Instalac electricas 10_año

188
INSTALACIONES MÁQUINAS ELECTRICAS Y ELECTRONICA COLEGIO PARTICULAR A DISTANCIA CONTINENTAL NOMBRE DEL DOCENTE ING. ERIKA PIEDRA AÑO LECTIVO 2013-2014 10MO DE BÁSICA

description

Modulo Completo Instalaciones Electricas

Transcript of Instalac electricas 10_año

Page 1: Instalac electricas 10_año

INSTALACIONES MÁQUINAS ELECTRICAS Y ELECTRONICA

C O L E G I O P A R T I C U L A R A

D I S T A N C I A C O N T I N E N T A L

N O M B R E D E L D O C E N T E

I N G . E R I K A P I E D R A

A Ñ O L E C T I V O 2 0 1 3 - 2 0 1 4

10MO DE BÁSICA

Page 2: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 1

Instalaciones Máquinas Eléctricas y Electrónicas LECCIÓN Nº 1 .................................................................................................................................. 6

LOS RESISTORES .......................................................................................................................... 6

Aspecto físico y símbolo de los resistores ............................................................................... 6

Unidad de medida. ....................................................................................................................... 7

Otros parámetros de los resistores. .......................................................................................... 7

Código de colores. ....................................................................................................................... 8

Tolerancia .................................................................................................................................... 10

FICHA N°2 ....................................................................................................................................... 15

EL POTENCIOMETRO ................................................................................................................. 15

Potenciómetros: .............................................................................................................. 15

Trimmers, o resistencias ajustables: ........................................................................... 15

Reóstatos: ........................................................................................................................ 15

CARACTERISTICAS TÉCNICAS ............................................................................................ 16

LECCIÓN N°3 ................................................................................................................................. 22

LOS CONDESADORES ................................................................................................................ 22

TIPOS DE CONDENSADORES .................................................................................................. 23

Electrolíticos ................................................................................................................................ 24

Diversas fallas en los electrolíticos .......................................................................................... 24

Medición y comprobación de condensadores electrolíticos ................................................ 25

LECCIÓN N°4 ................................................................................................................................. 33

PILAS Y BATERIAS ....................................................................................................................... 33

Pilas Primarias: ........................................................................................................................... 34

Pilas secundarias: ...................................................................................................................... 35

Pila Alcalina ................................................................................................................................. 36

Pilas Solares ............................................................................................................................... 36

Pila de combustible .................................................................................................................... 37

BATERÍAS ....................................................................................................................................... 37

LECCIÓN N° 5 ................................................................................................................................ 45

Page 3: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 2

EL DIODO........................................................................................................................................ 45

LECCIÓN N°6 ................................................................................................................................. 54

EL DIODO ZENNER. ..................................................................................................................... 54

DIODO LED ..................................................................................................................................... 55

LED DE COLORES ........................................................................................................................ 57

APLICACIONES DE LOS LED................................................................................................. 58

VENTAJAS DEL LED ................................................................................................................ 59

DESVENTAJAS DEL LED ........................................................................................................ 59

CONEXIÓN DE LOS LED ......................................................................................................... 59

LECCION Nº 7 ................................................................................................................................ 65

LOS TRANSISTORES .................................................................................................................. 65

Transistores NPN. ...................................................................................................................... 66

Transistores PNP. ...................................................................................................................... 67

COMPROBACION DE TRANSISTORES EN BUEN ESTADO. ......................................... 67

LECCIÓN N°8 ................................................................................................................................. 79

LECCION Nº 9 ................................................................................................................................ 84

REGULADORES FIJOS Y VARIABLES ..................................................................................... 84

LECCION Nº 10 .............................................................................................................................. 94

ELECTRONICA DIGITAL. ............................................................................................................. 94

Lógica Positiva ............................................................................................................................ 94

Lógica Negativa .......................................................................................................................... 95

Compuertas Lógicas ...................................................................................................................... 95

COMPUERTA NOT ........................................................................................................................ 96

LECCION Nº 11 ............................................................................................................................ 103

Circuito Integrado 555 ................................................................................................................. 103

Características generales: ...................................................................................................... 104

Modos de funcionamiento: ...................................................................................................... 104

1. FUNCIONAMIENTO EN MODO MONOESTABLE: ................................................ 104

2. FUNCIONAMIENTO EN MODO AESTABLE: .............................................................. 105

Page 4: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 3

LECCIÓN Nº 12 ............................................................................................................................ 111

MOTORES DE CC ....................................................................................................................... 111

TIPOS DE MOTORES ............................................................................................................. 113

Servomotores: ....................................................................................................................... 113

Motores paso a paso. .......................................................................................................... 114

LECCION Nº 13 ............................................................................................................................ 121

LOS DISPLAYS ELECTRONICOS ........................................................................................... 121

El display ánodo común .......................................................................................................... 122

El display cátodo común ......................................................................................................... 122

LECCION Nº 14 ............................................................................................................................ 131

CONTADORES DIGITALES....................................................................................................... 131

DECODIFICADORES .............................................................................................................. 132

LECCION Nº 15 ............................................................................................................................ 140

AMPLIFICADOR OPERACIONAL ............................................................................................. 140

Disparador Schmitt ................................................................................................................... 140

Amplificadores de Audio. ........................................................................................................ 143

LECCION Nº 16 ............................................................................................................................ 149

SISTEMAS DE CONTROL ......................................................................................................... 149

SENSORES ELECTRÓNICOS. ................................................................................................. 149

Áreas de aplicación de los sensores: .................................................................................... 149

Sensor de movimiento. ............................................................................................................ 150

Sensor infrarrojo. ...................................................................................................................... 150

LECCION Nº 17 ............................................................................................................................ 157

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE CONTROL. ........ 157

Diseño de una alarma contra ladrones. ................................................................................ 157

Activación de una lámpara mediante sonidos. .................................................................... 158

Amplificador de 8 W para guitarra eléctrica. .................................................................... 159

LECCION Nº 18 ............................................................................................................................ 166

SOFTWARE DE DISEÑO ........................................................................................................... 166

Page 5: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 4

LIVEWARE ................................................................................................................................ 166

LECCION Nº 19 ............................................................................................................................ 173

CONSTRUCCION DE SISTEMAS DE CONTROL ................................................................. 173

LECCION Nº 20 ............................................................................................................................ 181

CIRCUTOS INTEGRADOS 555................................................................................................. 181

Utilización: ................................................................................................................................. 181

Page 6: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 5

BLOQUE N° 1

ELECTRÓNICA DIGITAL TEMAS A TRATAR:

1. Resistencias.

2. Potenciómetros.

3. Condensadores.

4. Pilas y Baterías.

OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer el principio del funcionamiento sobre los diferentes tipos de materiales que se

utiliza en electrónica analógica.

DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:

Conocer e identificar el código de colores de las resistencias que se utilizan en

electrónica analógica.

Conocer y saber manejar los potenciómetros y su principio de funcionamiento.

Conocer e identificar los diferentes tipos de condensadores que se utiliza en electrónica

analógica.

Conocer las pilas y baterías que normalmente se utilizan en electrónica analógica.

INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:

Conoce y reconoce la capacidad una resistencia según su código de colores

Maneja y utiliza los potenciómetros según la capacidad de la resistencia que se necesite.

Reconoce y maneja los condensadores más utilizados en electrónica analógica.

Conoce e identifica los diferentes tipos de pila y baterías se utiliza en electrónica

analógica.

EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer e identificar los diferentes tipos de materiales que se utiliza en electrónica

analógica para que la persona pueda utilizar en la vida laboral.

Page 7: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 6

LECCIÓN Nº 1

OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las resistencias.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las

resistencias junto con su código de colores.

LECCION Nº 1

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

LOS RESISTORES

Es el componente electrónico más simple por su construcción y funcionamiento y más

utilizado en los aparatos electrónicos, es conocido como resistor o resistencia.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente

que circula. Existen muchos aparatos en donde se utilizan resistores para convertir

energía eléctrica en energía calorífica. Es el caso de las estufas, los hornos, las planchas,

los calentadores de agua, etc. En los aparatos electrónicos, los resistores se encuentran

en todo tipo de circuitos y su función principal es de controlar el paso de la corriente.

Aspecto físico y símbolo de los resistores

En la figura se puede observar el aspecto físico de los tipos más comunes de resistores

Page 8: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 7

utilizados en los aparatos electrónicos y los símbolos con los cuales se representan en

los diagramas o planos.

Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado diagrama

esquemático que los representa en los diagramas.

Ese símbolo se hace necesario para simplificar la elaboración de los planos, ya que de

otra forma, sería prácticamente imposible dibujar todos los elementos de acuerdo a su

forma física real.

Unidad de medida.

Así como la distancia se mide en metros y el peso en gramos, la mayor o menor

oposición al paso de la corriente que se produce en un resistor se mide en ohmios.

Decimos entonces que la unidad de medida para los resistores es el OHMIO

representado con el signo Ω (omega).

Las resistencias utilizadas en electrónica tienen valores comprendidos entre menos de 1

ohmio y varios millones de ohmios, encontramos que no es fácil mostrar en un diagrama

todos los ceros que tiene un resistor de alto valor. Escribir 220.000 ohmios o 10.000.000

ohmios puede ser difícil por lo que se utilizan los términos de Kilo (K) significa mil

unidades y equivale a tres ceros (000) después del primer digito y mega (M) para indicar

los múltiplos de miles o millones de unidades, que equivale a seis ceros (000000)

después del primer número.

Otros parámetros de los resistores.

En los resistores utilizados en electrónica, además de su tipo, y su valor en ohmios, se

Page 9: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 8

debe tener en cuenta una característica adicional. Esta es la capacidad máxima para

expulsar o disipar calor sin que se deteriore o destruya el elemento físico y se mide en

vatios.

En la mayoría de los circuitos electrónicos se utilizan resistores de bajo voltaje como las

de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 vatios. En las etapas de salida de los amplificadores de alta

potencia, es común encontrar resistores de voltajes altos como 5, 10, 15, 20 y 50 vatios.

El tamaño físico de los resistores depende del voltaje siendo las más grandes las de

mayor valor.

Código de colores.

Los resistores pequeños de carbón y película de carbón, que son las más utilizadas en

los circuitos electrónicos, existe un método de identificación muy versátil llamado el

código de colores. Este método, que utiliza tres, cuatro o cinco líneas de colores pintadas

alrededor del cuerpo del resistor, sirve para indicar su valor en Ohmios y su precisión.

En su superficie tiene tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia

(normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha.

Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde están las bandas de

Page 10: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 9

colores, podemos deducir su valor si sabemos el número que representa cada color.

Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los números del 0 al

10. Cuando leemos el código de colores debemos recordar:

1. La primera banda representa la primera cifra.

2. La segunda banda representa la segunda cifra.

3. La tercera banda representa el número de ceros que siguen a los dos primeros números.

(Si la tercera banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se

divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).

4. La cuarta banda representa la tolerancia. Esta es usualmente dorada que representa un

5%, plateada que es del 10%, café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si no

tiene banda es del 20%.

El código de las cinco bandas se utiliza para resistores de precisión así:

1. La primera banda representa la primera cifra.

2. La segunda banda representa la segunda cifra.

3. La tercera banda representa la tercera cifra.

4. La cuarta banda representa el número de ceros que siguen a los tres primeros números.

(Si la cuarta banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se

divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).

5. La quinta banda representa la tolerancia. El café o marrón indica el 1%, el rojo indica un

2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%.

En los resistores de 6 bandas, la última banda especifica el coeficiente térmico expresado

en ppm/ºC (partes por millón por cada grado Centígrado). Este valor determina la

estabilidad resistiva a determinada temperatura.

Es muy importante practicar mucho con este código hasta que se aprenda de memoria ya

que los resistores que lo utilizan se encuentran en todo tipo de circuitos. Si tenemos que

consultar un libro o manual cada vez que tengamos que identificar un resistor, vamos a

perder mucho tiempo. Después de algún tiempo de trabajar en electrónica, este código se

hace tan familiar que ya se identifica un resistor con sólo mirar brevemente su

combinación de colores.

Page 11: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 10

Tolerancia

Se ha mencionado que la cuarta banda indica la tolerancia del resistor. Esta tolerancia o

precisión significa que el valor real no es necesariamente el mismo que indica el código.

Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el

valor que indica el código.

Se fabrican resistores con tolerancias del 5%, 10% y 20% que son los más comunes,

pero también hay de 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 2%, 3% y 4%

El costo de los resistores sube considerablemente a medida que su precisión aumenta.

Por lo general, para los circuitos y proyectos básicos se utilizan resistores con una

tolerancia del 5%.

Page 12: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 11

LECCIÓN N°1

INVESTIGO

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

Investigue que valor de resistencia es el más utilizado en el mercado electrónico

Page 13: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 12

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Energía: _______________________________________________________________________

Vatio: _________________________________________________________________________

Ohmios: _______________________________________________________________________

Tolerancia: ___________________________________________________________________

Control: _______________________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:

Palabra Concepto

Page 14: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 13

RESUMO

Realice un mapa conceptual de lo más importante de la Ficha 10.

Page 15: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 14

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

Los resistores están hechos de un material de carbón y sirven para

disminuir el paso de la corriente.

a) Verdadero

b) Falso

2. Complete

Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado

diagrama _________________

3. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

En el código de colores la cuarta banda representa la tolerancia, esto es

representado por el color plateado que representa el 10%

a) Verdadero

b) Falso

4. Complete

La unidad de medida de los resistores se llama _______________

5. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Los resistores con tolerancia de 5%, 10% y 20% son los más escasos.

a) Verdadero

b) Falso

FIRMA DEL

PROFESOR CALIFICACION

FIRMA DEL

ESTUDIANTE FECHA

Page 16: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 15

FICHA N°2 NOMBRE: ………………………………………………..

CURSO:…………………………………………………….

ESPECIALIDAD:…………………………………………

EL POTENCIOMETRO

Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor es variable dentro de los límites del valor

del potenciómetro. Para ello se les ha añadido un tercer terminal unido a un contacto

elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer

terminal puede tener un desplazamiento angular (giratorio) o longitudinal (deslizante).

Según su función en el circuito estas resistencias se denominan:

Potenciómetros: se aplican en circuitos donde la variación de resistencia la efectúa el

usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).

Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste

es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal

técnico (controles de ganancia, polarización, etc.)

Reóstatos: Son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está

Page 17: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 16

eléctricamente anulado. Tanto en un potenciómetro como un trimmer, al dejar unos de

sus terminales extremos al aire, su comportamiento será el de un reóstato, aunque estos

están diseñados para soportar grandes corrientes.

CARACTERISTICAS TÉCNICAS

En la siguiente figura encontramos las especificaciones técnicas más importantes que se

puede encontrar en las hojas de características que nos suministra el fabricante.

Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor

de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de

corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo o también se puede controlar

la caída de tensión al conectarlo en serie.

Un potenciómetro es un elemento muy similar a un reóstato, la diferencia es que este

último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor corriente, debido a esta

Page 18: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 17

característica. Por lo general los potenciómetros son generalmente usados para variar el

voltaje en circuitos colocados en paralelo, mientras que los reóstatos se utilizan en serie

para variar la corriente.

Se pueden distinguir varios tipos de potenciómetros.

Según la forma en la que se instalan: para chasis o para circuito impreso.

Según el material: de carbón, de alambre o de plástico conductor.

Según su uso: de ajuste, normalmente no accesibles desde el exterior, o de mando, para

que el usuario pueda variar parámetros de un aparato, estos a su vez pueden ser:

rotatorios, se controlan girando su eje, deslizantes, cuya pista resistiva es recta y el

cursor se mueve en línea recta o múltiples.

Según su respuesta al movimiento del cursor pueden ser: lineales, logarítmicos,

sinusoidales y antilogarítmicos.

Potenciómetros digitales: son circuitos integrados con un funcionamiento similar a un

potenciómetro analógico.

Los usos más comunes del potenciómetro son los referidos al control de funciones de

equipos eléctricos, como el volumen en los equipos de audio y el contraste o el brillo en la

imagen de un televisor.

Page 19: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 18

LECCIÓN 2 NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Describa la función de un condensador electrolítico.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

______

Page 20: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 19

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Trimmer: _________________________________________________________

Reóstato: _________________________________________________________

Potenciómetro: ____________________________________________________

Lineal: ___________________________________________________________

Logarítmico: ______________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:

Palabra Concepto

Page 21: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 20

RESUMO

Realice un mapa conceptual sobre lo más importante de los potenciómetros.

Page 22: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 21

CUESTIONARIO

1. Complete

Los potenciómetros se utilizan en circuitos, donde la variación de resistencia la

efectúa el usuario desde el exterior y se llama _________________de audio, video,

etc.

2. indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Los trimmers son resistencias variables en las que uno de los terminales externos

está eléctricamente anulado.

a) Verdadero

b) Falso

3. Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo

valor de resistencia es variable.

a) Verdadero

b) Falso

4. Los potenciómetros son generalmente usados para variar el voltaje en circuitos

colocados en serie.

a) Verdadero

b) Falso

5. Complete

Según la función en el circuito las resistencias se denominan: ______________,

_______________ o _______________

FIRMA DEL

PROFESOR CALIFICACION

FIRMA DEL

ESTUDIANTE FECHA

Page 23: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 22

LECCIÓN Nº 3

OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de los

condensadores

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las

resistencias junto con su código de colores.

LECCIÓN N°3

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

LOS CONDESADORES

Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de

campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de

aluminio) separadas por un material dieléctrico.

Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo,

tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir

Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas

= armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no

se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso

se dice que el dieléctrico es el aire.

Page 24: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 23

Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se

suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF =10-6 F),

nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).

Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que

depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha

tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este

sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a

una tensión superior a la máxima.

Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir

entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.

Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1

µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus

terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede

aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de

ser ésta la incorrecta.

TIPOS DE CONDENSADORES

Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos que se

pueden encontrar.

Page 25: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 24

Electrolíticos

Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de condensadores, los

electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación

entre las placas, a aumentar el área enfrentada de las mismas y a la utilización de un

dieléctrico de elevada constante dieléctrica.

Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que

contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido. La fabricación

de un condensador electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas

por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una

corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una

capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico

del condensador.

Cabe aclarar que, si bien existen condensadores con dieléctrico de papel, en el caso de

los electrolíticos el papel entre placas cumple la función de sostener al ácido

uniformemente en toda la superficie de las mismas.

Diversas fallas en los electrolíticos

Una falla en la uniformidad de la capa de óxido formada en algún punto de las placas

produce un cortocircuito o una disminución de la tensión de trabajo del condensador. Esta

condición aumenta una corriente de fuga que provoca el sobrecalentamiento interno y la

consiguiente expansión y evaporación del ácido, que al superar por presión el

hermetismo del tapón de goma puede destruir por explosión al condensador.

Si el sellado hermético del condensador no es bueno, el ácido se seca y deja de actuar

como dieléctrico. En este caso, el valor de capacidad se reduce progresivamente.

Page 26: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 25

Un condensador que en un período de aproximadamente 4 años no recibe tensión (es

decir, no se utiliza), comienza a deformarse internamente. En efecto, la capa de óxido de

electrolito se reduce por sí misma si el condensador no es conectado a una fuente de

tensión continua, acercándose gradualmente a su condición primitiva de

protocondensador, cuando en fábrica estaba siendo formado. Es por eso que debería

tenerse especial cuidado en conocer la fecha de fabricación de estos componentes casi

perecederos, o preguntar el tiempo de inactividad de un aparato electrónico, si se apresta

a repararlo. Un caso similar ocurre cuando se utiliza a un condensador con tensiones

mucho menores a su tensión nominal de trabajo; al estar prácticamente sin polarización

de corriente continua, la capa de óxido se irá haciendo cada vez más angosta, hasta

provocar la falla del circuito electrónico en donde trabaja.

Al estar los terminales del condensador unidos por remaches o puntos de soldadura a las

placas, existe en ambos casos una cierta resistencia de contacto. Si el condensador

trabaja en una condición de alto rizado (ripple) como, por ejemplo, el filtrado una fuente

conmutada (switching), estas uniones eléctricas se calientan y se oxidan. Al calentarse y

enfriarse, se dilatan y contraen respectivamente; estas sucesivas contracciones y

dilataciones provocarán el aflojamiento de las uniones de los terminales, llegando incluso

a dejar al condensador en un estado de circuito abierto o con intermitencias, comúnmente

llamadas falsos contactos. Por otra parte, estos falsos contactos producen un

sobrecalentamiento, que acelera el proceso, en una especie de círculo vicioso. Esta

condición especial es la que suele confundir a los técnicos más experimentados, pues un

aparato puede funcionar correctamente en el instante inicial de encendido y fallar al

alcanzar apenas unos grados de temperatura y viceversa.

Medición y comprobación de condensadores electrolíticos

Si bien existen varias pruebas y mediciones que pueden realizarse sobre un

condensador, mencionaremos aquellas que especialmente estén al alcance de un técnico

estudiante o un profesional reparador y que sean de utilidad para la detección y solución

de fallos en equipos electrónicos.

