con el código BA=11(3, en decimal), los datos presentes en las entrada C 1 y C2 se transfieren,respectivamente, a las salidas IY3 y 2Y3, sin inversión. Las líneas Gl y G2 actúan comohabilitadores.



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ComparadoresLos comparadores son circuitos que comparan dos números binarios e informan acercade sus valores relativos. Pueden ser de identidad o de magnitud. Los primerossimplemente indican en una línea de salida si son iguales o diferentes, mientras que lossegundos indican en tres líneas de salida mutuamente excluyentes si uno de ellos esmayor, menor o igual que el otro. Estos últimos son más complejos que los de identidadesgeneralmente más lentas.

Un ejemplo representativo de comparador de magnitud es el 74LS85. Figura siguiente. Elcircuito acepta dos códigos binarios o BCD en 8 líneas de entrada (A= A3 A2A1A0 yB=B3B2BIB0) e informa en tres líneas de salida, activas altas, si A es mayor que B (A>B),A es menor que B (A<B) o A es igual a B Por ejemplo, si A= 1100 (12, en decimal)B=1110 (14 en decimal), la salida A<B se hace alta. Las salidas A=B y A>B se mantienenbajas.

El 74LS85 cuenta también con tres líneas de entrada auxiliares (pines 2, 3 y 4) quepermiten conectar varias unidades similares en cascada y comparar números de mayor longitud. En la misma figura se muestra como ejemplo, la forma de conectar dos circuitos74LS85 para comparar números de 8 bits. En este caso, ICI compara los 4 bits menossignificativos e IC2 los 4 bits más significativos.



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SumadoresLos sumadores, como su nombre lo indica, son circuitos que reciben como entrada dosnúmeros binarios y producen como salida la suma binaria de los mismos, incluyendo elacarreo, si lo hay. Los sumadores son los bloques constructivos básicos de los sistemasaritméticos digitales, incluyendo las unidades aritmético-lógicas de los microprocesadoresy de los microcontroladores. De hecho, la resta, la multiplicación y la división son casosparticulares de la suma.

Un ejemplo representativo es el 74LS83, figura siguiente. El cual contiene un sumador paralelo de 4 bits en una cápsula de 16 pines. El primer sumando (A) se aplica a lasentradas A4A3A2A 1, el segundo (B) a las entradas B4B3B2BI, y el acarreo previo, si lo

hay, a la entrada C0. El resultado de la suma (S) se obtiene en las salidas S4S3S2SI y elacarreo final, si lo hay, en la salida C4. Esto último ocurre cuando A + B + C0 es mayor de1111 (15 en decimal).

Por ejemplo, si A=1100 (12 en decimal), B=0111 (7 en decimal) y C0=0 (no hay acarreoprevio), se obtiene como salida C4S4S3S2S1=10011 (19 en decimal), que es el resultado



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de la suma de A y B. La disponibilidad de las líneas C0 (acarreo de entrada) y C4 (acarreode salida) permite conectar vanos circuitos 74LS83 para sumar números de cualquier longitud.

Los sumadores y los comparadores forman parte de un grupo de dispositivos digitales

especializados conocidos colectivamente como circuitos aritméticos. Esta categoríaincluyen, entre otros, generadores de acarreo adelantado como el 74182, unidadesaritmético-lógicas como el 74LS181, multiplicadores binarios como el 7497,generadores/verificadores de paridad como el 74LS180, convertidores de código como el74LS185, etc.

RegistrosLos registros son circuitos secuenciales que se utilizan para guardar palabras binarias, esdecir grupos de bits de determinada longitud que representan números, códigos, datos,instrucciones o cualquier otro tipo de información. Los registros se configurangeneralmente utilizando flip flops D, uno para cada bit, y pueden ser básicamente de dostipos: de almacenamiento o de desplazamiento.

Los registros de almacenamiento, como su nombre lo indica, simplemente almacenandatos. Pueden ser paralelos o seriales, dependiendo de si los bits de la palabra deentrada se guardan todos al mismo tiempo o uno por uno. Estos últimos se denominantambién registros direccionables.

Por ejemplo, si D1D2D3D4=1100, POL=0 y CLK=O, la información presente en lasentradas se transfiere sin complementar a las salidas Q 1 -Q4 y complementada a lassalidas Q-1-Q4-. Por tanto, QIQ2Q3Q4=1100 QIQ2Q3Q4=0011. Cuando CLK pasa de 0a 1 (flanco de subida), esta información se retiene, permaneciendo almacenada hasta quenuevamente CLK sea 0. Con POL=1 sucede todo lo contrario, es decir el dato de entradase transfiere a la salida con CLK=1, se almacena en los flancos de bajada y permanece

guardado hasta que CLK sea otra vez alta.

Un ejemplo representativo de registro de almacenamiento direccionable es el 74LS259,figura siguiente. El dispositivo puede almacenar un dato de 8 bits, cada uno de los cualesse inyecta a la entrada D y se eruta a la salida deseada (Q0=Q7) mediante un códigobinario de tres bits aplicado a un grupo de líneas de control (CBA). Las entradas FE(habilitador) y CLR (borrado) determinan el modo de funcionamiento.



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Por ejemplo, para almacenar un 0 en Q3 sin alterar el estado de las otras salidas, debehacerse D=0, CLR=1, F=O y CBA=011 (3 en decimal).

Cuando E retorna a 1 y CLR se mantiene en 1, el bit queda retenido, independientementedel estado de la línea D y del código aplicado a las líneas CBA. Del mismo modo seprocede para almacenar bits en las otras posiciones. Otros ejemplos de registros dealmacenamiento MSI comunes, tanto paralelos como direccionables.

Registros de desplazamientoLos registros de desplazamiento, por su parte, además de almacenar datos, puedentambién desplazarlos en una u otra dirección con cada pulso de reloj. Esto es, cada vezque ocurre un pulso de reloj, el bit almacenado en cada flip-flop de la cadena se transfiereo desplaza al flip-flop adyacente. Otras aplicaciones incluyen la conversión de datos deserie a paralelo y viceversa, la generación de secuencias de códigos binarios, larealización de operaciones aritméticas, etc.

Dependiendo de la forma como entran y salen los datos, existen cuatro tipos básicos deregistros de desplazamiento, denominados SISO, SIPO, PISO y PIPO por sus siglas eninglés. Específicamente, en un registro SISO (Serial IpilSerial Out) la información entra enserie y sale en serie, en un registro SIPO (Serial InIParallel Out) entra en serie y sale enparalelo, en un registro PISO (Paralle 1 INISerial Out) entra en paralelo y sale en serie yen un registro PIPO (Parallel Inl Parallel Out) entra en paralelo y sale en paralelo.

Dependiendo de la dirección en que se mueve la información, los registros dedesplazamiento pueden ser unidireccionales o bidireccionales. Los primeros desplazansiempre la información en un mismo sentido (generalmente hacia la derecha), mientrasque los segundos proveen desplazamiento en cualquier dirección. Los registros PIPO con

esta característica se denominan también registros universales.

Un ejemplo representativo de registro de desplazamiento universal es el 74LS294, figurasiguiente. Este dispositivo, que maneja datos de 4 bits y puede ser configurado comoregistro SISO. SIPO, PISO o PIPO, Posee 4 entradas de datos en paralelo (DO-D3),4salidas de datos en paralelo (Q0-Q3), dos entradas de datos en serie (DSR y DSL), unaentrada de reloj (CP), una entrada de borrado (MR) y dos entradas de control auxiliares(SI, SO). Estas últimas determinan el modo de operación.



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Por ejemplo, para cargar un dato en paralelo, digamos 1101, este último se aplica a las

líneas D3-D0 y se hace S 1 =S0-1. El dato se carga con los flancos de subida de la señalde reloj, bajo estas condiciones, Q3Q2QIQ0=1101. Para desplazar este dato hacia laderecha. Debe hacerse S0=l y SI =0. El corrimiento se realiza con los flancos de subidade CP. Asumiendo que DSR=0, esto implica que con el siguiente pulso de reloj, el nuevodato que queda almacenado en el registro es 1010.

ContadoresLos contadores, como su nombre lo indica, son circuitos secuenciales que cuentanpulsos. Pueden ser utilizados para cuantificar variables físicas como frecuencia, tiempo,temperatura, velocidad, etc., o para contar eventos, digamos el número de objetos quepasan sobre una banda transportadora, la cifra de personas que interrumpen un rayo deluz, la cantidad de operaciones realizadas por un computador o un sistema digital dado,

etc.

Los contadores digitales se clasifican de acuerdo a una gran variedad de criterios, por ejemplo el código que utilizan para representar la cuenta de los pulsos. A este respecto,los dos grupos más importantes de contadores son los binarios y lo BCD. Los primeroscuentan en código binario y los segundos en código BCD. También son posibles otrostipos de códigos, pero estos son los más populares.

Tanto los contadores binarios como los BCD, a su vez pueden ser sincrónicos oasincrónicos. En un contador asincrónico o serie, los pulsos de entrada se aplican alprimer flip-flop y cada uno de los flip-flops siguientes es disparado por el flip flopinmediatamente precedente. En un contador sincrónico por su parte, todas las etapas son

disparadas por un reloj común.

La mayor parte de los contadores sincrónicos son prefijables, es decir pueden cargarsecon un dato distinto de cero a partir del cual se desee que inicie la cuenta. Los contadoressincrónicos son más complejos, costosos y consumen más potencia que los contadoresasincrónicos. Sin embargo, son más rápidos. Por esta razón, son los más utilizados.Además, sus salidas pueden ser fácilmente decodificadas y no generan glitches o pulsoserráticos durante este proceso.



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Un ejemplo representativo de contador asincrónico es el 74LS93. Este dispositivo, quecuenta en código binario de cuatro bits, posee cuatro líneas de salida (QD-QA), dosentradas de reloj (A, B) y dos entradas de reset (ROI y RO2). Estas últimas habilitan elconteo cuando cualquiera de ellas es baja y lo inhiben, inicializando las salidas en 0000,

cuando ambas son altas.

Para proveer conteo cíclico desde 0000 hasta 1111, la salida QA (pin 12) debe conectarsea la entrada B (pin 1) y la señal de pulsos a la entrada A (pin 14). Son también posiblesotras longitudes o modos de conteo. Por ejemplo, conectando ROI con QB y R02 con QD,el circuito funciona como un contador BCD o de módulo 10, es decir cuenta cíclicamenteentre 0000 y 1001. En todos los casos, el conteo es ascendente, es decir la cuenta en lasalida avanza una unidad con cada pulso.

Un ejemplo representativo de contador sincrónico es el 4029B. Este dispositivo CMOS,

que puede contar tanto en código BCD como en binario, incluye cuatro entradas deprefijación (P4PI), una entrada de reloj (CLK), cuatro salidas de conteo (Q4-QI), una líneaselectora de código (B/F», una línea selectora de dirección (U/ D), una línea habilitadorade carga (LOAD) y dos líneas de conexión en cascada (CYIN y CYOUT). Esta última sehace baja cuando se alcanza una condición de sobrepujo o bajo flujo, es decir la cuentallega a su valor máximo o mínimo, y se reanuda.

Por ejemplo, para configurar un 4029B como contador BCD descendente, es decir quecuente cíclicamente entre 1001 (9) y 0000 (0), debe hacerse B/ D=0, U/D=0 y CYIN=O. Siademás se quiere que el conteo comience en 0101 (5), debe hacerse P4=0. P3=1. P2=0 yPI=1, y aplicar momentáneamente un alto (1) a la línea LOAD. Bajo estas condiciones,cada vez que la cuenta en las salidas Q4-Ql pasa de 0000 a 1001, la línea CYOUT se

hace baja.

Existen varios tipos especiales de contadores sincrónicos, incluyendo los contadoresJohnson, los contadores descendentes programables (PDCS) y los contadores consalidas multiplexadas. Los contadores Johnson se caracterizan porque suministran lacuenta de los pulsos en un cierto número de líneas decodificadas, los PDCs porquesolamente cuentan en sentido descendente y los de salidas multiplexadas porque puedenproveer muy largas longitudes de conteo.



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Un ejemplo representativo de contador Johnson es el 4022B, figura siguiente, undispositivo CMOS de 4 etapas con 8 salidas decodificadas (Q0-Q7), una entrada de reloj(CLK ), una línea de habilitación (E), una línea de inicialización (RST) y una salida desobreflujo (CYOUT). Por ejemplo, si la cuenta se inicia en 0 e ingresan 5 pulsos, al finalde este proceso la única línea de salida activa (alta) será Q5. Las demás, incluyendoCYOUT, serán de nivel bajo. Otro contador Johnson popular es el 4017B, el cual provee10 salidas decodificadas.

Un ejemplo representativo de PDC o contador descendente programable es el 4022B,figura siguiente. Este dispositivo CMOS de 16 pines incluye 4 entradas de prefijación (Q4-41), 4 salidas de conteo en código binario estándar (Q4-Q1), una línea de carga (LOAD),una entrada de reloj (CLK), una línea de habilitación (E), una salida indicadora de pasopor 0 (ZO), una entrada maestra de reset (MR) y una entrada de realimentación ofeedback (CF). Estas dos últimas son activas altas. Por tanto, en condiciones normales deoperación, deben ser bajas.



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El dispositivo se programa en la forma usual, es decir situando un numero binario en lasentradas de prefijación activando (haciendo alta) la línea de carga. Las salidas cuentanhacia abajo con cada pulso de reloj y reciclan después de llegar a 0000. El 4526B esidéntico al 4522B, excepto que lleva la cuenta en código BCD. Otros PDCs populares sonel 40102B y el 40103B.