COMPROBACION DE CONTINUIDAD: se utiliza un óhmetro común para comprobar si el

condensador está en cortocircuito o con fugas de importancia, aunque no se podrá

comprobar con certeza que esté a circuito abierto o con intermitencias internas.

MEDICION DE LA CAPACIDAD: puede utilizarse un puente LCR o un medidor de

capacidad (capacímetro) y su lectura servirá para conocer si el valor de capacidad se

encuentra dentro del rango de tolerancia especificada por el fabricante. Un condensador

Page 27: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 26

en muy mal estado debería reflejar dicha condición en su valor de capacidad, sin

embargo, en la práctica, una variación del 10 % en el valor de capacidad puede ocultar

un daño mayor, de hasta el 120 %, si se elige evaluar al condensador midiendo su

Resistencia Serie Equivalente (ESR). La medición de la capacidad será de mayor utilidad

para los diseñadores de circuitos de RF, osciladores, circuitos con ajuste de sintonía, etc.

Electrolíticos de tántaloo de gota.

Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo, que con un

menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad

superior a 1 µF. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre.

Poliéster metalizado MKT

Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a

partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de

policarbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan

juntas. Aquí al lado vemos un detalle de un condensador plano de

este tipo, donde se observa que es de 0.033 µF y 250v.

(Inscripción: 0.033 K/ 250 MKT).

Page 28: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 27

Poliéster.

Son similares a los anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En

ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos

impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el nombre de

condensadores "de bandera". Su capacidad suele ser como máximo de 470 nF.

Poliéster tubular

Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar.

Cerámico "de lenteja" o "de disco"

Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre

0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color.

Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo.

Cerámico "de tubo"

Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se

usan, debido a la gran deriva térmica que tienen (variación de la capacidad con las

Page 29: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 28

variaciones de temperatura).

Page 30: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 29

LECCIÓN N° 3

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Como saber si un capacitor cerámico está en buen estado

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

___________

Page 31: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 30

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Oxido:____________________________________________________________

Amorfo: ___________________________________________________________

Absorbente:________________________________________________________

Acido: ____________________________________________________________

Faradios: ____________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 32: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 31

RESUMO

CONDENSADORES

Electrolíticos

Cerámicos

Page 33: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 32

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de

campo magnético.

a) Verdadero

b) Falso

2. Complete

La capacidad del condensador en mide en: ___________________

3. Los condensadores de mayor capacidad y fabricación se llaman:

__________________

4. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Para medir la capacidad de un condensador se utiliza en un puente LCR

a) Verdadero

b) Falso

5. Los condensadores poliéster tubular son enrollados en forma normal y son

aplastados.

a) Verdaderos

b) Falsos

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 34: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 33

LECCIÓN Nº 4

OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las pilas y de las

baterías.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las pilas y

baterías que más se utilizan en electrónica analógica.

LECCIÓN N°4

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:………………………

PILAS Y BATERIAS

La pila es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica mediante

un proceso químico transitorio. Todas las pilas básicamente consisten en

dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama

electrolito. El electrolito es un conductor de iones, el un electrodo es positivo y el otro

electrodo es negativo. Uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los

recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una

corriente eléctrica.

Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que

la energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se

Page 35: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 34

han descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o

acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al

reaccionar en los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando

una corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.

Pilas Primarias:

La pila primaria más común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el químico

francés Georges Leclanché en la década de 1860. La pila seca que se utiliza hoy es muy

similar al invento original. La pila primaria es cuando la carga no puede renovarse cuando

se agota, excepto reponiendo las sustancias químicas que tiene dicha pila, caso contrario

hay que desecharla.

El electrólito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio y cloruro de

Zinc. El electrodo negativo es de zinc, igual que la parte exterior de la pila, y el electrodo

positivo es una varilla de carbono rodeada por una mezcla de carbono y dióxido de

manganeso. Esta pila produce una fuerza electromotriz de unos 1,5 voltios.

Este tipo de pila se utiliza frecuentemente en aparatos de radio, calculadoras, etc., en los

que suelen ir asociadas en serie.

Otra pila primaria muy utilizada es la pila de zinc-óxido de mercurio, conocida

normalmente como batería de mercurio. Puede tener forma de disco pequeño y se utiliza

en audífonos, células fotoeléctricas y relojes de pulsera eléctricos. El electrodo negativo

es de zinc, el electrodo positivo de óxido de mercurio y el electrólito es una disolución de

hidróxido de potasio. La batería de mercurio produce 1,34 V.

La pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás en que los

productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran desde fuera.

Page 36: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 35

Pilas secundarias:

El acumulador o pila secundaria, que puede recargarse invirtiendo la reacción química,

fue inventado en 1859 por el físico francés Gastón Planté. La pila de Planté era una

batería de plomo y ácido, y es la que más se utiliza en la actualidad. Esta batería, que

contiene de tres a seis pilas conectadas en serie, se usa en automóviles, camiones,

aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que puede producir una corriente

eléctrica suficiente para arrancar un motor; sin embargo, se agota rápidamente. El

electrólito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo e s de plomo

y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de

plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se

mueven por el circuito eléctrico externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los

iones sulfato del electrólito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a

entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción

química. El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los

electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito

produciendo nuevamente sulfato de plomo.

Un acumulador de plomo y ácido se agota porque el ácido sulfúrico se transforma

gradualmente en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas

descritas anteriormente se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su

condición original. Una batería de plomo y ácido tiene una vida útil de unos cuatro años.

Produce unos 2 V por pila. Recientemente, se han desarrollado baterías de plomo para

aplicaciones especiales con una vida útil de 50 a 70 años.

Fig. Acumulador de plomo

Page 37: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 36

Fig. Interior del Acumulador de plomo

Pila Alcalina

Otra pila secundaria muy utilizada es la pila alcalina o batería de níquel y hierro, ideada

por el inventor estadounidense Thomas Edison en torno a 1900. El principio de

funcionamiento es el mismo que en la pila de ácido y plomo, pero aquí el electrodo

negativo es de hierro, el electrodo positivo es de óxido de níquel y el electrólito es una

disolución de hidróxido de potasio. La pila de níquel y hierro tiene la desventaja de

desprender gas hidrógeno durante la carga. Esta batería se usa principalmente en la

industria pesada. La batería de Edison tiene una vida útil de unos diez años y produce

1,15 V, aproximadamente.

Otra pila alcalina similar a la batería de Edison es la pila de níquel y cadmio o batería de

cadmio, en la que el electrodo de hierro se sustituye por uno de cadmio. Produce también

1,15 V y su vida útil es de unos 25 años.

Pilas Solares

Page 38: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 37

Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica. La

fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible, como un cristal de

silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide contra el cristal, los

electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen a la superficie opuesta. Allí se

recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan

sobre todo en los aviones, como fuente de electricidad para el equipo de a bordo.

Pila de combustible

Mecanismo electroquímico en el cual la energía de una reacción química se convierte

directamente en electricidad. A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de

combustible no se acaba ni necesita ser recargada; funciona mientras el combustible y el

oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila.

Una pila de combustible consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible

comúnmente hidrógeno, amoníaco o hidracina y un cátodo en el que se introduce un

oxidante normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una pila de combustible

están separados por un electrólito iónico conductor. Los electrones generados en el

ánodo se mueven por un circuito externo que contiene la carga y pasan al cátodo. Los

iones OH-generados en el cátodo son conducidos por el electrólito al ánodo, donde se

combinan con el hidrógeno y forman agua. El voltaje de la pila de combustible en este

caso es de unos 1,2 V pero disminuye conforme aumenta la carga. El agua producida en

el ánodo debe ser extraída continuamente para evitar que inunde la pila. Las pilas de

combustible de hidrógeno-oxígeno que utilizan membranas de intercambio iónico o

electrólitos de ácido fosfórico fueron utilizadas en los programas espaciales Gemini y

Apolo respectivamente. Las de ácido fosfórico tienen un uso limitado en las instalaciones

eléctricas generadoras de energía.

BATERÍAS

Page 39: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 38

Aparato que transforma la energía química en eléctrica, y consiste en dos o más pilas

eléctricas conectadas en serie o en paralelo en mixto. Se han desarrollado diversos tipos

de nuevas baterías para vehículos eléctricos. Se trata de versiones mejoradas de las

baterías convencionales, pero aún tienen numerosos inconvenientes como su corta

duración, alto costo, gran volumen o problemas medioambientales. Las baterías

destinadas a vehículos eléctricos incorporan sulfuro de litio-hierro, zinc-cloro, hidruro de

níquel y sulfuro de sodio. Las compañías suministradoras de electricidad están

desarrollando este tipo de baterías para utilizarlas como "niveladores de carga", a fin de

compensar las fluctuaciones esporádicas del sistema. Estas baterías ocupan poco

espacio y apenas tienen efectos dañinos para el medioambiente.

La batería para automóviles que se puede adquirir en cualquier almacén de repuestos

produce energía gracias a que contiene una solución acuosa de ácido sulfúrico conocida

como electrolitos líquidos.

Los electrolitos, en las baterías, al entrar en contacto con una lámina de metal,

usualmente de plomo y conocida como electrodo, producen reacciones químicas que

liberan energía, la cual es trasmitida por el mismo electrodo.

La energía química, en este caso, es producto del intercambio de iones que conforman la

solución acuosa o electrolitos y de los electrones de los átomos de la lámina de metal o

electrodo. Los iones son átomos a los que les falta o les sobra por lo menos un electrón.

El intercambio de iones también se presenta en los sistemas biológicos. Al igual que en

las pilas, en los seres vivos esta reacción química también libera energía, la cual nos

permite pensar, mover el cuerpo o desplazarnos de un lugar a otro

Page 40: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 39

Uno de los grandes inconvenientes de las reacciones químicas en las baterías radica en

que mientras liberan energía los electrolitos y electrodos se transforman en gases

contaminantes, ácido sulfuroso y otros desechos.

Las baterías al igual que en las pilas comunes y corrientes, poseen celdas que generan

hasta 1,5 voltios, de tal suerte que del número de celdas depende el tamaño y la potencia

requerida.

Posteriormente se desarrolló un material de electrolito sólido con base en el pegante

conocido como Colbón de la firma BASF, que se encuentra en cualquier tienda o

supermercado.