Una característica única de los PDCS, que los distingue de los contadores sincrónicosprefijables convencionales es su programabilidad en cascada, la cual permite utilizarloscomo divisores de frecuencia programables por N, siendo N un número entero cualquiera.En el caso del 4522B y el 4526B, esta característica la proveen las líneas CF y Z0.

Por ejemplo, para formar un divisor de frecuencia por 85, la salida Z0 del contador quemaneja el dígito más significativo (MSD=8) se conecta a la entrada del que maneja eldígito menos significativo (LSD=5). Este ultimo recibe los pulsos de entrada por la líneaCLK suministra los pulsos de salida por la línea Z0.

Un ejemplo representativo de contador con salidas multiplexadas es el 4553B, figura

siguiente. Este dispositivo de 16 pines provee toda la circuitería lógica necesaria paracontar pulsos en código BCD en un rango de tres décadas, es decir desde 000 hasta 999.

El 4553 consta básicamente, de tres contadores BCD en cascada, cada uno asociado aun registro de almacenamiento de cuatro bits. Las salidas de los tres registros alimentanun bloque selector de datos (multiplexor) direccionado por un contador de módulo 3, esdecir que cuenta cíclicamente entre 000 y 010. El dispositivo incluye también unacompuerta de habilitación, un decodificador y un oscilador.

La entrada de pulsos del circuito es la línea CLK (pin 12). El conteo se habilita aplicandoun bajo a la línea de inhibición DIS (pin 1l). La información de salida de los contadores setransfiere a los registros cuando la línea de habilitación LE (pin 10) es alta. La línea desobreflujo OF (pin 14) se hace alta cuando la cuenta excede de 999.

El selector de datos transfiere secuencialmente a las salidas DCBA (pines 5, 6, 7 y 9) loscódigos BCD almacenados en los registros de unidades, decenas y centenas,



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dependiendo del estado del contador binario y la velocidad impuesta por el contador binario. La frecuencia de este último la controla un condensador externo conectado entrelos pines 4 (CIA) y 3 (CIB). Las salidas de selección de display DS1, DS2 y DS3, activasbajas, informan a la circuitería externa cual es el dato disponible en cada instante.

Por ejemplo, si la cuenta almacenada en los registros es 758 (0111 0101 1000), y esteúltimo está inhibido (LE=0), en las salidas DCBA aparecerán cíclicamente los códigosBCD correspondientes a las unidades (1000), las decenas (0101) y las centenas (0111),sincronizados respectivamente con los códigos de selección 011, 101 y 110. Suponiendoque el oscilador opera a 1.2 kHz, cada uno de los dígitos de la cuenta será presentado auna rata de 400 veces por segundo, suficiente para dar la ilusión óptica, en un display detres dígitos, que todos están presentes al mismo tiempo.

Con el empleo de esta técnica, denominada multiplexaje por división de tiempo ovisualización dinámica, en lugar de tener acceso directo a las doce salidas del contador BCD (lo cual implicaría disponer de un mayor número de pines), almacenamostemporalmente la cuenta en registros y la muestreamos periódicamente en 4 líneas de

salida. Si inhibimos el registro (LE=0), las salidas DCBA muestran la última cuentaalmacenada mientras el conteo de pulsos prosigue. La cuenta puede ser borrada encualquier momento haciendo alta la línea MR (pin 13).

Otros contadores BCD con salidas multiplexadas comunes, similares en su estructurainterna al 4553B, son el 74C925, el 74C926, el 74C927 y el 74C928. Todos estosdispositivos son de cuatro dígitos y se diferencian entre sí por aspectos muy sutiles. Por ejemplo, el 74C925 y el 74C926 son contadores de décadas, es decir proveen conteocíclico de pulsos desde 0000 hasta 9999. Sin embargo, el 74C926 tiene dos pines decontrol adicionales. Asimismo, el 74C927 y el 74C928 son idénticos al 74C926, exceptoque en el 74C927 el segundo dígito sólo llega hasta 5 y en el 74C928 el primero (MSD)sólo llega hasta 1.

MemoriasLas memorias, como su nombre lo indica, son dispositivos o circuitos capaces dealmacenar información (números, códigos, datos, etc.) y retenerla en forma temporal opermanente. Todas las memorias utilizan flip-flops como celdas básicas dealmacenamiento, organizados generalmente en un cierto número de registros. Cada flip-flop almacena un bit de información y cada registro una palabra completa. La selección deun registro particular para escribir o leer una palabra de datos se realiza mediante uncódigo binario llamado dirección aplicado a un grupo de líneas llamado el bus dedirecciones.

Desde este punto de vista, una memoria puede ser visualizada como un casillero

ordenado en el cual cada casilla donde se guarda o se saca información tiene asignadauna dirección. El número de casillas o posiciones de memoria determina el tamaño delbus de direcciones. En general, con N líneas de direccionamiento es posible tener accesohasta 21 posiciones de memoria. Por ejemplo, una memoria de 64 registros necesita 6líneas de dirección, una de 1024 necesita 10, y así sucesivamente.

Las memorias semiconductoras pueden ser básicamente de dos tipos: de sólo lectura(ROM) y de lectura/escritura. Las primeras se designan comúnmente como ROMs (Read



195

Only Memories) y las segundas como RAMs (Random Access Memories: Memorias deacceso aleatorio). El nombre de aleatorio se debe a que cualquier posición puede ser accesada tan rápidamente como se desee. Cada una de estas categorías tiene suspropias variantes. Por ejemplo, existen ROMs propiamente dichas, ROMs solamenteprogramables (PROMs), ROMs programables con capacidad de borrado ultravioleta (UV

EPROM), ROMs programables con capacidad de borrado eléctrico (EEPROM), etc.

Las ROM propiamente dichas, en particular, vienen programadas de fábrica y sucontenido no se puede variar de ninguna forma. Las computadoras personales, por ejemplo, utilizan memorias de este tipo para soportar el llamado BIOS (sistema básico deentrada/salida), que es el programa encargado de inicializar el sistema. Las PROMpueden ser programadas por el usuario una sola vez, mientras que las EPROM y lasEEPROM puede ser reprogramadas borradas cualquier número de veces dentro delímites razonables. Las EPROM se identifican fácilmente por tener en la parte superior una ventana de cuarzo transparente a la luz ultravioleta.

Las RAM, a su vez, pueden ser estáticas o dinámicas y volátiles o no volátiles. Las RAM

estáticas (SRAM) utilizan flip flops como celdas básicas de almacenamiento deinformación, mientras que las RAM dinámicas (DRAM) utilizan condensadores MOS, esdecir realizados con tecnología MOS. Las RAM estáticas son más rápidas que las RAMdinámicas, pero estas últimas tienen mayor capacidad de almacenamiento. Las RAMvolátiles (VRAM), por su parte, pierden su contenido cuando se desconectan de la fuentede alimentación, mientras que las RAM no volátiles lo conservan.

Un ejemplo representativo de memoria RAM es el circuito integrado 74xx89, figurasiguiente, es una memoria RAM estática volátil TTL o CMOS con capacidad dealmacenamiento de 64 bits, distribuidos en 16 palabras de 4 bits. Los pines A3-A0 formanel bus de direcciones, los pines D4-DI el bus de entrada de datos y los pines Q4-Q-1 elbus de salida de datos. Los pines CS y WE actúan como líneas de control.

Específicamente, CS (chip select) es la línea de habilitación y WE la línea de lectura/escritura. En condiciones normales, CS es de nivel bajo. Bajo estas condiciones, el datoalmacenado en la posición de memoria seleccionada mediante A3-AO se transfiere



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complementado a las salidas Q4-Ql y puede ser adquirido por la circuitería externa.Cuando CS es de nivel alto, las salidas se inhiben y adoptan el estado de alta impedancia.

La línea WE es de nivel bajo durante las operaciones de escritura y de nivel alto durantelas operaciones de lectura. Esto implica que con WE=0, la información aplicada a las

entradas D4-D 1 se transfiere a la localización de memoria definida por A3-AO (operaciónde escritura). Asimismo, con WE=1, el dato en la posición de memoria definida por A3AOse transfiere a las salidas Q4-Q 1 (operación de lectura).

Un ejemplo representativo de memoria ROM es el circuito integrado 2716, una EPROMcon una capacidad de almacenamiento de 16384 bits distribuidos en 2048 palabras de 8bits. En este caso, el bus de direcciones consta de 11 líneas (AlO-AO), lo cual permitetener acceso inmediato a cualquiera de las 2048 posiciones de almacenamiento posibles.Las líneas D7-DO forman el bus de datos de salida. Los pines OE, CE y Vpp actúan comolíneas de control. Todas las líneas manejan niveles TTL.

Específicamente, OE es el habilitador de la salida y CE el habilitador de la memoria.Cuando OE-=0 la información almacenada en la posición de memoria seleccionadamediante A1O-AO se transfiere a las salidas D7-DO. Cuando OE=1, estas últimas sesitúan en un estado de alta impedancia.Lo mismo sucede si CE=1 independientemente del nivel existente en O-E. Para que lainformación aparezca en las líneas de salida, durante una operación de lectura. OE y CEdeben ser de nivel bajo. La línea CE controla también el proceso de escritura oprogramación de la memoria.

Para programar la EPROM 2716, esta debe haber sido inicialmente borrada con luzultravioleta. Bajo esta condición, todos los bits de la memoria son de nivel alto (ls). Losdatos se introducen programando Os en los bits de las posiciones deseadas. Para llevar la 2716 al modo de programación, se aplican 25VDC a la línea Vpp y se hace alta la líneaOE. Cuando las líneas de dirección y de datos tienen niveles estables, se aplica un pulsoalto de 50 ms a la línea CE. Este pulso de programación debe aplicarse en cada direcciónque se desea programar.



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El proceso de programación de una 2716 por este todo puede resultar muy tedioso. Por esta razón, normalmente se realiza utilizando un computador. Usted solo tiene queescribir un archivo de texto conteniendo la lista de las direcciones y su contenido. El PCse encarga del resto. Otras memorias EPROM populares son los circuitos integrados

2732 y 2764. los cuales tienen respectivamente, capacidades de almacenamiento de32768 bits (4098 bytes) y 65536 bits (8192 bytes).

Convertidores D/A y A/DLa mayor parte de los fenómenos del mundo real, como la temperatura, la presión, elvoltaje, la corriente, etc., son continuos y, por tanto, están representados por señaleseléctricas análogas. Para procesar este tipo de información, los circuitos digitales utilizandos tipos de circuitos de interface: uno para convertir señales análogas en digitales y otropara convertir señales digitales a análogas. Por la misma razón, estos circuitos sedenominan, respectivamente, convertidores analógico-digitales o A/D y convertidoresdigitales analógicos o D/A.

Los convertidores D/A, que designaremos de manera abreviada como DACs (Digital toAnalog Converters) se construyen generalmente utilizando un amplificador operacionalcomo sumador ponderado. Un ejemplo representativo es el DAC 0808. el cual acepta uncódigo digital de 8 bits como entrada y entrega como salida una corriente DC proporcionala un voltaje establecido como referencia y al valor ponderado del código de entrada. En lafigura siguiente, se muestra un circuito básico de aplicación de este chip que puede ser utilizado, por ejemplo, como un generador de formas de onda controlado por computador vía el puerto paralelo de impresora.



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Convertidores A/DLos convertidores A/D. que se designa como ADCs (analog to digital converters), sonsistemas relativamente más complejos. Pueden ser de diversos tipos, dependiendo deltipo de estrategia utilizado para llevar a cabo la conversión. Los más comunes son lostipos flash, los de rampa simple, los de doble rampa y los de aproximaciones sucesivas.

Los flash o paralelos se utilizan principalmente en aplicaciones de alta velocidad, los derampa en instrumentación y los de aproximaciones sucesivas en aplicaciones generales.

Un ejemplo representativo de convertidor A/D de aproximaciones sucesivas es elADC0804. En la figura siguiente se muestra un circuito básico de utilización de este chip.El dispositivo recibe un voltaje diferencial entre los pines 6 (VIN+) y 7(VIN-) y entregacomo respuesta un código de 8 bits en los pines 11-18 (DB7-DBO). El valor ponderado deeste último es proporcional al valor de un voltaje interno tomado como referencia (5.12V.en este caso). Bajo estas condiciones, el circuito entrega códigos entre OOH y FFH,correspondientes a OV y 5.12V respectivamente. Por tanto, por cada 0.02V de incrementodel voltaje en las entradas análogas, la cuenta binaria se incrementa en 1.

El proceso de conversión se inicia aplicando momentáneamente un nivel alto a la base del

transistor Ql. Esto provoca que las líneas de control INT y WR sean bajas. Al terminar laconversión, la información binaria en las salidas se actualiza y la salida INT se hace baja.Este pulso se realimenta a la entrada WR e inicia otro cielo de conversión. Con los valoresindicados para R1 y C1, el circuito puede realizar de 5000 a 10000 conversiones por segundo.Un ejemplo representativo de convertidor A/D de doble rampa, relativamente máscomplejo que el anterior, es el ICL 7107, muy utilizado para el manejo de paneles de



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visualización de multímetros y otros instrumentos digitales. En la figura siguiente semuestra un circuito práctico de aplicación de este chip.

El circuito convierte cualquier voltaje diferencial de entrada entre 0 y +/-200mV en uncódigo BCD equivalente entre 0 y ±1999 que excita directamente la pantalla. R3 debe ser

ajustado de modo que el voltaje de referencia entre los pines 36 (VREF+) y 35 (VREF-)sea igual a 100 mV. Los demás componentes (RI, CI, etc.) cumplen funciones auxiliarespropias del proceso de integración de doble pendiente característico del dispositivo.

Todos lis circuitos integrados digitales, deben de ser alimentados con el Voltaje adecuadopara tipo TTL o tipo CMOS ya que se requiere para que sus componentes internosfuncionen.

En seguida se anexa información técnica de fabricantes y de simbología de componenteselectrónicos digitales:



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2.1.4 Medición de circuitos

Manuales de equipoA fin de facilitar a los especialistas la reparación y mantenimiento de los aparatoselectrónicos, los fabricantes publican manuales de cada modelo o serie, en los que seincluyen diagramas electrónicos, tablas de componentes, descripción de ajustes, etc.Estos son precisamente, los manuales de servicio.Como en años anteriores los aparatos eran más simples, era suficiente contar con eldiagrama eléctrico para el seguimiento de señales y los chequeos correspondientes; sin



213

embargo, con la aparición de los circuitos integrados, el incremento y digitalización defunciones en los aparatos, el uso de tecnología de montaje superficial, etc., ya no fuesuficiente la información que brinda este esquema de componentes.

Es por ello que en la actualidad los manuales de servicio son un auxiliar indispensable, de

ahí la necesidad de conocerlos y saber utilizarlos de manera adecuada; simplemente,sería muy difícil conocer las señales de entrada y salida de cada circuito integrado, o losajustes requeridos por determinado aparato, si no se cuenta con esta información.

Aunque hay diferencias según la marca o el modelo del aparato, en su mayoría losmanuales de servicio mantienen una cierta organización básica, pues generalmente entodos se incluyen los diagramas esquemáticos, la sección de ajustes y la lista de partes.Incluso, en algunos casos se incluye información adicional para facilitar más aún la tareaal técnico en electrónica.

Es pertinente aclarar que por lo regular, un manual de servicio sólo sirve para el aparatocorrespondiente, por lo que no es posible aplicar la información de un televisor Sanyo auno Panasonic o la de una videograbadora Toshiba a una JVC; esto obedece a que en la

mayoría de los aparatos se emplean circuitos integrados específicos y el trayecto de laseñales internas son diferentes. Sin embargo, hay ocasiones en que algunas etapas ysubsistemas llegan a ser similares entre equipo del mismo género y de la misma marca.Por lo general, los aparatos de una misma “familia” que comparten entre si uno o máscircuitos comunes, se les ubica como del mismo chasis.

La organización de los manuales por lo general viene con la misma organización yalgunos cuantos la cambian solo en la distribución de la información pero convidengeneralmente todos con la estructura.

Los manuales se dividen en secciones las cuales generalmente son las siguientes:

♦ Índice♦ Especificaciones técnicas y de seguridad

♦ Manual del usuario♦ Desensamble♦ Diagramas a bloques♦ Diagramas esquemáticos♦ Circuitos impresos♦ Ajustes electrónicos y mecánicos♦ Vistas explotadas♦ Listas de partes♦ Lista de semiconductores

En conclusión los manuales se puede resumir que es muy importante que cuentes con los

manuales de servicio tanto del los apartaos electrónicos como de los equipos einstrumentos de trabajo para la reparación de circuitos electrónicos para realizar trabajoscon calidad

Pruebas de funcionamiento y su mediciónPara realizar pruebas de funcionamiento o de diagnóstico a circuitos electrónicos esimportante que te documentes con los manuales respectivos al circuito electrónico y queinterpretes los diagramas esquemáticos, siguiendo las indicaciones del fabricante o la



214

secuencia lógica del funcionamiento, utilizando el equipo respectivo equipo para sualimentación, su funcionamiento y la medición de datos de sus distintas etapas delcircuito.

2.1.4 Reporte de funcionamiento

Al terminar las pruebas de funcionamiento de un circuito electrónico digital es importanteque elabores el reporte de las actividades y las conclusiones que llegues al comparar losresultados de las pruebas contra los del fabricante y la buena operación del circuito quese probó, por que con esta medida se puede analizar la información y se llega a unaconclusión si requiere reparación o no requiere.El reporte de funcionamiento debe de tener como mínimo la siguiente información:

Conceptos Datos técnicos y de resultado defuncionamiento

Datos generales de la empresa

Nombre del cliente

Fecha de entrega de diagnóstico

No. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajo


Motivo de las pruebas de funcionamiento:

Datos del fabricante de funcionamiento delcircuito.


Conclusión de las pruebas de diagnóstico:

Tiempo total de M.O. de la reparación

Componentes sustituidos

Componentes y partes que se cambiaron.Costo de la reparación.




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Recursos de apoyo







Equipo: ♦Multímetro digital y analógico♦Capacitómetro digital♦Frecuencíometro♦Medidor de temperatura♦Capacheck♦Osciloscopio analógico o

digital♦Generador de señales♦Punta lógica

♦Fuente de alimentación devoltaje regulado y variablede 1.5 Vcd a 24Vcd


circuitos electrónicosdigitales


♦Orden de trabajo♦Alcohol isopropílico♦Franela♦Espuma limpiadora

♦Aire comprimido♦Silicón de transferencia de

calor ♦Silicón para lubricación♦Cotonetes♦Soldadura 60/40 de 1 mm♦Pilas AA 1.5♦Pilas 9Vcd♦Alambre del No 22♦Liquido Flux♦Placa fenólica♦Cloruro ferrico♦Spray limpiador ♦Plumón de tinta permanente♦Tiras autoadheribles♦Minibrocas♦Juego de brocas♦Cutter ♦Masking tape♦Termofilm♦Elementos Optoelectronicos♦Relays

Componentes electrónicospasivos:♦

Resistencias fijas♦Resistencias variables.♦Condensadores

electrolíticos, de poliéster ycerámicos.

♦Bobinas.♦Transformadores♦Alambre del No 22♦Interruptores un. polo un tiro,



216

un polo dos tiros, dos polosdos tiros, de prisión normalmente abierto onormalmente cerrado.

♦Pilas de AA 1.5 Vcd, 9 Vcd.

Semiconductores: ♦Diodos rectificadores♦Diodos leds♦Diodos Zener ♦Transistores BJT(PNP y NPN)♦Transistores Fets canal P y


canal N♦Tiristores (SCRs y TRIACs)Display de ánodo común y

cátodo común

Circuitos integrados:♦Amplificador operacional

LM741♦Osciladores de señales 566,

567, MAX038, XR-2206♦Tablillas de circuitos

electrónicos♦FILP FLOPS 4013, 4027,

4095, 40174♦Multibibradores 74LS123♦Codificadores 4532

♦Decodificadores74C922♦Multiplexor 451113♦Demultiplexor 74LS155♦Comparadores 74LS85♦Sumadores 74LS83♦Registros 74LS259♦Contadores 74LS93, 4029B,

4553B♦Memorias ram 74C89♦Memorias EPROM

2716♦Convertidores A/D DAC0808♦Convertidores D/A ADC0804♦Microcontroladores Pics

PIC16F747♦Placas de circuitos

electrónicos



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Lugar


Duración

10 horas.

Procedimiento

Antes de iniciar las actividades de la práctica y, en coordinación con elinstructor, organízate en equipos de tres a cinco personas para realizar lassiguientes actividades. También es importante que cuando trabajes conherramienta, suministros o algún equipo que no conozcas es necesario quete documentes con el manual de operación o de servicio, si no existieraapóyate en el instructor. Es importante que seas cooperativo y

responsable con tu equipo de trabajo y que escuches las recomendacionese indicaciones del instructor:

Actividad 1Seguridad e Higiene

1. Aplica la seguridad e higiene en tu persona2. Aplica la seguridad higiene para el área de trabajo3. Aplica la seguridad e higiene para el equipo de suministro eléctrico

Actividad 2Diagramas esquemáticos


5. Identifica los datos del circuito electrónico y apúntalos en la siguiente tabla:

Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajoPotencia máxima de trabajoMaterial impreso del circuitoque recomienda el fabricante:Motivo de las pruebas de

funcionamiento:

6. Identifica el material impreso del circuito electrónico digital, (Diagramaesquemático, manual de servicio, información de calibración, etc.)7. Elabora el vale de préstamo de la herramienta, suministros y equipo8. Interpreta en el circuito electrónico las etapas que lo integran según el Diagramaesquemático



218

9. Interpreta en el circuito electrónico los componentes que indica el diagramaesquemático

Actividad 3Tipo de circuitos electrónicos Analógicos.

10. Interpreta el diagrama esquemático y el manual de servicio del circuito electrónicopara saber de que tipo de circuito es TTL , CMOS o Hibrido, el tipo de fuente análogao Conmutada, señales de entrada y salida analógicas o digitales)11. Identifica su funcionamiento específico y cual es su aplicación12. Interpreta las tablas o árboles de decisión13. Identifica si es un circuito combinacional, secuencial, con dispositivosprogramables o hibrido14. Identifica si es un circuito que se compone de secciones modulares (ModuloAlimentación, Convertidor de señales analógicas digitales o digitales analógicas)15. Sigue la interpretación de la lógica en cada caso16. Identifica cuales son las pruebas y ajustes iniciales que tienes que realizar en elcircuito electrónico

17. Identifica los parámetros que deben ser verificados (valores de tensión, señales,...)y las condiciones de funcionamiento 18. Identifica que función cumple y cual es su aplicación del circuito electrónico

Actividad 4Medición de circuitos

19. Conecta el equipo de suministro eléctrico y de señales de entrada en el circuito.20. Conecta el equipo de medición en el circuito electrónico donde señala el diagramaesquemático21. Enciende el circuito electrónico, no sin antes corroborar de nuevo la correctaconexión del equipo de alimentación y de medición que indica el manual de servicio ydiagrama esquemático

22. Realiza las pruebas de funcionamiento con sus respectivas mediciones, que seindican en el manual de servicio y diagrama esquemático23. Anota en la primer columna de la siguiente tabla los datos que indica el materialimpreso y en la segunda columna los datos que mediste con el equipo en las pruebasde funcionamiento

Datos del fabricante Datos de la medición



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24. Compara los valores de los datos que se obtuvieron en el circuito electrónicocontra los valores que indica el fabricante en el diagrama esquemático o en el manualde servicio.25. Si tienes duda con los datos que registraste realiza de nuevo las mediciones paraestar seguro de la información que se documento.

26. Apaga el equipo27. Ordena la herramienta, los suministros y el equipo.

Actividad 5Reporte de funcionamiento

28. Interpreta los datos que obtuviste con los que indica el diagrama esquemático y elmanual de servicio.29. Realiza el reporte de funcionamiento del circuito electrónico con tusobservaciones, indicando si requiere reparación o si el circuito esta funcionandocorrectamente, sin omitir ninguno de los siguientes datos:

Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamiento

Marca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajoPotencia máxima de trabajoMotivo de las pruebas defuncionamiento:Datos del fabricante defuncionamiento del circuito

Datos de las pruebas de funcionamiento del circuito

Conclusión de las pruebas defuncionamiento del circuito

Al finalizar todas las actividades de la práctica, lleva a cabo con tus compañeros unasesión de retroalimentación para compartir experiencias, aclarar dudas y situacionesproblemáticas que se presentaron en el desarrollo de la práctica. Participa en laverificación del aprendizaje de este tema con los instrumentos de evaluación que se

incluyen más adelante, de conformidad con las indicaciones de tu instructor.





221



Referente con NIE

Submódulo: Mantenimiento de circuitos electrónicosdigitales




1) ¿Mediante qué equipo de medición se puede obtener el voltaje Pico pico y la

frecuencia?a) Multímetrob) Generador de funcionesc) Fuente de Alimentaciónd) Osciloscopio

2) ¿Qué equipo se utiliza para suministrar a un circuito electrónico una señal a unadeterminada frecuencia?

a) Fuente de poder b) Osciloscopioc) Multímetrod) Generador de funciones

3) ¿Cuáles son los niveles lógicos digitales?a) 1,2b) 0,1c) 2,4d) +,-

4) Para poder cambiar el nivel lógico se utiliza el componente electrónico digitala) Inversor b) Comparador c) Sumador d) Multiplexor

5) ¿Cuál es el circuito electrónico digital que su estado de salida depende del estado dela entrada?a) Circuito combinacionalb) Circuito secuencialc) Circuito digitald) Circuito analógicoe)



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6) ¿En qué tipo de circuitos digitales se puede producir una señal de corrimiento?a) Circuito combinacionalb) Circuito secuencialc) Circuito digitald) Circuito analógico

7) ¿Qué componente electrónico digital tiene como función la de seleccionar datos?a) Flip-flopb) Multivibradoresc) Codificadoresd) Multiplexor

8) ¿Cuál es el componente digital que su función es de comparar dos números binarios einformar de sus valores relativos?

a) Sumador b) Comparador c) Registro

d) Memoria Ram9) Si se requiere convertir una señal analógica a una señal digital se tiene que utilizar

a) Convertidor analógico digitalb) Convertidor digital analógicoc) Generador de funcionesd) Comparador

10) Si se requiere investigar las características técnicas de un componente electrónico, setendrá que consultar

a) El manual del usuariob) El manual de operaciónc) El manual de componentes electrónicos sustitutos

d) El diagrama esquemático

11) Si se presenta alguna duda de la función de un componente electrónico y suscaracterísticas técnicas, en donde te documentarías

a) El manual del usuariob) El manual de operaciónc) El manual de componentes electrónicos sustitutosd) El diagrama esquemático

12) Para poder investigar sobre el funcionamiento de un circuito electrónico en particular,en donde te informarías:

a) El manual del serviciob) El manual de operaciónc) El manual de componentes electrónicos sustitutosd) El diagrama esquemático





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Instrumento de evaluación GUIA DE OBSERVACIÓN


Referente con NIE






SI NO

1. Aplica las medidas de seguridad e higiene para su personaen el procedimiento de pruebas de funcionamiento.

2. Aplica las medidas de seguridad e higiene para el lugar detrabajo en el procedimiento de pruebas de funcionamiento.1

3. Aplica las medidas de seguridad e higiene para el equipo y el

circuito electrónico en el procedimiento de pruebas defuncionamiento.4. interpreta la orden de trabajo.