Page 41: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 40

LECCIÓN N°4

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Describa el funcionamiento de la placa electrónica conocida como Protoboard.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

____________________________________________________________

Page 42: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 41

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Fotoeléctrico: ____________________________________________________

Batería: _________________________________________________________

Industria: _________________________________________________________

Mezcla: __________________________________________________________

Alcalina: _________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 43: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 42

RESUMO

Page 44: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 43

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

La pila es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía química

mediante un proceso químico transitorio

a) Verdadero

b) Falso

2. Las pilas secundarias pueden ser reconstituidas pasando una corriente eléctrica a

través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.

a) Verdadero

b) Falso

3. Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica.

a) Verdadero

b) Falso

4. Complete

La pila primaria fue creada en el año de _________ por el químico francés

Leclanché

5. Las baterías al igual que en las pilas comunes y corrientes, poseen celdas que

generan hasta ___________ voltios.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 45: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 44

BLOQUE N° 2

ELECTRÓNICA ANALÓGICA TEMAS A TRATAR:

1. Diodos Rectificadores

2. Diodo Zenner.

3. Transistores

OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también los diferentes tipos

de diodos y las diferencias entre estos.

DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:

Conocer y diferenciar los diferentes tipos de diodos que se tiene en la electrónica y su

principio de funcionamiento dependiendo de cada uno

Conocer y saber la diferencia entre un diodo normal y un diodo zener, así como su

principio de funcionamiento.

Conocer la funcionalidad de los transistores y su principio de funcionamiento.

INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:

Conoce e identifica cada diodo y como se conecta en un circuito.

Conoce y deferencia un diodo zener para su correcto funcionamiento

Maneja un transistor para utilizarlo en la práctica.

EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre los diferentes diodos que se utilizan y saber diferenciarlos para que las

personas las utilicen en su vida laboral.

Page 46: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 45

LECCIÓN Nº 5

OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las diodos y los

diferentes tipos de diodos que se tienen en el medio.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de los diodos y

clasificación de estos.

LECCIÓN N° 5

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:………………………

EL DIODO

Un diodo es un elemento semiconductor que está formado por cristales de 2 tipos: P y N.

Permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido siendo este cuando esta polarizo

directamente, si fuese el caso contrario, es decir, inversamente se comporta como un

aislante. También suelen ser llamados "Rectificadores" porque dependiendo del tipo de

montaje realizado con ellos, pueden rectificar la corriente alterna en continua.

Tensión de codo, de partida o umbral. Es la tensión, en polarización directa, por debajo de la

cual la corriente es muy pequeña (menos del 1% del máximo valor nominal). Por encima de

esta tensión la corriente sube rápidamente. Esta tensión es de 0,2-0,3 V en los diodos de

germanio y de 0,6-0,7 V en los de silicio.

Page 47: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 46

Los diodos PN, son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo

que también reciben la denominación de unión PN. Ninguno de los dos cristales posee carga

eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo que

podemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros.

Existen también diodos de protección térmica los cuales son capaces de proteger cables.

TIPOS:

1. Diodo Avalancha: Un diodo avalancha, es un diodo semiconductor diseñado especialmente

para trabajar en tensión inversa.

2. Diodo Emisor de luz (LED): Diodo emisor de luz, también conocido como LED es un

dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se

polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica.

3. Fotodiodo: Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la

Page 48: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 47

incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza

inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado

por la luz.

4. Diodo Túnel: El Diodo túnel es un diodo semiconductor que tiene una unión PN, en la cual se

produce el efecto túnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto

intervalo de la característica corriente-tensión.

Diodo Zener: Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione

en las zonas de rupturas.

COMO COMPROBAR SI UN DIODO ESTA EN BUEN ESTADO.

Determinar si un diodo está en buen estado o no es muy importante en el trabajo

de un técnico en electrónica, pues esto le permitirá poner a funcionar

Page 49: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 48

correctamente un circuito electrónico. En el caso del aficionado que está

implementando un circuito o revisando un proyecto, es indispensable saber en

qué estado se encuentran los componentes que utiliza.

Hoy en día existen multímetros digitales que permiten probar con mucha facilidad

un diodo, pues ya vienen con esta opción lista de fábrica.

Para empezar, se coloca el selector para medir resistencias (ohmios/ohms), sin

importar de momento la escala. Se realizan las dos pruebas siguientes:

1. Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado de diodo que no

tiene la franja) y el cable de color negro en el cátodo (este lado tiene la franja).

El propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo (este

es el proceso que se hace cuando se miden resistores). Si la resistencia que se

lee es baja indica que el diodo, cuando está polarizado en directo, funciona bien y

circula corriente a través de él (como debe de ser). Si esta resistencia es muy

alta, puede ser una indicación de que el diodo esté "abierto" y deba que ser

reemplazado.

2. Se coloca el cable de color rojo en el cátodo y el cable negro en el ánodo del

diodo. En este caso como en anterior el propósito es hacer circular corriente a

través del diodo, pero ahora en sentido opuesto a la flecha de éste. Si la

resistencia leída es muy alta, esto nos indica que el diodo se comporta como se

esperaba, pues un diodo polarizado en inverso casi no conduce corriente. Si esta

resistencia es muy baja puede ser una indicación de que el diodo está en "corto" y

deba ser reemplazado.

Nota: El cable rojo debe ir conectado al terminal del mismo color en el

multímetro - El cable negro debe ir conectado al terminal del mismo color en

el multímetro (el común / common)

Page 50: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 49

Page 51: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 50

FICHA N°5

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

1. ¿Describa que es la zona de ruptura de un diodo?

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

_______________________________________________

Page 52: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 51

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Ánodo:______________________________________________________________

Cátodo:_____________________________________________________________

Polariza:_____________________________________________________________

Directo:_____________________________________________________________

Inverso:_____________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 53: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 52

RESUMO

Page 54: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 53

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Los diodos permiten el paso de la corriente eléctrica en varios sentidos cuando esta

polarizo directamente

a) Verdadero

b) Falso

2. Subraye lo correcto

Los diferentes tipos de diodos son:

a) Diodos de avalancha

b) Diodos led,

c) Diodo Zenner

d) Fotorresistencia

e) Diodo túnel

f) Todos los anteriores

g) Ninguno de los anteriores

3. Complete

Este es un diodo sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja y para que su

funcionamiento sea correcto se lo debe colocar inversamente, a este diodo se lo

conoce como: ___________________.

4. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Para la comprobación de que si un diodo se encuentra en buen estado es cuando

al colocar un multímetro la resistencia que marca es muy alta.

a) Verdadero

b) Falso

5. El ánodo de un diodo es donde se encuentra la franja y el cátodo es el lado donde

no tiene la franja

a) Verdadero

b) Falso

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 55: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 54

LECCIÓN Nº 6

OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento del diodo Zenner y el

diodo LED

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento del diodo Zenner

y sus características, así como también del diodo LED

LECCIÓN N°6

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:………………………

EL DIODO ZENNER.

Como se mencionó en el tema anterior existe otro tipo de diodo, el llamado diodo

Zenner, cuyas características en polarización directa son análogas a las del diodo

de unión estudiado en la práctica anterior, pero que en polarización inversa se

comporta de manera distinta, lo que le permite tener una serie de aplicaciones

que no poseía el anterior.

Page 56: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 55

Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por

él, llamada corriente de saturación “Is”, esta corriente permanece relativamente

constante mientras aumentamos la tensión inversa hasta que el valor de ésta

alcanza “Vz”, llamada tensión Zenner (que no es la tensión de ruptura zenner),

para la cual el diodo entra en la región de colapso. La corriente empieza a

incrementarse rápidamente por el efecto avalancha.

Fig.- Característica I-V de un diodo Zenner en polarización directa e inversa

En esta región pequeños cambios de tensión producen grandes cambios de

corriente. El diodo zenner mantiene la tensión prácticamente constante entre sus

extremos para un amplio rango de corriente inversa.

DIODO LED

Page 57: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 56

El diodo LED que quiere decir Light-Emitting Diod o Diodo Emisor de Luz es un

tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser

atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Existen diodos LED de varios

colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color

rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.

El funcionamiento físico consiste en que, en los materiales semiconductores, un

electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta

energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una

amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía se manifieste en

(calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material

semiconductor. Cuando Al polarizar directamente un diodo LED conseguimos que

por la unión PN sean inyectados huecos en el material tipo N y electrones en el

material tipo P; O sea los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los

electrones de la zona n hacia la zona p, produciéndose por consiguiente, una

inyección de portadores minoritarios.

Ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el

diodo. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse,

es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un

nivel energético superior a otro inferior más estable

Page 58: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 57

Cuando estos portadores se recombinan, se produce la liberación de una cantidad

de energía proporcional al salto de banda de energía del material semiconductor.

Una parte de esta energía se libera en forma de luz, mientras que la parte

restante lo hace en forma de calor, estando determinadas las proporciones por la

mezcla de los procesos de recombinación que se producen.

La energía contenida en un fotón de luz es proporcional a su frecuencia, es decir,

su color. Cuanto mayor sea el salto de banda de energía del material

semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz

emitida.

Diodo emisor de luz con la unión polarizada en sentido directa

LED DE COLORES

Page 59: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 58

APLICACIONES DE LOS LED

Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en

mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros

electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc. y

en general para aplicaciones de control remoto, así como en dispositivos

detectores. Los LED se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de

estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de

emergencia, etc.) y en paneles informativos. También se emplean en el

alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras,

agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen

además impresoras LED.

También se usan los LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la

señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el

futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente

y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LED

presenta indudables

Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta

situación específica de funcionamiento y desplegar contadores

Para indicar la polaridad de una fuente de alimentación de corriente continua.

Para indicar la actividad de una fuente de alimentación de corriente alterna.

En dispositivos de alarma.

Page 60: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 59

VENTAJAS DEL LED

Fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor

visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía,

menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma

intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Así mismo, con LED se

pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado,

a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros

para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia

energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED

ofrecen. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a

través de fibra óptica.

DESVENTAJAS DEL LED

Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja,

que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de

visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas

difusores de luz.