5. Identifica el tipo de circuito que trabajar 2

6. Interpreta los datos del circuito electrónico

7. Identifica el material impreso del circuito electrónico digital,(Diagrama esquemático, manual de servicio, información decalibración, etc.).

8. Interpreta en el circuito electrónico las etapas que lo integransegún el Diagrama esquemático.

9. Interpreta el diagrama esquemático el tipo de circuitoelectrónico digital que es.310. Identifica en el diagrama esquemático y en el manual de

servicio los componentes electrónicos del circuito los puntosdonde se conecta el equipo para el suministro dealimentación del circuito.

4 11. Conecta el equipo de suministro eléctrico en el circuito.



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SI NO

12. Conecta el equipo de medición en el circuito electrónicodonde señala el diagrama esquemático.

13. Enciende el circuito electrónico, no sin antes corroborar denuevo la correcta conexión del equipo de alimentación y demedición.

14. Realiza las pruebas de funcionamiento que se indica elmanual de servicio y diagrama esquemático.

15. Documenta las mediciones que realiza en las pruebas defuncionamiento.

16. Compara los valores de los datos que se obtuvieron en elcircuito electrónico contra los valores que indica elfabricante.





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Referente con NIE






23. Interpretó y comparo los datos contra los que indica eldiagrama esquemático y el manual de operación

24. Registró en el reporte de Funcionamiento los siguientesdatos:



c) Datos generales de la persona que realizo latarea

d) Resumen de las actividades que sedesarrollaron

e) Indico si el circuito requiere reparación o norequiere

f) Firma de la persona que labora el reporte

5

g) Nombre y firma del que recibe el reporte





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Bibliografía


al 2006)

Notas



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Práctica 5Corrección de fallas


Reparar circuitos electrónicos digitales

Sumario

Es importante tener conocimiento de la seguridad e higiene en el trabajo yel conocimiento y la operación del equipo, la herramienta y el uso de lossuministros para realizar reparaciones de circuitos electrónicos, por estemotivo se tratará la siguiente información:

Es necesario que te familiarices con los siguientes conceptos la seguridad y la higiene,para que los puedas aplicar en tus actividades que realices en el momento que reparescircuitos electrónicos.

Las personas que reparan circuitos electrónicos deben estar en capacidad de diagnosticar y reparar equipos electrónicos. A continuación se describen los tipos de fallas que ocurrenen los circuitos electrónicos, y se describen los métodos para implementar pruebas quepermitan detectar y localizar fallas.

Existen básicamente dos categorías de reparación de equipo defectuoso. En primer lugar,están aquellas situaciones en las cuales un prototipo experimental, recién construido, noparece funcionar de acuerdo a lo esperado. Por otro lado, la segunda categoría hacereferencia a aquellos equipos que habiendo estado operando normal durante algúntiempo, han presentado fallas en su funcionamiento.

Independientemente de las circunstancias, el objetivo, en ambos casos, es conseguir quela unidad defectuosa opere de acuerdo a lo esperado el menor tiempo posible. En muchosambientes operativos, la pérdida de pieza crítica de equipo puede significar la interrupciónde un proceso productivo costoso, por lo cual la velocidad es un parámetro esencial en lareparación del equipo.Las operaciones de diagnóstico y de reparación de fallas requieren que la persona lleve acabo posea los conocimientos y experiencia necesarios. Lo anterior incluye conocer losmodos usuales de fallas de los equipos de prueba que pueden resultar de utilidad en unasituación particular, además de los procedimientos normales para efectuar lasreparaciones necesarias. En lo que sigue, se cubren en algún detalle los anterioresrequisitos.

Principales causas de fallasPueden existir muchas causas que provoque falla, entre las más comunes tenemos.

Problemas de OperarioOcurren debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza el equipo. Uno de losmotivos es la falta de conocimiento adecuado del funcionamiento del equipo, que enocasiones lleva a suponer que opera incorrectamente, cuando en realidad no existen



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Errores en la construcción Bajo esta categoría se agrupan todos aquellos problemas relacionados con el diseño y laimplementación de la primera unidad o prototipo.

Fallas en el suministro de potencia Es una de las fallas más frecuentes, proviene de la fuente de potencia. En esta parte semanejan corrientes y voltaje apreciables, además de temperaturas elevadas, loscomponentes de la fuente están sujetos a esfuerzos eléctricos y térmicos que puedenconducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, elequipo deja de operar por completo.Estos problemas son de fácil diagnóstico y reparación. Por lo general, deben buscarseprimero en los reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o encorto, condensadores de filtrado dañados y por ultimo, el transformador defectuoso.

Falla de componentes del circuito Una de las causas mas frecuentes de fallas en equipos digitales proviene de la fuente de

potencia. Debido a que en esta parte del equipo se manejan corrientes y voltajesapreciables, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente de potenciaestán sujetos a esfuerzo eléctrico y térmico que pueden conducir a fallas en suscomponentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo deja de operar por completo.Estos problemas son de fácil diagnóstico y reparación. Por lo general, deben buscarseprimero reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto,condensadores del filtrado dañados y por último el transformador defectuoso.

Problemas de temporización Es uno de los problemas más difícil de diagnosticar se relaciona con la correctatemporización de los circuitos. Parámetros como la frecuencia del reloj, los retrasos de

propagación y otras características relacionadas, son de mucha importancia para laadecuada operación de los equipos digitales.

Problemas debido a Ruidos El ruido eléctrico es una fuente potencial importante de problemas en los circuitosdigitales.

Ruido Es toda señal extraña que dentro del equipo puede ser causa de operación incorrecta.Las señales de ruido pueden provenir de transitorios en las líneas de corriente alterna ode campo magnético o eléctrico originados en equipos aledaños, así como deinterferencias debidas a transmisiones de radio o de televisión.

También es factible que exista ruido generado internamente, el cual puede provenir desuministro de potencia mal filtrados o de componentes mecánicos defectuosos queocasionen contactos deficientes o intermitentes.

Efectos ambientales A esta clase pertenecen todos aquellos problemas derivados del efecto ambiente en elque opera el equipo. Por ejemplo, es posible que la temperatura del recinto o sitio dondese ubica el equipo exceda los límites permisibles fijados por el fabricante. Por otra parte,



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la acumulación de grasas, polvo, químicos o abrasivos en el aire puede ocasionar fallasde funcionamiento. Las vibraciones excesivas también puede ser causa frecuente deproblemas. Todo lo anterior puede introducir defectos mecánicos tales como corrosión deconectores, alambres quebrados o contactos de interruptores con exceso deacumuladores que impiden su accionamiento normal.

Problemas mecánicos Son todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecánicotales como: Interruptores, conectores y otros. Esto por lo general, es mucho mássusceptibles de aparecer que la falla misma de componentes electrónicos, tales como loscircuitos integrados.

Procedimientos para la solución de problemas:La reparación de equipos electrónicos puede resumirse cuatro (4) sencillos pasos:Recolección de DatosLocalizar el problemaEfectuar la reparación

Probar para la verificación la operación correcta.

Recolección de DatosEs aquella en la cual se hace acopio de toda la información pertinente al equipo bajoobservación. Por ejemplo, lo primero que debe hacerse es obtener la documentación, enla cual se incluye tanto los diagramas esquemáticos circuitales así como los manuales deservicio, información de calibración y similares.

Localizar el problemaEs por lo general lo mas difícil, el grado de dificultad y la cantidad de tiempo que esta fasedel problema consuma, dependen de la complejidad del equipo y la naturaleza del daño.Los siguientes pasos pueden ayudar a desarrollar un método sistemático para localizar la

avería:Checa lo obvio y sencillo primero que todo, como fusible, tomas, interruptores, etc.Corre los programas de diagnóstico si los hay.Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas anormales,elementos quemados, etc.Verifica que los niveles de AC y DC sean correctos.Cerciórate de la existencia del reloj.Utilice métodos de rastreo de señal.Ensaya sustituciones sencillas de componentes o de tarjetas en cuanto sea posible.Lleva a cabo pruebas y verificaciones, estáticas o dinámicas. La prueba estática requierede la deshabilitación del reloj del sistema, con lo cual todos los niveles lógicos estabilizana un valor constante. A partir de esto, entonces es posible, utilizando puntas lógicas o un

voltímetro, observar los niveles lógicos presentes en el circuito. Algunos sistemaspermiten, no solamente deshabilitar el reloj, sino también la sustitución de este por unpulsador manual para obligar al sistema operar paso a paso. Las pruebas dinámicas, por su parte se llevan a cabo con el reloj en operación normal y requiere del uso de unosciloscopio, de una punta lógica o de un analizador lógico.



232

Recursos de apoyo



relojero y de caja ♦Desarmadores Torx♦Desarmadores Allen♦Extractor de soldadura♦Lámpara con lupa♦Taladro♦Minitaladro♦Pinzas de punta y de corte

♦Cautín tipo lápiz de 30 Wcon su base♦Pulsera antiestática♦Brocha de 1.5 pulgadas♦Aspiradora♦Juego de caimanes♦Tablilla de experimentos



digital♦Generador de señales♦Punta lógica♦Fuente de alimentación de

voltaje regulado y variable de1.5 Vcd a 24Vcd

♦Manuales de equipo y decircuitos electrónicosdigitales


♦Orden de trabajo♦Alcohol isopropílico♦Franela♦Espuma limpiadora♦Aire comprimido♦Silicón de transferencia de

calor ♦Silicón para lubricación♦Cotonetes♦Soldadura 60/40 de 1 mm♦Pilas AA 1.5♦Pilas 9Vcd♦Alambre del No 22♦Liquido Flux♦Placa fenólica♦Cloruro ferrico♦Spray limpiador ♦Plumón de tinta permanente♦Tiras autoadheribles♦Minibrocas♦Juego de brocas♦Cutter ♦Masking tape♦Termofilm♦Elementos Optoelectronicos♦Relays

Componentes electrónicospasivos:♦Resistencias fijas♦Resistencias variables.♦

Condensadores electrolíticos,de poliéster y cerámicos.♦Bobinas.♦Transformadores♦Alambre del No 22♦Interruptores un. polo un tiro,

un polo dos tiros, dos polosdos tiros, de prisión normalmente abierto o normalmente



233

cerrado.♦Pilas de AA 1.5 Vcd, 9 Vcd.

Semiconductores: ♦Diodos rectificadores

♦Diodos leds♦Diodos Zener ♦Transistores BJT(PNP y NPN)♦Transistores Fets canal P y


canal N♦Tiristores (SCRs y TRIACs)Display de ánodo común ycátodo común

Circuitos integrados:

♦Amplificador operacionalLM741♦Osciladores de señales 566,



4095, 40174♦Multibibradores 74LS123♦Codificadores 4532♦Decodificadores74C922♦Multiplexor 451113♦Demultiplexor 74LS155♦Comparadores 74LS85♦Sumadores 74LS83♦Registros 74LS259♦Contadores 74LS93, 4029B,

4553B♦Memorias ram 74C89♦Memorias EPROM

2716♦Convertidores A/D DAC0808♦Convertidores D/A ADC0804♦Microcontroladores Pics


electrónicos



234

Lugar


Duración

10 horas.

Procedimiento

Antes de iniciar las actividades de la práctica y, en coordinación con elinstructor, organízate en equipos de tres a cinco personas para realizar lassiguientes actividades. También es importante que cuando trabajes conHerramienta, suministros o algún equipo que no conozcas es necesarioque te documentes con el manual de operación o de servicio, si noexistiera apóyate en el instructor. Es importante que seas cooperativo y

responsable con tu equipo de trabajo y que escuches las recomendacionese indicaciones del instructor:

Actividad 1Diagnóstico de fallas

1. Interpreta la orden de trabajo2. Identifica las datos técnicos del circuito electrónico3. Determina los documentos que se requieren para la reparación del circuito

electrónico, como el diagrama esquemático, manual de servicio, información decalibración y similares.

4. Elabora el vale de la herramienta, suministros y equipo.5. Identifica por medio del reporte de funcionamiento, la etapa del circuito que

presenta la falla.6. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del circuito electrónico queindica el fabricante.

7. Si el circuito no tuviera rutinas para detectar fallas y reparación de las mismasrealiza la siguiente rutina:

a. Conecta el equipo y de suministros y medición en el circuito electrónicob. Verifica que los niveles de AC y DC sean los correctos.c. Verifica todos los componentes electromecánicos que tiene integrado el

circuito electrónico.d. Verifica la entrada y salida de cada etapa del circuito,(Fuente de

alimentación, amplificador, filtro, oscilador, funcionamiento especial ohíbrido) respetando el seguimiento del diagrama esquemático y los puntos

de medición.e. Documenta las mediciones obtenidas en las pruebas de diagnóstico, conlos datos del fabricante en una tabla como la siguiente.


Registro de mediciones obtenidas delfuncionamiento del circuito electrónicoanalógico.



235

8. Analiza las mediciones obtenidas contra las especificadas por el fabricante ydiagnostica la falla.

9. Elabora el reporte del diagnóstico sin omitir los datos de la siguiente tabla.

Datos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoDatos generales de laempresa

Nombre del clienteFecha de entrega adiagnósticoNo. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima detrabajoPotencia máxima detrabajo

Motivo de las pruebas defuncionamiento:Datos del fabricante defuncionamiento delcircuito.



Tiempo total de M.O. dediagnóstico de la falla.Tiempo aproximado parala reparación.Componentes o partes acambiar.



236

Costo aproximado de lareparación.