CONEXIÓN DE LOS LED

Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar

polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de

alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. Además,

la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial

superior a su tensión umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente

que circula por ellos no excede los límites admisibles (Esto se puede hacer de

forma sencilla con una resistencia R en serie con los LED). Unos circuitos

sencillos que muestran cómo polarizar directamente LED son los siguientes:

Page 61: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 60

Page 62: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 61

FICHA N°6

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

1. Investigue los tipos de unión PNP.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

_________

2. Investigue los tipos de unión NPN.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

_________

Page 63: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 62

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Saturación:__________________________________________________________

Colapso:_____________________________________________________________

Avalancha:___________________________________________________________

Fotón:_______________________________________________________________

Energía: _____________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 64: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 63

RESUMO

ZENNER

LED

Page 65: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 64

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

Las características del diodo Zenner son diferentes a las del diodo de unión

a) Verdadero

b) Falso

2. En un diodo Led cuanto menor sea el salto de banda de energía del material semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz emitida. a) Verdadero b) Falso

3. Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a

distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos

como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc.

a) Verdadero

b) Falso

4. Las ventajas de un diodo Zenner es que tienen fiabilidad, mayor eficiencia

energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas

circunstancias de iluminación, menor disipación de energía.

a) Verdadero

b) Falso

5. Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar

polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de

alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo.

a) Verdadero

b) Falso

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 66: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 65

LECCIÓN Nº 7

OBJETIVO: Conocer cómo funciona los transistores y su principio de funcionamiento.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los transistores y su respectivo

funcionamiento.

LECCION Nº 7

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

LOS TRANSISTORES

Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor que cuenta

con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e interruptor. Una pequeña

corriente eléctrica, que es aplicada a uno de los terminales, logra controlar la corriente entre

los dos terminales.

Específicamente, en los aparatos electrónicos digitales, un transistor se utiliza como

interruptor, pero también se les da otros usos que guardan relación con memorias RAM y

puertas lógicas. Por otra parte, en cuanto a los aparatos análogos, se utilizan, por lo general,

como amplificadores.

Page 67: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 66

Un transistor está conformado por tres partes. Una de ellas es la que se encarga de emitir

electrones, por lo tanto, es el emisor. Una segunda parte es la que los recibe, el denominado

colector, y por último, una tercera parte que opera como un modulador del paso de los

electrones.

Los transistores tienen aplicación en muchísimos circuitos, por lo general son utilizados en

procesos de amplificación de señales (las que veremos ahora) y también en circuitos de

conmutación a ellos le dedicaremos un lugar especial.

Estos componentes vienen en dos tipos, los NPN y los PNP, no entraré en detalle respecto al

nombre ya que podrás notar las diferencias en los circuitos de aplicación, pero sí quiero

aclarar algo... Sus terminales...!!! Cada transistor tiene una disposición distinta, según el tipo

de que se trate y las ocurrencias de su fabricante, por lo que necesitarás un manual para

identificarlos.

Transistores NPN.

En este ejercicio puedes utilizar uno de los dos transistores que se indican en la siguiente

tabla, los dos son del tipo NPN con su respectiva disposición de terminales.

El circuito que analizaremos será el siguiente...

Page 68: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 67

Cuando acciones S1 llegará una cierta cantidad de corriente a la base del transistor, esta

controlará la cantidad de corriente que pasa del Colector al Emisor, lo cual puedes notar en el

brillo de los LED's.

Este es el famoso proceso de AMPLIFICACIÓN. Como puedes imaginar, a mayor corriente de base mayor corriente de colector. Prueba

cambiar R2.

Transistores PNP. Aquí utilizaremos uno de los dos transistores que se encuentran en el siguiente cuadro.

En estos transistores, para obtener el mismo efecto que el anterior, su base deberá ser

ligeramente negativa. Observa que en este esquema tanto los Leds como la fuente fueron

invertidos.

Nuevamente la corriente de base controla la corriente de colector para producir el efecto de

AMPLIFICACIÓN.

COMPROBACION DE TRANSISTORES EN BUEN ESTADO.

Con el equipo o herramienta que se llama MULTIMETRO y si es digital mejor, pero antes

que nada hay que saber qué tipo de transistor es ya que cada uno se interpreta diferente,

Page 69: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 68

porque su construcción es distinta.

Si el transistor es NPN la base es positiva

1. La punta roja debe ir en la base y el colector y el emisor son negativos, en cada unión el

multímetro te mostrara un numero uno es un poco mayor que el otro el número mayor

siempre será la unión base-colector.

2. El número de las uniones normalmente es de 0.600 a 0.700 que es un pequeño voltaje de

juntura cuando algunos valores están fuera de este parámetro la unión está dañada, y por

consiguiente el transistor está dañado.

3. En la unión emisor-colector no hay medición ya que están muy separados si hay

medición es que está dañado el transistor pero cuidado ya que en un Darlington esta

unión te marca 0.001 y es por un diodo que hay entre emisor y colector como ves es

importante saber qué tipo de transistor es el que vas a revisar.

4. En un transistor PNP la medición es la misma solo que cambian las puntas del multímetro

la punta negra va en la base y la roja hace la unión en el emisor y el colector.

Otra cosa muy importante es cuando se vaya a realizar una medición hay que evitar tocar

las puntas del multímetro con las 2 manos ósea solo hay que sostener una punta con una

terminal del transistor y realizar la medición con la otra punta sin tocar el metal con la

mano ya que se induce una carga electrostática que tenemos y marca una medición

errónea.

Page 70: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 69

Page 71: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 70

LECCIÓN N°7

NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue el funcionamiento de los transistores JFET ___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Page 72: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 71

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Amplificador:

____________________________________________________________

Interruptor: _____________________________________________________________

Digital:_________________________________________________________________

_

Transistor:______________________________________________________________

Terminal:_______________________________________________________________

_

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 73: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 72

RESUMO

Page 74: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 73

CUESTIONARIO

1. Indique si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos

Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e interruptor. a) Verdadero b) Falso

2. Las siglas EBC quiere decir emisor, base y colector que son los pines del

transistor.

a) Verdadero

b) Falso

3. Para comprobar si un transistor PNP está en buen estado la punta de color rojo del

multímetro debe ir en la base y el colector y el emisor son negativos, en cada

unión el multímetro te mostrara un numero uno es un poco mayor que el otro el

número mayor siempre será la unión base-colector.

a) Verdadero

b) Falso

4. Cuando se vaya a realizar una medición hay que evitar tocar las puntas del

multímetro con las 2 manos ósea solo hay que sostener una punta con una

terminal del transistor y realizar la medición con la otra punta sin tocar el metal con

la mano ya que se induce una carga electrostática que tenemos y marca una

medición errónea.

a) Verdadero

b) Falso

5. Coloque en orden según corresponda

Un transistor está conformado por tres partes.

a) Primera pata ( ) Recibe electrones (colector) b) Segunda pata ( ) Emite electrones (emisor) c) Tercera pata ( ) Modulador del paso de los electrones

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 75: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 74

BLOQUE N° 3

ELECTRÓNICA ANALÓGICA TEMAS A TRATAR:

1. Reguladores de Tensión.

2. Regulador Fijo y Variable

OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de los diferentes tipos de reguladores que se utilizan en electrónica

analógica.

DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:

Conocer cómo se maneja y como funciona un regulador de tensión.

Conocer e identificar las clases de reguladores que se tienen en electrónica.

INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:

Conoce su funcionamiento y como se utiliza un regulador de tensión.

Conoce e identifica los diferentes tipos de reguladores

EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre los tipos y funciones de los tipos de reguladores para que las personas

puedan utilizarlos en la vida cotidiana.

Page 76: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 75

LECCIÓN Nº 8

OBJETIVO: Conocer cómo funcionan los reguladores de Tensión y su respectiva

conexión.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los reguladores de tensión y su

principal uso.

LECCION Nº 8

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

REGULADOR DE TENSION.

En el mercado existen una serie de circuitos integrados dedicados a regular la

tensión con estos valores tensiones de salida 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 18 y 24V,

esta serie es la LM78XX siendo los valores más usados (7805, 7812, 7815, 7824).

La intensidad máxima en todos los casos es de 1 A.

El encapsulado normal es el TO220 y DPAK en el caso de formato en SMD.

Aunque está diseñado principalmente para suministrar una tensión fija, estos

reguladores pueden ser utilizados con componentes externos para obtener

voltajes y corrientes ajustables. Una característica de este dispositivo es que

dispone de protección térmica y limitación de corriente por si se producen

cortocircuitos, esto hace que si en algún momento nos sobrepasamos en sus

características el regulador de tensión queda protegido.

Page 77: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 76

Otra cosa que hay que tener en cuenta es la necesidad de colocarle un disipador

de calor, esto va en función de la potencia que debe disipar el dispositivo, es

decir, la diferencia de tensión entre la entrada y la salida, multiplicado por la

corriente que entrega.

La familia

La tensión y corriente que proporcionan es fija según el modelo y va desde 3.3v

hasta 24v con un corriente de 0.1A a 3A.

La identificación del modelo es muy sencilla. Las dos primeraS cifras

corresponden a la familia:

· 78xx para reguladores de tensión positiva

· 79xx para reguladores de tensión negativa

Las dos cifras siguientes corresponden al voltaje de salida:

3. xx05 para tensión de 5v

4. xx12 para 12v

5. xx24 para 24v

6. etc. etc.

Los modelos más comunes son:

MODEL

O

780

3

780

5

780

6

780

8

780

9

781

0

781

2

781

5

781

8

782

4

Vout 3.3V 5 V 6 V 8V 9V 10 V 12 V 15

V

18 V 24 V

MOELO 790

3

790

5

790

6

790

8

780

9

791

0

791

2

791

5

791

8

792

4

Page 78: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 77

Vout -

3.3V

-5 V -6 V -8V -9V -10

V

-12

V

-15

V

-18

V

-24

V

Con respecto a la corriente máxima (Imax) de salida, está indicada en el marcado

del dispositivo. Por ejemplo, si entre la familia y el modelo aparece una L (78L05)

indica que la corriente máxima de salida es de 0.1A.

· L = 0.1A

· M = 0.5A

· S = 2A

· T = 3A

· Sin letra = 1A

¿Cómo funciona?

Una visión simplificada, para entender su funcionamiento, sería verlos como un

divisor de tensión que se reajusta constantemente para que la tensión entregada

sea siempre la misma. Evidentemente no es tan simple como una par de

resistencias ajustables. En el interior de un regulador lineal de tensión pueden

encontrarse componentes activos, como transistores trabajando en su zona lineal,

y/o pasivos, como diodos zenner, en su zona de ruptura.

Tres terminales (pinout)

Los tres terminales corresponden a la Tensión de entrada (Vin), Tierra (ground) y

Tensión de salida (Vout). Según el encapsulado, TO92, TO220 o TO3, la

asignación de los pinouts puede variar. Este que muestro aquí es un TO220.

Prueba de funcionamiento

Si deseas probar el funcionamiento de algunos de estos reguladores de tensión,

Page 79: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 78

este esquema te servirá como guía:

Requiere de una tensión (Vin) de 2 o 3 vóltios superior a la de salida, es decir,

que si utilizamos el 7805 que entrega 5v estables, necesitaremos una tensión de

entrada de al menos 7v y no más de 35v, pues es el Vmax del 7805.