Actividad 2Reparación de fallas

10. Desconecta todo el equipo y el circuito electrónico.11. Aplica el mantenimiento preventivo a todo el circuito.12. Verifica la etapa de alimentación.13. Verifica todos los componentes mecánicos que tiene integrado el circuito

electrónico, tales como: pistas, cables, fusibles, conectores, etc., que presentenuna apariencia normal, si no fuera así corrígela.

14. Conecta el circuito electrónico digital, el equipo y los suministros para realizar pruebas de funcionamiento y diagnóstico.

15. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que el equipo de suministros ymedición, sin antes de verificar que esta todo correctamente conectado.

16. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas

anormales, elementos quemados, etc.17. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del circuito electrónico que

indica el fabricante.18. Sí sigue presentando fallas de funcionamiento el circuito electrónico cambia las

etapas que presenten mal funcionamiento.19. Cambia o repara los componentes electromecánicos detectados en el diagnóstico

de la falla.20. Cambia los componentes pasivos que se diagnosticaron su mal funcionamiento.21. Cambia los componentes semiconductores que se diagnosticaron en mal

funcionamiento.22. Limpia el circuito electrónico de residuos de soldadura o grasas con alcohol

isopropílico.

23. Verifica si no realizaste alguna soldadura fría y corrígela si encontraras alguna.

Actividad 3Pruebas de funcionamiento

24. Conecta al circuito electrónico, el equipo y los suministros para realizar pruebasfuncionamiento.


26. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturasanormales, elementos quemados, etc.

27. Efectúa las rutinas de pruebas de funcionamiento del circuito electrónico queindica el fabricante.

28. Sí todavía presenta falla de funcionamiento el circuito electrónico, realiza lasactividades de diagnóstico de fallas y reparación anteriores.

29. Si ya no presenta ninguna falla el circuito electrónico, pasa a la siguiente actividad.


30. Limpia, organiza y entrega la herramienta, los suministros y el equipo.



237

31. Realiza el reporte de la reparación del circuito electrónico digital sin omitir lossiguientes datos:

Al finalizar todas las actividades de la práctica, lleva a cabo con tus compañeros unasesión de retroalimentación para compartir experiencias, aclarar dudas y situacionesproblemáticas que se presentaron en el desarrollo de la práctica. Participa en laverificación del aprendizaje de este tema con los instrumentos de evaluación que seincluyen más adelante, de conformidad con las indicaciones de tu instructor.



Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoDatos generales de laempresaNombre del clienteFecha de entrega adiagnósticoNo. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima detrabajo

Potencia máxima detrabajoMotivo de las pruebas defuncionamiento:Datos del fabricante defuncionamiento delcircuito.



Tiempo total de M.O. de

la reparaciónComponentes sustituidos

Componentes y partesque se cambiaron.Costo de la reparación.




239



Referente con NIE

Submódulo: Manteniendo de circuitos electrónicosdigitales




1) ¿Cómo se determina el trabajo de limpieza, ajuste y realizar pruebas defuncionamiento a un circuito electrónico?a) Mantenimiento preventivob) Mantenimiento correctivoc) Limpieza básicad) Reparación básica

2) ¿Qué tipo de trabajo se realiza cuando se tienen que cambiar componenteselectrónicos en mal estado y por lo consiguiente dejo de funcionar un equipo electrónico?

a) Mantenimiento preventivob) Mantenimiento correctivoc) Limpieza básica

d) Reparación básica3) Generalmente cada cuando se recomienda dar un mantenimiento preventivo a

circuitos electrónicos digitales, cuando esta operando en un lugar don frecuente menteexiste polvo

a) Cada mesb) Cada tres mesesc) Cada seis mesesd) Cada año

4) ¿Cómo se le llama al documento donde se registra el trabajo de una reparación de uncircuito electrónico?

a) Reporte de funcionamientob) Reporte de tareasc) Reporte de funcionamientod) Reporte de reparación

5) ¿Cuáles son los principales datos que no se tienen que omitir para un reporte dereparación?



240

a) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista ycosto de los componentes que se dañaron, costo de la reparación ytiempo de garantía.b) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista ycosto de los componentes que se dañaron, costo de la reparación,

tiempo de garantía, nombre y firma de la persona que realiza eltrabajo.c) Fecha, tiempo de reparación, lista y costo de los componentesque se dañaron, costo de la reparación, tiem Fecha, tiempo dereparación, resumen de las actividades, lista y costo de loscomponentes que se dañaron, tiempo de garantía, nombre y firmade la persona que realiza el trabajo.d) Lugar, fecha, tipo de circuito

6) ¿Cuándo se tiene que realizar un reporte de reparación?a) Cada mesb) Cundo se repare un circuito electrónico

c) Diariod) Cuando se revise un circuito electrónico

7) ¿Qué es un presupuesto de reparación?a) Es donde se documenta una reparación efectuadab) Es donde se estima el costo de una reparaciónc) Es el documento donde se informa las actividades técnicas pararealizar un trabajo con calidad y donde trae el costo por el trabajo, ytiene que ser autorizado por el cliente.d) Es la justificación de un trabajo realizado

8) ¿Qué datos tiene que contener una garantía?

a) Datos del circuito, condiciones de garantía, tiempo imite y pulgar donde se realiza efectiva la garantíab) Contiene los mismos datos que el manual de servicioc) Los costos de la reparaciónd) Tiempos de reparación y partes del circuito electrónico





241



Referente con NIE






SI NO




4. Identifica por medio del reporte de funcionamiento, la etapadel circuito que presenta la falla.5. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del


reparación de las mismas realiza el procedimiento con unalógica de funcionamiento del circuito.

7. Analiza las mediciones obtenidas contra las especificadaspor el fabricante y diagnostica la falla.

1





2

12. Verifica todos los componentes mecánicos que tieneintegrado el circuito electrónico, tales como: pistas, cables,fusibles, conectores, etc., que presenten una apariencianormal, si no fuera así corrígela.



242


SI NO

13. Conecta el circuito electrónico, el equipo y los suministrospara realizar pruebas de funcionamiento y diagnóstico.

14. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que elequipo de suministros y medición, sin antes de verificar queesta todo correctamente conectado.


16. Corrige las observaciones que presentan algún riesgopara su mal funcionamiento del circuito

17. Corrige las fallas detectadas en el diagnóstico aplicandolas medidas de seguridad e higiene para su persona, equipoy el circuito a reparar

18. Desolda y solda los componentes electromecánicos

detectados en el diagnóstico de la falla.19. Desolda y solda los componentes pasivos que sediagnosticaron en mal funcionamiento.

20. Desolda y solda los componentes semiconductores quese diagnosticaron en mal funcionamiento.

21. Limpia el circuito electrónico de residuos de soldadura ograsas con alcohol isopropílico.

22. Verifica si presenta alguna soldadura fría y la corrige.

23. Conecta al circuito electrónico, el equipo y los suministrospara realizar pruebas funcionamiento.

3




4






243



Referente con NIE






1 4) Aplico en todo momento del proceso de la reparación lasmedidas de seguridad e higiene

4 5) Presento el circuito electrónico reparado funcionando

6) Entrego el reporte de reparación del circuito electrónicodigital con los siguientes datos:♦ Datos generales de la empresa

♦ Nombre del cliente

♦ Fecha de entrega a diagnóstico♦ No. de orden de trabajo

♦ Marca:

♦ Modelo:

♦ No. de serie:

♦ Voltaje de alimentación

♦ Corriente máxima de trabajo

♦ Potencia máxima de trabajo

♦ Motivo de las pruebas de funcionamiento:

♦ Datos del fabricante de funcionamiento del circuito.

♦ Conclusión de las pruebas de diagnóstico:

♦ Tiempo total de M.O. de la reparación

5

♦ Componentes sustituidos



244

CUMPLIMIENTO

♦ Componentes y partes que se cambiaron.

♦ Costo de la reparación.

♦

Condiciones de garantia





245

Bibliografía


al 2006)

Notas



246

3. PRÁCTICA FINAL O INTEGRADORA



247

Práctica final o integradoraMantenimiento preventivo y correctivo de circuitos electrónicos analógicos y

digitales


Demostrar las competencias adquiridas durante el curso de Mantenimientode Circuitos Electrónicos Analógicos y Digitales, aplicando el procedimientotécnico con base en los lineamientos y especificaciones técnicas, así comolas medidas de higiene y seguridad establecidas.

Recursos de apoyo



relojero y de caja ♦Desarmadores Torx♦Desarmadores Allen♦Extractor de soldadura♦Lámpara con lupa♦Taladro♦Minitaladro♦Pinzas de punta y de corte♦Cautín tipo lápiz de 30 W




digital♦Generador de señales♦Punta lógica♦Fuente de alimentación de

voltaje regulado y variable de1.5 Vcd a 24Vcd

♦

♦Manuales de equipo y decircuitos electrónicosdigitales


♦Orden de trabajo♦Alcohol isopropílico♦Franela♦Espuma limpiadora♦Aire comprimido

♦Silicón de transferencia decalor

♦Silicón para lubricación♦Cotonetes♦Soldadura 60/40 de 1 mm♦Pilas AA 1.5♦Pilas 9Vcd♦Alambre del No 22♦Liquido Flux♦Placa fenólica♦Cloruro ferrico♦Spray limpiador ♦Plumón de tinta permanente♦Tiras autoadheribles♦Minibrocas♦Juego de brocas♦Cutter ♦Masking tape♦Termofilm♦Elementos Optoelectronicos♦Relays



248

Componentes electrónicospasivos:♦Resistencias fijas

♦Resistencias variables.♦Condensadores electrolíticos,

de poliéster y cerámicos.♦Bobinas.♦Transformadores♦Alambre del No 22♦Interruptores un. polo un tiro,

un polo dos tiros, dos polosdos tiros, de prisión normalmente abierto o normalmentecerrado.

♦Pilas de AA 1.5 Vcd, 9 Vcd.

Semiconductores: ♦Diodos rectificadores♦Diodos leds♦Diodos Zener ♦Transistores BJT(PNP y NPN)♦Transistores Fets canal P y


canal N♦Tiristores (SCRs y TRIACs)Display de ánodo común ycátodo común

Circuitos integrados:♦Amplificador operacional

LM741♦Osciladores de señales 566,



4095, 40174♦Multibibradores 74LS123♦Codificadores 4532♦Decodificadores74C922♦Multiplexor 451113♦Demultiplexor 74LS155♦Comparadores 74LS85♦Sumadores 74LS83♦Registros 74LS259♦Contadores 74LS93, 4029B,

4553B♦Memorias ram 74C89



249

♦Memorias EPROM2716

♦Convertidores A/D DAC0808♦Convertidores D/A ADC0804♦Microcontroladores Pics


electrónicos

Lugar


Duración

5 horas.

Procedimiento

Antes de iniciar las actividades de la práctica y, en coordinación con elinstructor, organízate en equipos de tres a cinco personas para realizar lassiguientes actividades. También es importante que cuando trabajes conherramienta, suministros o algún equipo que no conozcas es necesario quete documentes con el manual de operación o de servicio, si no existieraapóyate en el instructor. Es importante que seas cooperativo yresponsable con tu equipo de trabajo y que escuches las recomendacionese indicaciones del instructor:

Para llevar a cabo esta práctica forma equipo con tres compañeros para facilitar laejecución de las actividades y verificar las competencias de cada uno.

Debes actuar con iniciativa y disposición durante toda la práctica, sugiere alternativas ymuestra una actitud de cooperación, tolerancia, compromiso y escucha con atención laspropuestas de tus compañeros de equipo.

Te recordamos que es una práctica final, por lo que tendrás que aplicar los conocimientos,habilidades y actitudes que lograste durante el curso.

A continuación encontrarás el planteamiento de un problema , el cual debes resolver conlos equipos ya conformados.

En un departamento se servicio se entrega un circuito electrónico con una orden de servicio de reparación, este circuito electrónico es parte de un equipo que su función es de supervisar y controlar las temperaturas de un horno de precosido de cerámica

¿Qué harías para resolver este problema?



250

Actividad 1 Seguridad e Higiene

1. Porta la bata, la pulsera antiestática y los zapatos antiestáticos2. No portes objetos metálicos en las manos, el cuello y en el cabello3. Identifica las salidas de emergencia en el taller o laboratorio4. Identifica las áreas de no circulación5. Identifica la ubicación de los extintores así como el botiquín de primeros auxilios6. Identifica el área donde trabajarás7. Identifica la ubicación del botiquín de primeros auxilios8. Identifica y respeta las indicaciones de los anuncios de seguridad e higiene9. Organiza en un lugar limpio y seguro el equipo, la herramienta y los suministros

Actividad 2Diagramas esquemáticos

10. Interpreta la orden de trabajo.11. Identifica los datos del circuito electrónico, sin es analógico, digital o hibrido yanota los datos que se te piden en la siguiente tabla.

Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima de trabajoPotencia máxima de trabajoMaterial impreso del circuito

que recomienda el fabricante:Motivo de las pruebas defuncionamiento:

Actividad 3Diagnóstico de fallas

12. Identifica los datos técnicos del circuito electrónico13. Determina los documentos que se requieren para la reparación del circuitoelectrónico, como el diagrama esquemático, manual de servicio, información decalibración y similares.14. Elabora el vale de la herramienta, suministros y equipo.15. Identifica por medio del reporte de funcionamiento, la etapa del circuito que

presenta la falla.16. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del circuito electrónico queindica el fabricante.17. Si el circuito no tuviera rutinas para detectar fallas y reparación de las mismasrealiza la siguiente rutina:

a. Conecta el equipo y de suministros y medición en el circuito electrónicob. Verifica que los niveles de AC y DC sean los correctos.