Los condensadores C1 y C2 tienen los valores recomendados por el fabricante

para que proporcionen una función estabilizadora de tensión.

Se puede montarlo en un protoboard sin dificultad ninguna, ya que es un

componente muy simple y sus resultados son muy buenos y fiables. Mi

recomendación es que siempre los tenga a mano.

Page 80: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 79

LECCIÓN N°8

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que es un circuito integrado.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

___________________

Page 81: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 80

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Integrado: ______________________________________________________________

Regulador: _____________________________________________________________

Tensión: _______________________________________________________________

Encapsulado: ___________________________________________________________

Disipador: _________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 82: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 81

RESUMO

Page 83: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 82

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

Los reguladores de tensión si pueden estabilizar el voltaje cuando hay una

diferencia menor a 3 voltios entre el voltaje de ingreso y el voltaje a estabilizar

A) Verdadero

B) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

Los reguladores que su numeración expresan 78XX sirven para voltajes:

a) Voltajes Negativos.

b) Voltajes Positivos.

c) Voltajes Positivos y negativos.

3. Seleccione la respuesta correcta.

Los reguladores que su numeración expresan 79XX sirven para voltajes:

a) Voltajes Negativos.

b) Voltajes Positivos.

c) Voltajes Positivos y negativos.

4. Seleccione la respuesta correcta.

La lectura de los reguladores de voltaje en sus pines es:

a) 1-V. salida, 2- V. Ingreso, 3. Negativo.

b) 1-V. salida, 2- Negativo, 3. V. Ingreso.

c) 1- V. Ingreso, 2- Negativo, 3. V. salida.

Page 84: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 83

5. Seleccione la respuesta correcta.

Si el integrado no muestra ninguna letra en su matrícula significa que es de:

· 0.1A

· 0.5A

· 1A

· 2A

· 3A

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 85: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 84

LECCIÓN Nº 9

OBJETIVO: Conocer las diferentes clases de reguladores y la diferencias entre ellos.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los reguladores fijos y variables y su

principio de funcionamiento.

LECCION Nº 9

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

REGULADORES FIJOS Y VARIABLES

Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las

fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan los voltajes DC

usados por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los

automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de voltaje controlan la

salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los

reguladores de voltaje pueden instalarse en una subestación o junto con las

líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban un voltaje

constante independientemente de que tanta potencia exista en la línea.

Page 86: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 85

Para las aplicaciones en las que se requiere diseñar específicamente una fuente

regulable de amplio margen de salida, es altamente recomendable utilizar otro

regulador el LM317. En principio sus características son similares a cualquier

78XX, es decir un regulador positivo. Sin embargo, posee una diferencia

fundamental que lo hace ideal para fuentes regulables: su tensión de referencia

(la XX de la expresión anterior) es de sólo 1,25V, con lo ofrece la posibilidad de

un amplio rango de tensiones de salida.

Un diseño estimativo de una fuente de laboratorio, con las excelentes

características de regulación y rechazo de rizado ya comentadas, capaz de

proveer una tensión de salida entre 1,25V y 25V es el siguiente:

Se observa que fueron agregados dos diodos y un capacitor con respecto al

último circuito. Tanto D2 como D3 evitan que se descargue el nuevo capacitor

incluido a través del integrado. A su vez dicho capacitor (C4 en este caso) mejora

el rechazo al rizado elevándolo hasta los 80dB.

Para obtener el rango de salida indicado en la figura R1 debe ser de 220 ohm, R2

Page 87: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 86

un potenciómetro de 5 kohm y D1 y D2 cualquier diodo pequeño como, por

ejemplo, 1N4001.

En cuanto a la corriente de salida, es de 1,5 amperios si se utiliza un disipador

adecuado.

Con este integrado podemos crear una fuente de voltaje variable con el LM317T

es una fuente de voltaje ideal para personas que necesitan una salida de voltaje

variable (1.5 V a 15.0 Voltios) con capacidad de entrega de corriente continua de

hasta de 1.5 Amperios.

Si se utiliza el LM317 solo se obtienen 500 mA a la salida, suficiente para muchas

aplicaciones, pero en este caso utilizamos el LM317T que porque puede entregar

más corriente.

Este dispositivo tiene protección contra sobre corrientes que evita el integrado se

queme accidentalmente debido a un corto circuito.

El voltaje de salida depende de la posición que tenga la patilla variable del

potenciómetro de 5 KΩ (kilohmios), patilla que se conecta a la patilla de AJUSTE

del integrado. (COM)

El transformador debe de tener un secundario con un voltaje lo suficientemente

alto como para que la entrada al regulador IN se mantenga 3 voltios por encima

de su salida OUT a plena carga, esto debido a requisitos de diseño del circuito

integrado.

En este caso se espera obtener, a la salida, un máximo de 15.0 voltios lo que

significa que a la entrada del integrado debe de haber por lo menos 18.0 Voltios.

Se puede poner un diodo entre los terminales de salida y entrada para proteger al

regulador de posibles voltajes en sentido opuesto.

Normalmente se encuentran transformadores con un voltaje en el secundario de

12.6 voltios, lo que significa que el voltaje final máximo que se puede obtener con

este regulador es el esperado.

Page 88: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 87

Esto se hace debido a que cuando la fuente de voltaje se apaga, algunas veces el

voltaje de salida se mantiene alto por más tiempo que el voltaje de entrada. Se

pone el cátodo hacia la patita IN y el ánodo hacia la patita OUT.

Un capacitor electrolítico de 100uF se coloca a la salida para mejorar la respuesta

transitoria, y un capacitor de 0.1uF (no se encuentra en el diagrama) se

recomienda colocar en la entrada del regulador si éste no se encuentra cerca del

capacitor electrolítico de 4,700uF.

Ver la configuración de patillas del LM317 en el diagrama.

Page 89: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 88

FICHA 9

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que son los integrados TTL.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

___________________________________

Page 90: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 89

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Regulador: _______________________________________________________

Generador: ________________________________________________________

Rango: ___________________________________________________________

Transformador: ____________________________________________________

Integrados: _______________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 91: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 90

RESUMO

Realice un cuadro sinóptico del tema estudiado en esta tutoría

Page 92: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 91

CUESTIONARIO

1. Indicar si el siguiente enunciado es verdadero o falso

El regulador LM 317 puede dar voltaje desde 1,5 voltios hasta 15 voltios con un

trasformador principal de 15 voltios.

· Verdadero

· Falso

2. Seleccione la respuesta correcta

El voltaje mínimo del integrado Lm 317 es de:

a) 1,5 v

b) 3 v

c) 5 v

3. Seleccione la respuesta correcta

La regulación de voltaje se da de acuerdo a:

a) La resistencia de 2K ohm

b) El potenciómetro de 5K ohm

c) Los diodos 1N4500

4. Seleccione la respuesta correcta

La función de los diodos en el circuito es:

a) Proteger contra corto circuitos

b) Bloquear los voltajes en sentido contrario

c) Reducir el voltaje.

Page 93: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 92

5. Seleccione la respuesta correcta

La distribución correcta de pines en un regulador ajustable es:

a) 1 Ajuste, 2 V ingreso, 3 V salida

b) 1 Ajuste, 2 V salida, 3 V Ingreso

c) 1 V ingreso, 2 Ajuste, 3 V salida.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 94: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 93

BLOQUE N° 4

ELECTRÓNICA DIGITAL TEMAS A TRATAR:

3. Electrónica Digital y compuerta NOT.

4. Circuito integrado 555.

5. Motores de Corriente Continua.

6. Displays Electrónicos.

OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también sobre las compuertas

analógicas y circuitos integrados más utilizados en la electrónica digital.

DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:

Conocer sobre electrónica digital y la diferencia entre la lógica positiva y negativa, junto

con las características de la compuerta NOT

Manejar y conocer las características del circuito integrado 555

Saber y conocer los diferentes tipos de motores de corriente continua más utilizados en

electrónica digital.

Conocer los displays y su manera de conectarla y su principio de funcionamiento.

INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:

Conoce la diferencia entre la lógica positiva y negativa, así como también conoce y

maneja la compuerta NOT.

Maneja, conoce y realiza prácticas con el circuito integrado 555.

Conoce e identifica los diferentes tipos de motores de corriente continua.

Conoce y maneja los displays junto con su principio de funcionamiento.

EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre las diferentes maneras de manejar la electrónica digital, para que el

estudiante pueda aplicar en su vida laboral.

Page 95: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 94

LECCIÓN Nº 10

OBJETIVO: Conocer cómo funciona la electrónica digital y conocer sobre la compuerta

llamada NOT.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre la electrónica digital y funcionamiento

de la compuerta NOT.

LECCION Nº 10

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

ELECTRONICA DIGITAL.

La electrónica digital obviamente es una ciencia que estudia las señales eléctricas, pero

en este caso son señales discretas, es decir, están bien identificadas, razón por la cual a

un determinado nivel de tensión se lo llama estado alto (High) o Uno lógico; y a otro,

estado bajo (Low) o Cero lógico.

Suponte que las señales eléctricas con que trabaja un sistema digital son 0V y 5V. Es

obvio que 5V será el estado alto o uno lógico, pero bueno, habrá que tener en cuenta

que existe la Lógica Positiva y la Lógica Negativa, veamos cada una de ellas.

Lógica Positiva

En esta notación al 1 lógico le corresponde el nivel más alto de tensión (positivo, si se

desea llamarlo así) y al 0 lógico el nivel más bajo (que bien podría ser negativo),

pero ¿qué ocurre cuando la señal no está bien definida?. Entonces habrá que conocer

cuáles son los límites para cada tipo de señal (conocido como tensión de histéresis), en

este gráfico se puede ver con mayor claridad cada estado lógico y su nivel de tensión.

Page 96: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 95

Lógica Negativa

Aquí ocurre todo lo contrario, es decir, se representa al estado "1" con los niveles más

bajos de tensión y al "0" con los niveles más altos.

Compuertas Lógicas

Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos

mencionados en la página anterior y funcionan igual que una calculadora, de un lado

ingresas los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el resultado.

Cada una de las compuertas lógicas se las representa mediante un Símbolo, y la

operación que realiza (Operación lógica) se corresponde con una tabla, llamada Tabla

de Verdad.

Page 97: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 96

COMPUERTA NOT

La salida de una compuerta NOT tiene el valor inverso al de su entrada. En el caso del

gráfico anterior la salida X = A

Esto significa que:

- Si a la entrada tenemos un "1" lógico, a la salida hará un "0" lógico y - Si a la entrada

tenemos un "0" lógico a la salida habrá un "1" lógico.

Las compuertas lógicas NOT indican la actividad de negación o contrario al ingreso,

estas son reconocidas por que en su mayoría la matrícula es 74XX04 disponible en las

versiones estándar LS, C, H, HC, HCT, S, ALS, AS, LVQ, VHC, AC, ACT, ACTQ y F, los

cuales proporcionan 6 inversores convencionales independientes en un solo chip de 14

pines.

Page 98: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 97

Las compuertas NOT se pueden conectar en cascada, logrando después de dos

compuertas, la entrada original. Ver el siguiente gráfico y la tabla de verdad

Page 99: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 98

INVESTIGO

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

Investigue que son los circuitos C-MOS.

Page 100: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 99

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Lógico: ________________________________________________________________

Alto: ___________________________________________________________________

Positivo: _______________________________________________________________

Bajo: __________________________________________________________________

Negativo: _______________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:

Palabra Concepto

Page 101: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 100

RESUMO

Realice un mapa conceptual de lo más importante de la Ficha 10.

Page 102: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 101

CUESTIONARIO

1. Indicar si el siguiente enunciado es verdadero o falso

La lógica positiva indica que los valores digitales lógicos 0 pertenece a 0 voltios

y que el 1 lógico corresponde a 5 voltios.

a) Verdadero

b) Falso

2. Indicar si el siguiente enunciado es verdadero o falso

La lógica negativa indica que los valores digitales lógicos 1 pertenece a 0 voltios

y que el 0 lógico corresponde a 5 voltios.

a. Verdadero

b. Falso

3. Seleccione la respuesta correcta

En la lógica positiva un 0 lógico puede tomar como límite máximo:

a. 3,5 v

b. 2,5 v

c. 1,5 v

4. Seleccione la respuesta correcta

En la lógica positiva un 1 lógico puede tomar como límite mínimo:

a) 3,5 v

b) 5 v

c) 7,5 v

5. Seleccione la respuesta correcta

La compuerta NOT presenta en su salida:

a) El mismo voltaje que el ingreso

b) La ampliación de voltaje de ingreso

c) El inverso del ingreso.

FIRMA DEL

PROFESOR CALIFICACION

FIRMA DEL

ESTUDIANTE FECHA

Page 103: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 102

Page 104: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 103

LECCIÓN Nº 11

OBJETIVO: Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Información y manera de conectar el circuito integrado

555.

LECCION Nº 11

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

Circuito Integrado 555

Es un circuito integrado de ocho patillas cuya función es la de generar señales con intervalos

de tiempo plenamente configurables. Su uso más común es como temporizador y como

generador de onda cuadrada. Los intervalos de tiempo del CI555 se controlan de una

forma precisa incorporando resistencias y condensadores al circuito.

La distribución de patillas de este circuito integrado es la siguiente:

Page 105: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 104

Características generales:

El circuito puede alimentarse con tensión continua comprendida entre 5 y 15 voltios,

aunque hay versiones que admiten tensiones de alimentación hasta 2 V., pero no son de

uso corriente. Si se alimenta a 5V es compatible con la familia TTL.

La corriente de salida máxima puede ser de hasta 200mA., muy elevada para un circuito

integrado, permitiendo excitar directamente relés y otros circuitos de alto consumo sin

necesidad de utilizar componentes adicionales.

Necesita un número mínimo de componentes exteriores, la frecuencia de oscilación se

controla con dos resistencias y un condensador. Cuando funciona como monoestable el

retardo se determina con los valores de una resistencia y de un condensador.

Modos de funcionamiento:

1. FUNCIONAMIENTO EN MODO MONOESTABLE:

Cuando la señal de disparo (patilla 2) está a 5V (nivel lógico alto) la salida se mantiene a

0 V (nivel lógico bajo). Si la señal de disparo pasa rápidamente a 0 V (nivel lógico

bajo), la salida pasa a valer 5V (nivel lógico alto) y se mantiene el tiempo determinado por

la ecuación:

T = 1,1.R.C (segundos)

Page 106: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 105

Cuando esto sucede, el circuito integrado 555 me genera una onda cuadrada, pasando

de 0 V (nivel lógico bajo), a 5V (nivel lógico alto) por un determinado tiempo que

queramos, y de ahí regresa a 0V (nivel lógico bajo).

En la vida práctica este circuito de FUNCIONAMIENTO EN MODO MONOESTABLE se

utiliza en la automatización de diversos dispositivos eléctricos, como son los relés

electromagnéticos, lámparas incandescentes, acompañados en el circuito por un

transistor en conmutación para garantizar el funcionamiento.

EJEMPLO DE APLICACIÓN EN CLASES.

AUTOMATIZACION DE LA SIRENA DEL COLEGIO.

OBJETIVOS: Con tan solo un pulso, hacer que una sirena funcione por un lapso de 6

segundos, en un cambio de hora.

2. FUNCIONAMIENTO EN MODO AESTABLE:

Este modo de funcionamiento se emplea para generar señales de salida

Page 107: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 106

cuadradas. El valor alto de la señal valdrá aproximadamente 5V y el valor bajo 0V. El

tiempo que está la señal a nivel alto valdrá:

T1 = 0,693.(R1+R2).C (segundos) El tiempo que está a nivel bajo será:

T2 = 0,693.R2.C (segundos)

En este circuito aestable se muestra cómo puede obtenerse una onda simétrica; el modo

de hacerlo es que el condensador tarde el mismo tiempo en cargarse que en

descargarse, los caminos de carga y descarga deben ser iguales.

Las utilidades de este integrado 555 en FUNCIONAMIENTO EN MODO AESTABLE

son muy diversas ya que podemos construir juegos de luces, con tiempos de encendido y

apagado iguales, además la salida es una onda cuadrada infinita, es decir siempre está

oscilando(mientras este encendido el circuito).

EJEMPLO DE APLICACIÓN EN CLASES.

LUCES DE VELOCIDAD VARIABLE.

OBJETIVOS: Diseñar y construir un circuito de luces de velocidad variable para discoteca.

Page 108: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 107

FICHA 11

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que es un circuito integrado 555.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Page 109: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 108

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Monoestable: ___________________________________________________________

Aestable: _______________________________________________________________

Onda Cuadrada: _________________________________________________________

Reset: _________________________________________________________________

Conmutación: ___________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:

Palabra Concepto

Page 110: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 109

RESUMO

Page 111: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 110

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La función del C.I. 555 es la de generar señales con intervalos de tiempo plenamente

configurables:

a) Verdadero

b) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

La corriente de salida máxima del CI 555 puede ser de hasta de:

a) 20 A

b) 200mA

c) 200 A.

3. Seleccione la respuesta correcta.

La patilla número 3 del CI 555 me determina:

a) Reset.

b) Alimentación Vcc.

c) Salida.

d) Tierra

4. Seleccione la respuesta correcta.

El CI 555 en configuración aestable, la señal de salida es

a) Onda triangula indefinida.

b) Una onda cuadrada

c) Una onda cuadrada indefinida

5. Seleccione la respuesta correcta.

Cuál es la forma de reconocer físicamente al pin N1 del CI 555:

a) El pin N1 es más largo.

b) Tiene escrito en el chip, y es la más corta.

c) Tiene una muesca en la parte superior izquierda.

Firma del Profesor

Calificación

Firma del Estudiante

Page 112: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 111

LECCIÓN Nº 12

OBJETIVO: Identificar los diferentes tipos de motores de corriente directa más utilizados

en electrónica digital.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los motores de corriente continua,

motores paso a paso y servomotores.

LECCION Nº 12

NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

MOTORES DE CC

Un motor eléctrico de Corriente Continua es esencialmente una máquina que convierte

energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través

de medios electromagnéticos.

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que

son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para

funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De

Page 113: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 112

acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el

estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos

diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación.

LAS PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE CORRIENTE

CONTINUA SON:

ESTATOR: Es el que crea el campo magnético fijo, al que le llamamos Excitación. En los

motores pequeños se consigue con imanes permanentes. Cada vez se construyen

imanes más potentes, y como consecuencia aparecen en el mercado motores de

excitación permanente, mayores.

ROTOR: También llamado armadura. Lleva las bobinas cuyo campo crea, junto al del

estator, el par de fuerzas que le hace girar.

ESCOBILLAS: Normalmente son dos tacos de grafito que hacen contacto con las

bobinas del rotor. A medida que éste gira, la conexión se conmuta entre unas y otras

bobinas, y debido a ello se producen chispas que generan calor. Las escobillas se

fabrican normalmente de grafito, y su nombre se debe a que los primeros motores

Page 114: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 113

llevaban en su lugar unos paquetes hechos con alambres de cobre dispuestos de manera

que al girar el rotor "barrían", como pequeñas escobas, la superficie sobre la que tenían

que hacer contacto.

COLECTOR: Los contactos entre escobillas y bobinas del rotor se llevan a cabo

intercalando una corona de cobre partida en sectores. El colector consta a su vez de dos

partes básicas:

DELGAS: Son los sectores circulares, aislados entre sí, que tocan con las escobillas y a

su vez están soldados a los extremos de los conductores que conforman las bobinas del

rotor.

MICAS: Son láminas delgadas del mismo material, intercaladas entre las delgas de

manera que el conjunto forma una masa compacta y mecánicamente robusta.

TIPOS DE MOTORES

Servomotores:

Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica, pero su

uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor

de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva

la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. También

potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por consiguiente, tiene un

consumo de energía reducido.

Page 115: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 114

Motores paso a paso.

Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien

totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará

enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre

si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.

Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van

aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras

bobinadas en su estator.

Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación

(o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.

EJEMPLO DE APLICACIÓN EN CLASE.

Page 116: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 115

OBJETIVOS: DETERMINAR EL FUNCIONAMIENTO DEL SERVOMOTOR Y EL

MOTOR A PASOS Y GENERAR SISTEMAS DE CONTROL PARA INVERTIR SU GIRO.

Page 117: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 116

FICHA 12

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

¿Qué es una Maquina Eléctrica (motores)?

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Page 118: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 117

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

ESTATOR: ______________________________________________________________

ROTOR: ________________________________________________________________

ENGRANES: ____________________________________________________________

POTENCIA: _____________________________________________________________

PRECISION: ____________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:

Palabra Concepto

Page 119: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 118

RESUMO

Page 120: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 119

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

El motor es una maquina eléctrica que convierte, de energía eléctrica a energía

mecánica.