251

c. Verifica todos los componentes electromecánicos que tiene integrado elcircuito electrónico.

d. Verifica la entrada y salida de cada etapa del circuito,(Fuente dealimentación, amplificador, filtro, oscilador, funcionamiento especial ohíbrido) respetando el seguimiento del diagrama esquemático y los puntos

de medición.e. Documenta las mediciones obtenidas en las pruebas de diagnóstico, con

los datos del fabricante en una tabla como la siguiente.


Registro de mediciones obtenidas delfuncionamiento del circuito electrónicoanalógico.

18. Analiza las mediciones obtenidas contra las especificadas por el fabricante ydiagnostica la falla.19. Elabora el reporte del diagnóstico sin omitir los datos de la siguiente tabla.

Datos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoDatos generales de la

empresaNombre del clienteFecha de entrega adiagnósticoNo. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima detrabajoPotencia máxima de

trabajoMotivo de las pruebas defuncionamiento:



252

Datos del fabricante defuncionamiento delcircuito.



Tiempo total de M.O. dediagnóstico de la falla.Tiempo aproximado parala reparación.Componentes o partes a


Actividad 4Reparación de fallas

20. Desconecta todo el equipo y el circuito electrónico.21. Aplica el mantenimiento preventivo a todo el circuito.22. Verifica la etapa de alimentación.23. Verifica todos los componentes mecánicos que tiene integrado el circuito

electrónico, tales como: pistas, cables, fusibles, conectores, etc., que presentenuna apariencia normal, si no fuera así corrígela.

24. Conecta el circuito electrónico, el equipo y los suministros para realizar pruebas defuncionamiento y diagnóstico.25. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que el equipo de suministros y

medición, sin antes de verificar que esta todo correctamente conectado.26. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas

anormales, elementos quemados, etc.27. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del circuito electrónico que

indica el fabricante.28. Sí sigue presentando fallas de funcionamiento el circuito electrónico cambia las

etapas que presenten mal funcionamiento.29. Cambia o repara los componentes electromecánicos detectados en el diagnóstico

de la falla.

30. Cambia los componentes pasivos que se diagnosticaron su mal funcionamiento.31. Cambia los componentes semiconductores que se diagnosticaron en malfuncionamiento.

32. Limpia el circuito electrónico de residuos de soldadura o grasas con alcoholisopropílico.

33. Verifica si no realizaste alguna soldadura fría y corrígela si encontraras alguna.



253

Actividad 5Pruebas de funcionamiento

34. Conecta al circuito electrónico, el equipo y los suministros para realizar pruebasfuncionamiento.


36. Utiliza tus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturasanormales, elementos quemados, etc.

37. Efectúa las rutinas de pruebas de funcionamiento del circuito electrónico queindica el fabricante.

38. Sí todavía presenta falla de funcionamiento el circuito electrónico, realiza lasactividades de diagnóstico de fallas y reparación anteriores.

39. Si ya no presenta ninguna falla el circuito electrónico, pasa a la siguiente actividad.


40. Limpia, organiza y entrega la herramienta, los suministros y el equipo.41. Realiza el reporte de la reparación del circuito electrónico sin omitir los siguientes

datos:



254

Al finalizar todas las actividades de la práctica, lleva a cabo con tus compañeros unasesión de retroalimentación para compartir experiencias, aclarar dudas y situacionesproblemáticas que se presentaron en el desarrollo de la práctica. Participa en laverificación del aprendizaje de este tema con los instrumentos de evaluación que seincluyen más adelante, de conformidad con las indicaciones de tu instructor.



Conceptos Datos técnicos y de resultado de funcionamientoDatos generales de laempresaNombre del clienteFecha de entrega adiagnósticoNo. de orden de trabajoMarca:Modelo:No. de serie:Voltaje de alimentaciónCorriente máxima detrabajoPotencia máxima detrabajoMotivo de las pruebas de

funcionamiento:Datos del fabricante defuncionamiento delcircuito.



Tiempo total de M.O. dela reparaciónComponentes sustituidos

Componentes y partesque se cambiaron.Costo de la reparación.

Condiciones de garantia



255



Referente con NIE

Submódulo 1 y 2 : Manteniendo de circuitos electrónicosanalógicos y digitales


Tema: Corrección de fallas Unidad:Práctica final o integradora: Mantenimiento de circuitoselectrónicos analógicos y digitales

Elemento:


1) ¿Cómo se determina el trabajo de limpieza, ajuste y realizar pruebas de funcionamientoa un circuito electrónico?a) Mantenimiento preventivob) Mantenimiento correctivoc) Limpieza básicad) Reparación básica

2) ¿Qué tipo de trabajo se realiza cuando se tienen que cambiar componenteselectrónicos en mal estado y por lo consiguiente dejo de funcionar un equipo electrónico?

a) Mantenimiento preventivob) Mantenimiento correctivoc) Limpieza básica

d) Reparación básica3) ¿General mente cada cuando se recomienda dar un mantenimiento preventivo acircuitos electrónicos digitales, cuando esta operando en un lugar don frecuente menteexiste polvo?

a) Cada mesb) Cada tres mesesc) Cada seis mesesd) Cada año

4) ¿Cómo se le llama al documento donde se registra el trabajo de una reparación de uncircuito electrónico?

a) Reporte de funcionamientob) Reporte de tareasc) Reporte de funcionamientod) Reporte de reparación

5) ¿Cuáles son los principales datos que no se tienen que omitir para un reporte dereparación?



256

a) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista ycosto de los componentes que se dañaron, costo de la reparación ytiempo de garantía.b) Fecha, tiempo de reparación, resumen de las actividades, lista ycosto de los componentes que se dañaron, costo de la reparación,

tiempo de garantía, nombre y firma de la persona que realiza eltrabajo.c) Fecha, tiempo de reparación, lista y costo de los componentesque se dañaron, costo de la reparación, tiempo Fecha, tiempo dereparación, resumen de las actividades, lista y costo de loscomponentes que se dañaron, tiempo de garantía, nombre y firmade la persona que realiza el trabajo.d) Lugar, fecha y datos del circuito

6) ¿Cuándo se tiene que realizar un reporte de reparación?a) Cada mesb) Cundo se repare un circuito electrónico

c) Diariod) Cuando se revise un circuito electrónico

7) ¿Qué es un presupuesto de reparación?a) Es donde se documenta una reparación efectuadab) Es donde se estima el costo de una reparaciónc) Es el documento donde se informa las actividades técnicas pararealizar un trabajo con calidad y donde trae el costo por el trabajo, ytiene que ser autorizado por el cliente.

d) Es la justificación de un trabajo realizado

8) ¿Qué datos tiene que contener una garantía?a) Datos del circuito, condiciones de garantía, tiempo imite y pulgar donde se realiza efectiva la garantía

b) Contiene los mismos datos que el manual de servicioc) Los costos de la reparaciónd) Tiempos de reparación y partes del circuito electrónico

9) ¿Cuál es el voltaje máximo que se puede suministrar a un circuito con tecnologíaTTL?

a) 24 VCDb) 5 VCA

c) 5 VCDd) 10 VCD



257

10) ¿Cuál es el voltaje máximo que se puede suministrar a un circuito digital contecnología CMOS?

a) 24 VCDb) 5 VCA

c) 5 VCDd) 10 VCD





259



Referente con NIE

Submódulo 1 y 2 : Manteniendo de circuitos electrónicosAnalógicos y digitales



Elemento:



SI NO




4. Identifica por medio del reporte de funcionamiento, laetapa del circuito que presenta la falla.5. Efectúa las rutinas de diagnóstico y funcionamiento del


reparación de las mismas realiza el procedimiento conuna lógica de funcionamiento del circuito.

7. Analiza las mediciones obtenidas contra lasespecificadas por el fabricante y diagnostica la falla.





12. Verifica todos los componentes mecánicos que tieneintegrado el circuito electrónico, tales como: pistas,cables, fusibles, conectores, etc., que presenten unaapariencia normal, si no fuera así corrígela.



260


SI NO

13. Conecta el circuito electrónico, el equipo y lossuministros para realizar pruebas de funcionamiento ydiagnóstico.

14. Enciende el circuito electrónico, al mismo tiempo que elequipo de suministros y medición, sin antes de verificar que esta todo correctamente conectado.


16. Corrige las observaciones que presentan algún riesgopara su mal funcionamiento del circuito

17. Corrige las fallas detectadas en el diagnóstico aplicandolas medidas de seguridad e higiene para su persona,equipo y el circuito a reparar

18. Desolda y solda los componentes electromecánicosdetectados en el diagnóstico de la falla.19. Desolda y solda los componentes pasivos que se

diagnosticaron en mal funcionamiento.20. Desolda y solda los componentes semiconductores que

se diagnosticaron en mal funcionamiento.21. Limpia el circuito electrónico de residuos de soldadura o

grasas con alcohol isopropílico.22. Verifica si presenta alguna soldadura fría y la corrige.

23. Conecta al circuito electrónico, el equipo y lossuministros para realizar pruebas funcionamiento.









261



Referente con NIE

Submódulo 1 y 2 : Manteniendo de circuitos electrónicosAnalógicos y digitales



Elemento:



1 1) Aplico en todo momento del proceso de la reparación lasmedidas de seguridad e higiene

4 2) Presento el circuito electrónico reparado funcionando

3) Entrego el reporte de reparación del circuito electrónicoanalógico con los siguientes datos:♦ Datos generales de la empresa

♦ Nombre del cliente

♦ Fecha de entrega a diagnóstico

♦ No. de orden de trabajo

♦ Marca:

♦ Modelo:

♦ No. de serie:

♦ Voltaje de alimentación

♦ Corriente máxima de trabajo

♦ Potencia máxima de trabajo

♦ Motivo de las pruebas de funcionamiento:

♦ Datos del fabricante de funcionamiento del circuito.

♦ Conclusión de las pruebas de diagnóstico:

♦ Tiempo total de M.O. de la reparación

5

♦ Componentes sustituidos



262

CUMPLIMIENTO

♦ Componentes y partes que se cambiaron.

♦ Costo de la reparación.

♦






263

4. GLOSARIO



265

Términos educativos

Actividad sugerida: Descripción de las acciones que se proponen al instructor para poder orientar o guiar elproceso enseñanza-aprendizaje y alcanzar los propósitos específicos planteados.

Análisis funcional:Método que permite obtener la información necesaria para la definición de Normas deCompetencia Laboral (NCL). Consiste en identificar el propósito o misión principal, lasfunciones clave de una rama de actividad, que se presentan de lo general a lo específico,hasta llegar a la determinación última y precisa de la competencia laboral.

Área de competencia laboral:Sector de actividad productiva delimitado por el conjunto de funciones productivas conobjetivos y propósitos semejantes para la producción de bienes y servicios.

Campo de aplicación (CA):Parte constitutiva de una Norma de Competencia Laboral que describe la variedad decircunstancias y ámbitos posibles en los que el trabajador puede demostrar lacompetencia.

Criterios de desempeño: Parte constitutiva de una norma de competencia laboral que hace referencia a aquellosaspectos que definen las características del desempeño competente; es decir, determinanlas condiciones con las que el elemento de competencia debe ser desempeñado. Loscriterios de desempeño se asocian a los elementos de competencia.

Certificación de competencia laboral:Acto por medio del cual un organismo autorizado reconoce y testifica, dentro del Sistema

de Certificación de Competencia Laboral, por medio de un documento reconocido por elConsejo de Normalización y Certificación de Competencia Laboral, con validez nacional,que un individuo ha demostrado, de conformidad con una norma técnica de competencialaboral, que está preparado para el desempeño de una función laboral determinada.

Competencia: Conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes necesarios para el desem-peño eficaz y eficiente de una función ocupacional, de acuerdo a estándares de ejecuciónestablecidos por el sector productivo.

Competencia laboral:

Aptitud de un individuo para desempeñar una misma función productiva en diferentescontextos y con base en los requerimientos de calidad esperados por el sector productivo.Esta aptitud se logra con la adquisición y desarrollo de conocimientos, habilidades ycapacidades que son expresados en el saber, el hacer y el saber ser.



266

Contenido de aprendizaje: Conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que se derivan de los componentesnormativos del elemento de competencia, mismos que se deben dominar para lograr undesempeño eficaz.

Criterios de evaluación: Son declaraciones que describen qué se espera del alumno al adquirir una competencia.Provee los medios de enunciar lo que se tiene que hacer para evaluar dicha competencia,teniendo congruencia con los criterios de desempeño y evidencias referidas en la NormaTécnica de Competencia Laboral.

Educación Basada en Competencias:Modelo educativo que tiene como propósito central formar individuos con conocimientos,habilidades, destrezas y actitudes relevantes y pertinentes al desempeño laboral. Sumapa curricular se construye a partir de la información y criterios establecidos en las

Normas Técnicas de Competencia Laboral. Una de las características esenciales de estemodelo es que debe ser altamente flexible en métodos y tiempos de aprendizaje y ajustar-se a las necesidades del individuo.

Elemento de competencia laboral: Parte constitutiva de una Unidad de Competencia que corresponde a la función productivaindividualizada, es decir expresa lo que una persona debe ser capaz de hacer en eltrabajo.

Evaluación académica basada en criterios de competencia:Proceso mediante el cual se busca y usa información (evidencias de conocimiento, de

desempeño y de producto) procedente de diversas fuentes para llegar a un juicio de valor sobre el desempeño general del capacitando, como resultado de su formación en unescenario educativo.

Evaluación diagnóstica:Proceso acordado entre el evaluador y el evaluado, durante un período de tiempo en elque se recolectan suficientes evidencias (de conocimiento, desempeño y producto) paradeterminar las necesidades de formación del capacitando.

Guía pedagógica:Es un documento central y específico para la conducción del proceso de enseñanza-aprendizaje. Plasma las sugerencias que se ofrecen al maestro para que propicie el

aprendizaje, de conformidad con los contenidos de estudio y lineamientos para promover competencias laborales.

Mapa conceptual: Esquema visual que representa la estructura y relaciones jerárquicas de los conceptosque subyacen a los contenidos temáticos. Es tanto una estrategia para aprender mejor,como un método para ayudar a los alumnos a discriminar los contenidos más importantes.



267

Material didáctico: Recursos que apoyan, facilitan y refuerzan la adquisición de conocimientos, habilidades ydestrezas del educando.

Norma Técnica de Competencia Laboral: Documento en el que se registran las especificaciones con base en las cuales se esperasea desempeñada una función productiva. Cada Norma está constituida por unidades yelementos de competencia, criterios de desempeño, campos de aplicación y evidenciasde conocimiento, desempeño, producto y actitud.

Objetivo de curso: Constituye la directriz del proceso de enseñanza-aprendizaje, debido a que en él seidentifican los conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes necesarias para obtener el resultado global del curso.

Objetivos específicos:Describen los conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes a lograr por el educandoa través de las actividades sugeridas y materiales de apoyo a la enseñanza.

Perfil de egreso: Conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes que poseerá el capacitando al términodel curso y que le permitirán desempeñarse competentemente en el mercado laboral.

Perfil de ingreso: Descripción de los antecedentes formativos y personales del aspirante necesarios paraingresar al curso.

Sistema normalizado de competencia laboral:Conjunto de acciones y procedimientos encaminados a desarrollar y establecer NormasTécnicas de Competencia Laboral.

Subárea de competencia laboral: Cada una de las partes en las que se divide un área de competencia laboral,caracterizadas por un conjunto de funciones productivas con objetivos y propósitosconcatenados o similares para la producción de bienes o servicios de una misma especie.

Submódulos:

Unidades de aprendizaje que contienen todos los elementos pedagógicos necesarios paradominar competencias laborales. Proporcionan los elementos y procedimientosnecesarios para conducir el curso.

Unidad de competencia laboral: Función integrada por una serie de elementos de competencia y criterios de desempeñoasociados, los cuales forman una actividad que puede ser aprendida, evaluada ycertificada de manera independiente.



268

Términos técnicos

Acoplamiento magnético: Influencia mutua entre 2 inductores o mas que causa queaparezca un campo magnético en una bobina cuando circula corriente por otra.

Admitancia: Inversa de la impedancia. Mide la capacidad de un elemento o rama en uncircuito paralelo de permitir el paso de la corriente alterna.

Alineal: Circuito que con un pequeño cambio en la entrada causa un gran cambio en lasalida (Los transistores y diodos son alineales)

Ampere (amperio): Unidad de medición de la corriente eléctrica (A)1 Amperio = 1 coulombio / seg.1 Amperio = 1000 mA.

Amperímetro: Instrumento de medición utilizado para medir la corriente que atraviesa undispositivo. Este instrumento se coloca en serie con el dispositivo

Amplificador transistorizado: Circuito basado en el transistor con una ganancia depotencia mayor a 1.

Amplitud: Valor pico de una onda. En ondas simétricas es el valor de la mitad del valor pico-pico

Angulo de fase: Es la diferencia de fase entre dos ondas senoidales, usualmente debidoa que en el circuito existen capacitores (condensadores) o inductores (bobinas)

Atenuación: El valor por el cual la potencia de una señal disminuye en un filtro o una redde 2 puertos. Usualmente se expresa en decibeles.

Bobinado: Cada uno de los lados de un transformador, realizado con muchas espirasarrolladas sobre un núcleo magnético. Estos bobinados se llaman primarios ysecundarios, respectivamente.

Campo magnético: Distribución de la energía magnética en el espacio, creada por unimán o un flujo de corriente.

Circuito Delta: Circuito de 3 terminales en la cual las ramas están conectadas entre siformando un triángulo o delta.

Circuito equivalente: Circuito donde todas las fuentes de alimentación están

representadas por una sola fuente equivalente y las resistencias de carga estánrepresentadas por una sola resistencia equivalente.

Circuito paralelo: Circuito por donde el total de la corriente se divide por varias ramas y/oelementos. Circuito que tiene mas de un camino para la corriente.

Circuito serie: Circuito por donde circula la misma corriente por todos los elementoscircuito que tiene un único camino para la corriente.



269

Circuito Y: Circuito de 3 terminales que tienen uno de sus extremos conectados a unpunto común formando una “Y”.

Conductancia: (G) = conductancia = 1 / Resistencia. Tiene el valor inverso de la

resistencia. Una resistencia de valor alto tiene una baja conductancia y viceversa. Suunidad de medición es el Siemens o Ohm.

Corriente: Cantidad de carga que circula por un conductor por unidad de tiempo.I = Q / t

Corriente alterna: (CA) Corriente eléctrica que cambia su amplitud en forma periódicacon el tiempo.

Corriente continua: Modo de suministro de energía eléctrica donde la polaridad de latensión se mantiene constante. (caso contrario a la corriente alterna).

Coulombio: unidad de medición de la carga eléctrica. 1 coulombio tiene una carga de:6.28 x 1028 electrones.

DMM: Multímetro digital.

Distorsión: Es la alteración de una forma de onda original en algún punto del circuito.

Divisor de tensión: Arreglo en serie de resistencias, en donde la tensión aplicada alconjunto es dividida entre las resistencias de manera proporcional a los valores deestas.

Equivalente de Thevenin: Circuito formado por una fuente de tensión en serie con una

resistencia, que es equivalente a un circuito.

Fasor: Vector giratorio. Herramienta útil para el análisis de circuitos de corriente alterna

Ferromagnético: Material extremadamente sensible al campo electromagnético, cuyasmoléculas se ubican de modo de contribuir con él y permanecen magnetizadas aúndespués de desaparecido el campo magnético.

Filtro: Circuito selectivo, que permite el paso de ciertas frecuencias, mientras bloquea lasrestantes

Forma de onda senoidal: Una forma de onda de tensión (o corriente) con la siguiente

expresión matemática: V = Vp sen (wt)

Frecuencia de resonancia: Frecuencia donde los efectos reactivos se cancelan y laimpedancia o admitancia alcanzan su mayor valor.

Ganancia de corriente: Relación entre la corriente de salida y de entrada en un circuitoamplificador.



270

Histéresis: Fenómeno en el cual el comportamiento actual depende de la saturación delsistema.

Impedancia: Oposición que representa un componente o componentes al paso de lacorriente alterna.

Impedancia de entrada: Impedancia medida al observar un circuito entre sus terminalesde entrada.

Inversor digital: Circuito que invierte señales digitales, convirtiendo “0” en “1” yviceversa.Kilohm: KW; mi1 Ohms, 1 KW = 1000 W.

Ley de Ohm: Ley que afirma que en un conductor, el cociente entre la tensión (voltaje) yla intensidad (corriente) es una constante conocida con la resistencia.

Lineal (sistema lineal): Sistema o circuito en que la salida crece o decrece

proporcionalmente a la entrada.

Máxima transferencia de potencia: Es una condición en la cual una resistencia de cargano puede obtener mas potencia de la fuente. Este caso se presenta cuando laresistencia de carga es igual a la resistencia interna de la fuente.

Megaohms: 1 millon de Ohms = 1,000,000 Ω.

Multímetro: Instrumento de múltiples propósitos, que se puede usar para medir resistencias, voltajes, corrientes, etc.

Ohm: Unidad de medición de la resistencia eléctrica, representada por la letra griega Ω.

Óhmetro: Instrumento que mide la resistencia. Este instrumento hace circular unacorriente por la resistencia y mide el voltaje a través de ella obteniendo su valor.

Onda cuadrada: Onda de corriente alterna (C.A.) que alterna su valor entre dos valoresextremos sin pasar por los valores intermedios (lo contrario de lo que sucede con laonda senoidal y triangular, etc.)

Onda triangular: Onda de corriente alterna (C.A.) en la que la variación de la amplitud enfunción del tiempo puede ser descrita mediante segmentos rectos, creándose laimagen de un triángulo de base horizontal.

Osciloscopio: Instrumento utilizado para la medición de la amplitud y período de señalesde corriente alterna. El osciloscopio muestra en la pantalla la forma de onda medida,su forma y su periodo

Polarización en directa: En el diodo es cuando el voltaje en el ánodo es superior alvoltaje del cátodo.



271

Polarización en inversa: en el diodo es cuando el voltaje en el cátodo es superior alvoltaje en el ánodo.

Potencia: La velocidad con la que se consume o suministra energía de un sistema.Potencia = Energía / tiempo. La unidad de medición de la potencia es el Watt o Vatio

(W).

Potenciómetro: Es un elemento de 3 terminales que funciona como 2 resistenciasvariables, pero la suma de ellas siempre permanece constante.

Push-Pull: Amplificador que usa dos transistores que se alternan en su activación. Lostransistores se turnan en su activación. Cuando uno está en corte el otro está ensaturación y viceversa.

Reactancia: Oposición que presenta un dispositivo almacenador de energía (capacitor–condensador o inductor - bobina) al flujo de la corriente. Se mide en Ohms.

Realimentación negativa: Es el uso de componentes pasivos con el propósito demejorar la estabilidad y la respuesta en frecuencia de un sistema o circuito sinsacrificar, si es posible, la ganancia.

Rectificador: Circuito que convierte la corriente Alterna (C.A.) en corriente continua(C.C.).

Regulación de tensión: Es la capacidad de mantener una tensión dada, aún concambios en la carga.

Regulador de tensión: Circuito diseñado para mantener una tensión constante,independientemente del valor de la carga.

Región activa en un transistor: Región en que la juntura BE (base-emisor) estápolarizada en directa y la región BC (base-colector) está polarizada en inversa.

Relación de vueltas: Cociente entre el número de espiras entre el primario y elsecundario de un transformador. Np / Ns = Vp / Vs.

Reluctancia: Resistencia magnética. Es el cociente del flujo y la fuerza magnetomotriz.

RMS: Valor eficaz que un instrumento debería medir para una onda seno. Es calculado apartir de una onda rectificada. Si se miden señales que no son senoidales, el valor eserróneo.

Reóstato: Resistencia variable.

Resistencia: Es la medida de cuanto se opone un circuito al paso de la corriente eléctricaa través de el.

Respuesta de frecuencia: Característica de la ganancia con la variación de la frecuenciade un circuito.



272

Resonancia: Situación donde las reactancias se eliminan entre si, y el circuito posee unamínima impedancia (en circuitos serie) o admitancia (en circuitos paralelo).

Resonancia paralelo: La suceptancia capacitiva e inductiva se cancelan y el valor de la

admitancia resultante es igual a la conductancia del circuito.

Resonancia serie: La reactancia capacitiva e inductiva se cancelan y el valor de laimpedancia resultante es igual a la resistencia del circuito.

Respuesta en frecuencia: La característica de transferencia de un circuito en función dela frecuencia

Retentividad: Cantidad de magnetización que permanece en un material ferromagnéticoal quitarle el campo magnético

Superposición: Es un principio que comparten todos los sistemas lineales, que afirma

que la salida causada por varias entradas a la vez la suma de las salidas de cadaentrada por separado.

Tensión RMS: Valor de tensión en corriente continua que producirá la misma potenciadisipada en una resistencia.

Transformador: Un arreglo de 2 o mas bobinados diseñados para permitir que el campomagnético producido en uno de ellos genere una tensión (voltaje) en el otro

Volt: Unidad de medición de la diferencia de potencial o tensión eléctrica.

Voltímetro: Instrumento de medición que mide la tensión (voltaje) en un componente. El

instrumento se coloca en paralelo con el elemento a medir.

Watt: Medida de potencia. 1 Watt = 1 julio / segundo = 1 voltio x 1 amperio.

.



273

ANEXO



NORMA DE INSTITUCIÓN EDUCATIVACENICA008.01 Mantenimiento de Circuitos electrónicos

analógicos y digitales



Área: IV. Electricidad y ElectrónicaEspecialidad: Electrónica

México, D. F.Junio del 2005

DIRECCION GENERAL DE CENTROS DE FORMACION PARA EL TRABAJO

NORMA DE INSTITUCIÓN EDUCATIVA

CÓDIGO:

CENICA008.01TÍTULO: MANTENIMIENTO DE CIRCUITOSELECTRÓNICOS ANALÓGICOS Y DIGITALES



DIRECCION GENERAL DE CENTROS DE FORMACION PARA EL TRABAJO

NORMA DE INSTITUCIÓN EDUCATIVA

I. Datos Generales de la Calificación

Código Título

CENICA008.01 Mantenimiento de circuitos electrónicos analógicos y digitales

Propósito de la Calificación:

El propósito de esta calificación es presentar los parámetros necesarios para que el aspirante sepueda evaluar con relación a las competencias laborales para trabajar en las funciones dereparación de circuitos electrónicos analógicos y digitales.

Nivel de Competencia: Dos

Justificación del Nivel Propuesto:

Se propone el nivel dos de competencia, debido a que se trata de un conjunto de actividades detrabajo rutinarios y depende de cierta autonomía.

Fecha de Aprobación: Tiempo en que deberá revisarse:

2 año(s) después de la fecha de validación

Justificación del tiempo en que deberá revisarse:

Por tratarse de la primera versión de esta calificación se considera suficiente un plazo no mayor ados años después de la publicación para aprobar su aplicabilidad en la capacitación.

Área:

IV. Electricidad y Electrónica

Especialidad:

Electrónica

Tipo de Norma:

Institución Educativa

Cobertura:

Nacional

SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR



II. Unidades de Competencia Laboral obligatorias que conforman la Calificación

Código

UENICA0016.01

Título

Reparar circuitos electrónicos analógicos

Clasificación

Específica

Propósito de la Unidad:

Establecer los lineamientos para evaluar el desempeño del personal capacitado en la reparaciónde los circuitos electrónicos analógicos.

Elementos que conforman la Unidad

Referencia

1 de 3

Código

E00033

Título del Elemento

Manejar equipo, herramienta y suministrosde

electrónicaCriterios de desempeño

La persona es competente cuando:

1. La operación del equipo se efectúa de acuerdo al manual de usuario.2. La utilización de las herramientas y suministros de electrónica se efectúan de acuerdo a la

tarea a desarrollar.3. La aplicación de los lineamientos de seguridad e higiene se realizan durante la tarea.4. Los datos registrados en el reporte corresponden a la tarea.

Campo de aplicación

Categoría Clase

1. Equipo - Medición- Generación de señales

2. Herramienta - Mecánica- Eléctrica

3. Suministros - Consumibles

Evidencia por desempeño

1. La forma de operar el equipo de acuerdo al Manual de Usuario en dos ocasiones.

2. La forma de utilizar la herramienta y suministros de electrónica en dos ocasiones.3. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene en dos ocasiones.

Evidencia por producto

1. Los datos registrados en el reporte en dos ocasiones.



Evidencia de conocimiento

1. Manuales de prácticas.

Evidencia de actitudes

Orden y Responsabilidad:Evidencias por desempeño1. La forma de operar el equipo de acuerdo al Manual de Usuario.2. La forma de utilizar la herramienta y suministros de electrónica.3. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene.

Evidencias por producto1. Los datos registrados en el reporte.

Lineamientos generales para la Evaluación

1. Revisar que la selección del equipo, herramientas y suministros de electrónica sean losnecesarios y suficientes para la tarea a realizar en situación real o simulada.

2. La higiene y seguridad deberán ser evaluadas por la forma de operar el equipo y la limpieza enel área de trabajo.

3. La operación del equipo sea de acuerdo al Manual del Usuario.

Referencia

2 de 3

Código

E00034


Comprobar circuitos electrónicos analógicos

Criterios de desempeño


1. La aplicación de los lineamientos de seguridad e higiene se realizan durante la tarea.

2. La identificación del circuito se realiza de acuerdo a su tipo.3. La identificación de componentes del circuito se realiza de acuerdo al diagrama esquemático.4. La medición de los parámetros del circuito se realiza de acuerdo al diagrama esquemático.5. Los datos registrados en el reporte corresponden a las condiciones de funcionamiento del

circuito.


Categoría Clase

1. Circuitos Electrónicos Analógicos - Proceso de señales- Generación de señales


1. La forma de aplicar los lineamientos de seguridad e higiene en dos ocasiones.2. La forma de identificar el circuito en dos ocasiones.3. La forma de identificar los componentes en dos ocasiones.4. La forma de medir los parámetros electrónicos en dos ocasiones.




1. Los datos registrados en el reporte en dos ocasiones.Evidencia de conocimiento

1. Seguridad e higiene.2. Diagrama esquemático.3. Reporte.


Orden y responsabilidad:Evidencias por desempeño1. La forma de aplicar los lineamientos de seguridad e higiene.2. La forma de identificar el circuito.3. La forma de identificar los componentes.4. La forma de medir los parámetros electrónicos.

Evidencias por producto1. Los datos registrados en el reporte

Limpieza:Evidencias por desempeño1. La forma de aplicar los lineamientos de seguridad e higiene.


1. La seguridad e higiene deberán ser evaluadas por la forma de operar el equipo y la limpieza enel área de trabajo.

2. Se recomienda que los componentes electrónicos se encuentren dentro de susespecificaciones.

3. La medición de los parámetros eléctricos se realiza con base a lo especificado en el diagramaesquemático.

Referencia

3 de 3

Código

E00035


Corregir fallas en circuitos electrónicosanalógicos



1. La determinación del diagnóstico de la falla del circuito se efectúa de acuerdo a su

funcionamiento.2. La identificación de componentes se realiza de acuerdo al diagrama esquemático.3. La corrección de las fallas en el circuito se realiza de acuerdo al procedimiento establecido.4. El circuito funcionando con base a las especificaciones técnicas.5. Los datos registrados en el reporte corresponden a la tarea.6. La aplicación de las medidas de seguridad e higiene se realizan durante la tarea.




Categoría Clase

1. Circuitos Electrónicos Analógicos - Proceso de señales- Generación de señales


1. La forma en que se determina la falla en dos ocasiones.2. La forma de identificar los componentes en dos ocasiones.3. La forma de corregir las fallas en el circuito en dos ocasiones.4. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene en dos ocasiones


1. El circuito funcionando en dos ocasiones.2. Los datos registrados en el reporte en dos ocasiones.


1. Componentes del circuito.2. Tipos de circuito.


Orden y responsabilidad:Evidencias por desempeño.1. La forma en que se determina la falla.2. La forma de identificar los componentes.

3. La forma de corregir las fallas en el circuito.4. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene

Evidencias por producto2. Los datos registrados en el reporte.

Limpieza:Evidencias por producto1. El circuito funcionando.2. Los datos registrados en el reporte.


1. Cumplir con las precauciones en la manipulación de circuitos.2. Se recomienda de ser posible que se evalúe este elemento en el sitio de trabajo, en casocontrario, en situación simulada.



Código

UENICA0017.01

Título

Reparar circuitos electrónicos digitales

Clasificación

Específica

Propósito de la Unidad: Establecer los lineamientos para evaluar el desempeño del personal capacitado en la reparaciónde los circuitos electrónicos digitales.


Referencia

1 de 2

Código

E00036


Comprobar circuitos electrónicos digitales


La persona es competente cuando:1. La aplicación de las medidas de seguridad e higiene se realizan durante el procedimiento.2. La identificación del circuito se realiza de acuerdo a su tipo.3. La identificación de componentes del circuito se realiza de acuerdo al diagrama esquemático.4. La medición de los parámetros eléctricos del circuito se realiza de acuerdo al diagrama

esquemático.5. Los datos registrados en el reporte corresponden a las condiciones de funcionamiento del

circuito.


Categoría Clase

1. Circuitos Electrónicos Digitales - Combinacionales- Secuénciales


1. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene en dos ocasiones.2. La forma de identificar los circuitos en dos ocasiones.3. La forma de identificar los componentes en dos ocasiones.4. La forma de medir los parámetros electrónicos en dos ocasiones.


1. Los datos registrados en el reporte en dos ocasiones.


1. Seguridad e higiene.2. Diagrama esquemático.3. Reporte.




Orden y responsabilidad:Evidencias por desempeño

1. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene.2. La forma de identificar los circuitos.3. La forma de identificar los componentes.4. La forma de medir los parámetros electrónicos.

Evidencia por producto1. Los datos registrados en el reporte.

Limpieza:Evidencias por desempeño1. La forma de aplicar las medidas de seguridad e higiene.


1. La seguridad e higiene deberán ser evaluadas por la forma de operar el equipo y la limpieza enel área de trabajo.

2. Se recomienda que los componentes electrónicos se encuentren dentro de susespecificaciones.

3. La medición de los parámetros eléctricos se realiza con base a lo especificado en el diagramaesquemático.


Referencia

2 de 2

Código

E00037


Corregir fallas en circuitos electrónicosdigitales



1. La determinación del diagnóstico de la falla del circuito se efectúa de acuerdo a sufuncionamiento.

2. La identificación de componentes de los circuitos electrónicos digitales se realiza de acuerdo aldiagrama esquemático.

3. La corrección de las fallas en el circuito se realiza de acuerdo al procedimiento establecido.4. El circuito funcionando con base a las especificaciones técnicas.5. Los datos registrados en el reporte corresponden a la tarea.6. La aplicación de las medidas de seguridad se realizan durante el procedimiento.


Categoría Clase

1. Circuitos Electrónicos Digitales - Combinacionales- Secuénciales




1. La forma de determinar el diagnóstico de la falla en dos ocasiones.2. La forma de identificar componentes de los circuitos electrónicos digitales en dos ocasiones.3. La forma de corregir las fallas en el circuito en dos ocasiones.

4. La forma de aplicar medidas de seguridad e higiene en dos ocasiones.Evidencia por producto

1. El circuito funcionando en dos ocasiones.2. Los datos registrados en el reporte en dos ocasiones.


1. Componentes del circuito.2. Tipos de circuito.


OrdenEvidencia por desempeño1. La forma de determinar el diagnóstico de la falla.2. La forma de identificar componentes de los circuitos electrónicos digitales.3. La forma de corregir las fallas en el circuito.4. la forma de aplicar medidas de seguridad e higiene.

Responsabilidad:Evidencias por producto1. El circuito funcionando.2. Los datos registrados en el reporte.

Limpieza:

Evidencias por desempeño1. La forma de determinar el diagnóstico de la falla.2. La forma de identificar componentes de los circuitos electrónicos digitales.3. La forma de corregir las fallas en el circuito.


1. Cumplir con las precauciones en la manipulación de circuitos.2. Se recomienda de ser posible que se evalúe este elemento en el sitio de trabajo, en caso

contrario, en situación simulada.



75

CRÉDITOS

COORDINACCIÓN DEL PROYECTOMiriam Delgado Bonanfant

ASESORÍA Y REVISIÓN METODOLÓGICAMaría Elena Balderas Armendáriz

ELABORACIÓNNOMBRE ADSCRIPCIÓN

Blanca Verónica Galarza Vergara DGCFTRosa María Cantero Soto DGCFTLiliana Zavaleta Olmos DGCFT

Lizbeth Quintero Rosales DGCFTZaydé Galeana Rugerio DGCFTTrinidad García González DGCFT

Erika Yazmín González Suárez DGCFTCésar Patricio Montes Montes DGCFT

Juan Mejía Balderas C-011Bernardo Gómez Juárez C-008Gerardo Ruiz Delgado C-027

Jesús Félix González Rodríguez C-144Leonardo Mena Villela C-175



VALIDACIÓN TÉCNICAINSTRUCTORES CECATI

Marco Antonio Díaz PiñaAntonio Ortega Sariñana

Vicente Santos López

José Antonio Moreno ReyesGregorio Sánchez VázquezJesús Emmanuel Martínez Zárate

Alberto Téllez RojoHugo Martínez Jácome

José Alfredo Castillo ValdiviesoCarlos Hernández FloresErnesto Rivera Sifuentes

Aristeo Galván RayosArturo Reyes Caraveo

Raúl Castro TapiaRaúl Bencomo González

Roberto Hernández Hernández

Clemente Martínez VegaHumberto Saucedo HernándezManuel Escobar HernándezMiguel Ángel Sosa MartínezFernando Mireles HernándezTeresa de Jesús Ortiz Ruiz

Daniel Herrera CidGraciano Montero Reza

Juan Gabriel Rucobo LópezJesús Feliz González Rodríguez

Manuel Serrano EspinozaArturo Ordóñez Lozano

Salomón Olivos R.Giovanni Crespo Ramírez

Guadalupe Casiano VázquezArmando Aguirre García

Julio César Betanzos SolanoTomas Tinoco Alcanzar

Juan Carlos Torres FloresLiborio Macías Macías

Arturo Arellano AguerosGregorio Valdéz Vidal

Noe Brito DelgadoCésar Leonardo Saucedo Reyes

134134036

036114114114049072170131019087138102102

081081081081081081006021084144191196115174010041041126145172057057057184



CRÉDITOS

COORDINACIÓN GENERALMiriam A. Delgado Bonanfant

DISEÑO GENERAL DEL PROGRAMA DE ESTUDIORebeca González Hernández

Roberto García Mendoza

ASESORÍA PEDAGÓGICALiliana Zavaleta Olmos

ASESORÍA TÉCNICATohil Peñaloza Mejía

ELABORACIÓN DEL PROGRAMA DE ESTUDIORodrigo Emilio Morales Hernández

DISEÑO GRÁFICOAraceli Morales Huitrón

CAPTURARodrigo Emilio Morales Hernández

VALIDACIÓN

INSTRUCTOR PLANTELGerardo Ruíz Delgado 27

Daniel Herrera Cid 6Ricardo Sánchez García 39

Sergio Alfonso García Zavala 85Juan Carlos Torres Flores 145

José Ruíz Gutiérrez 112Raúl Humberto Castro Tapia 138

Marco Polo Victoria Hernández 128Crispin Pacheco Guzmán 73

José Antonio Moreno Reyes 36Cecilia González León 113

Julio César Betanzos Solano 41



Jesús Emanuel Martínez Zárate 114Raymundo Garduño Ortiz 135José Luis Vázquez Montes 190

José Adolfo Sierra Briviesca 64María Lidia Rosas Ulloa 79

Giovanni Crespo Ramírez 174Bernardo Gómez Juárez 8José Antonio Cruz Cruz 122

Sabino Orlando Avilés Pinto 149Eduardo Gutiérrez Guzmán 26Mario Jaime García Irigoyen 32Jorge Aparicio Moreno Ortíz 118

Javier Díaz Quevedo 95José Alfredo Cortés Díaz Villa 151

Víctor Manuel Estrada Martínez 30Guillermo González Flores 62

José Jaime Camacho Vázquez ICATMOR

Álvaro Castelazo de la Rosa ICTARaymundo Hernández González ICATENJuan Felipe Benítez Hernández ICATEQ

Fernando Barreto Rocha IFORTABJosé Benito Ramírez Becerra ICATVER



Guía de Aprendizaje para Mantenimiento Preventivo yCorrectivo de Circuitos Electrónicos Analógicos y Digitales. Esta obra se imprimió por encargo de la SEP en (nombre deltaller gráfico a cargo de la impresión), ubicado en (dirección), el(día, mes y año). La edición consta de (cantidad) ejemplares.

Guia de Aprendizaje Basico

Documents

Transcript of Guia de Aprendizaje Basico