A) V

erdadero

B) F

also

2. Seleccione la respuesta correcta

El estator de motor eléctrico es la parte que:

a) G

ira

b) C

rea el campo magnético

c) E

nergiza al motor para que funcione

3. Seleccione la respuesta correcta.

Los servomotores funcionan de la siguiente manera:

a) C

on rotación a pasos

b) C

on una gran potencia de rotación gracias a sus engranes

c) C

on 110V y de un solo sentido de giro.

4. Seleccione la respuesta correcta.

Los motores a pasos tiene su rotación especial gracias a que:

a) S

on más económicos.

b) S

u construcción es de material liviano

c) T

iene varios imanes permanentes que determinan un paso.

d) F

uncionan a Corriente Alterna

5. Seleccione la respuesta correcta.

Se quiere implementar un brazo robótico de alta precisión que motor utilizaría.

Page 121: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 120

a) Motor eléctrico de corriente alterna.

b) U

n motor a pasos con su circuitería de control.

c) U

na servo motor de gran potencia

d) U

n motor a pasos conectado directamente.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 122: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 121

LECCIÓN Nº 13

OBJETIVO: Conocer sobre los displays utilizados en electrónica digital.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Principio de Funcionamiento y manejo de los displays en

circuitos electrónicos.

LECCION Nº 13 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

LOS DISPLAYS ELECTRONICOS

El displays de 7 segmentos, es un componente que se utiliza para la representación de

números en muchos dispositivos electrónicos.

Cada vez es más frecuente encontrar LCD´s en estos equipos (debido a su bajísima

demanda de energía), todavía hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su

simplicidad.

Este elemento se ensambla o arma de manera que se pueda activar cada segmento

(diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los elementos y representar

todos los números en el display (del 0 al 9).

El display de 7 segmentos más común es el de color rojo, por su facilidad de

visualización.

Cada elemento del display tiene asignado una letra que identifica su posición en el

arreglo del display. Ver el gráfico arriba

Si se activan todos los segmentos se forma el número "8"

Page 123: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 122

Si se activan solo los segmentos: "a, b, c, d, f," se forma el número "0"

Si se activan solo los segmentos: "a, b, g, e, d," se forma el número "2"

Si se activan solo los segmentos: "b, c, f, g," se forma el número "4"

p.d. representa el punto decimal

El display ánodo común

En el display ánodo común, todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a la

fuente de alimentación.

En este caso para activar cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a

tierra a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el elemento

El display cátodo común

El display cátodo común tiene todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a

tierra. Para activar un segmento de estos hay que poner el ánodo del segmento a

encender a Vcc (tensión de la fuente) a través de una resistencia para limitar el paso de

la corriente.

Este modo de controlar un display es muy simple y didáctico, pero en la práctica no se

utiliza. En un circuito real, siempre habrá un dispositivo lógico que controla la indicación

del display, como puede ser un microcontrolador, un contador, etc. En este circuito

utilizaremos un decodificador 74LS47. Esto nos será muy útil para ver como un

dispositivo controla el display sin meternos por ahora en el código de un

microcontrolador. Pues bien, empecemos.

Que es un decodificador? Es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en

otro. Es decir, transforma una combinación de unos y cero, en otra. 74LS47, en particular

transforma el código binario en el código de 7 segmentos. Parece confuso, pero en breve

quedará más claro.

El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee

7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado

determinado (activada o desactivada).

Page 124: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 123

La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodificador recibe los números

binarios. Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario.

Como es un decodificador 74LS47? El dispositivo viene en un encapsulado DIP16. Sus

pines o patillas son:

Entradas: 4 pines de entrada para ingresar el dígito a mostrar en binario.

Salidas: 7 pines de salida, uno para cada segmento.

Control: 3 pines de control. Por el momento no entraremos en detalle para que se utilizan.

Alimentación: 2 pines para alimentación, fuente (+) y fuente (-).

Entonces, como ya lo dijimos, hay que aplicar el número deseado en la entrada y el

dispositivo, automáticamente, habilita los segmentos correspondientes a la salida.

Supongamos que queremos mostrar el número 5. Utilizando la tabla anterior vemos que 5

en binario es 0101. Debemos aplicar este valor en los pines de entrada en el orden

DCBA, es decir DCBA = 0101, o sea D=0, C=1, B=0, A=1. Al hacerlo, el integrado

enciende todos los segmentos, salvo "b" y "e" para mostrar el número 5.

Page 125: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 124

Veamos ahora, los valores reales de tensión en la entrada y salida. Recuerden que el "1"

lógico equivale a 5v y el "0" lógico a 0v. Vemos nuevamente el mismo gráfico, ahora con

los valores de tensión en la entrada y la salida:

En la entrada del 74LS47 hay que ingresar un código binario

El valor binario es una combinación de unos y cero, siendo, "0" lógico = 0v; "1" lógico =

5v.

En la salida aparece la combinación de siete segmentos correspondiente.

Cada pin de salida corresponde a un segmento.

Las salidas son activo baja, es decir, "0" lógico = encendido; "1" lógico = apagado.

Circuito completo. Ahora, que ya tenemos el concepto del decodifcador y la forma en

que enciende los segmentos, veamos el circuito completo:

Page 126: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 125

Page 127: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 126

LECCIÓN 13

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue cuales son las utilidades más comunes del display.

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______

Page 128: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 127

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Segmento: ______________________________________________________________

Decodificador: __________________________________________________________

Display: ________________________________________________________________

Banner: ________________________________________________________________

Código: ________________________________________________________________

Binario: ________________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:

Palabra Concepto

Page 129: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 128

RESUMO

Page 130: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 129

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La función de los displays es mostrar datos en forma luminosa.

a) Verdadero

b) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

Los displays de ánodo común son de

a. 6 Segmentos

b. 7 Pines

c. 7 Segmentos

d. 8 Segmentos

3. Seleccione la respuesta correcta.

El código de un circuito DECODIFICADOR digital es:

a. C.I. 555

b. C.I. 74LS47

c. C.I. 74LS90

4. Seleccione la respuesta correcta.

Cuáles son las entradas de Vcc en un circuito integrado Codificador.

e) Patilla 11.

f) Patilla 20

g) Patilla 3

h) Ninguna de las anteriores

5. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso

El decodificador es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir,

transforma una combinación de unos y cero

a) Verdadero

b) Falso

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 131: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 130

BLOQUE N° 5

ELECTRÓNICA DIGITAL TEMAS A TRATAR:

1. Contadores Digitales

2. Amplificadores Operacionales

3. Sensores

OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también sobre las compuertas

analógicas y circuitos integrados más utilizados en la electrónica digital.

DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:

Conocer sobre electrónica digital y la diferencia entre la lógica positiva y negativa, junto

con las características de la compuerta NOT

Manejar y conocer las características del circuito integrado 555

Saber y conocer los diferentes tipos de motores de corriente continua más utilizados en

electrónica digital.

Conocer los displays y su manera de conectarla y su principio de funcionamiento.

INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:

Conoce la diferencia entre la lógica positiva y negativa, así como también conoce y

maneja la compuerta NOT.

Maneja, conoce y realiza prácticas con el circuito integrado 555.

Conoce e identifica los diferentes tipos de motores de corriente continua.

Conoce y maneja los displays junto con su principio de funcionamiento.

EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre las diferentes maneras de manejar la electrónica digital, para que el

estudiante pueda aplicar en su vida laboral.

Page 132: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 131

LECCIÓN Nº 14

OBJETIVO: Conocer cómo funcionan los contadores digitales.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los contadores digitales y su conexión.

LECCION Nº 14 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

CONTADORES DIGITALES

Cómo funciona un chip 7490?

Page 133: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 132

Veremos a continuación de una forma breve, como funciona un integrado 7490 y como

son las salidas de sus pines. Un 7490 es un contador que puede contar del 0 al 9 de una

forma cíclica, y ese es su modo natural. QA, QB. QC y QD son cuatro bits en un número

binario, y esto pines se ciclan desde el 0 al 9. Puedes configurar el chip para que cuente

a otro número máximo de números y luego volver a cero. Se hace cambiando el cableado

de las líneas R01, R02, R91 y R92. Si R01 y R02 son 1, es decir, 5 voltios, y tanto R91 o

R92 son 0 (tierra), entonces el chip reseteará QA, QB, QC y QD a cero. Si R91 o R92 es

1 (de nuevo 5 voltios), entonces e contador en QA, QB, QC y QD irá a 1001. Veamos un

gráfico del chip 7490 para ver mejor los pines.

Para crear un contador divisible por 10, primero conectas el pin 5 a los cinco voltios y el

pin 10 a tierra para alimentar el chip.

Entonces conectas el pin 12 al pin 1 y pones tierra a los pines 2,3, 6 y 7. Pones en

marcha la señal de reloj de entrada (para la base de tiempo o un contador previo) en el

pin 14. La salida aparece en QA, QB, QC y QD. Usa la salida en el pin 11 para conectar

la siguiente fase.

Para crear un contador divisible por 6, de nuevo, primero conectas el pin 5 a los cinco

voltios y el pin 10 para dar energía el chip. Conectas el pin 12 al pin 1 y das tierra a los

pines 6 y 7. Conectas el pin 2 al pin 9, y el pin 3 al pin 8. Pon en marcha la señal interna

del reloj al igual que hicimos con el ejemplo anterior, en el pin 14. La salida aparece en

QA, QB y QC. Usa el pin 8 para conectar la siguiente fase.

DECODIFICADORES

Page 134: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 133

Un decodificador es un circuito lógico que convierte un código binario de entrada de N

bits, en líneas de salida de manera tal, que cada una de estas líneas sólo sea activada

para una posible combinación de entrada, la figura Nº1 muestra el diagrama general del

decodificador con N entradas y 2N salidas.

Muchos decodificadores están diseñados para producir salidas activas en nivel bajo,

donde solamente la salida seleccionada es baja, en tanto que todas las otras son altas.

Esto siempre lo indica la presencia de pequeños círculos en las líneas de salida del

diagrama del decodificador.

Algunos decodificadores no utilizan los 2N posibles códigos de entrada, sino sólo unos

cuantos. Por ejemplo, un decodificador de BCD a Decimal tiene un código de entrada de

4 bits y 10 líneas de salida que corresponden a los 10 grupos de código BCD, que van

desde 0000 hasta el 1001, como ejemplo se tiene el circuito estudiado 74LS47. Los

decodificadores de este tipo a menudo están diseñados de forma tal, que si cualquiera de

los códigos que no se utilizan se aplica a la entrada, NINGUNA de las salidas se activará.

El código de los circuitos integrados que cuentan los pulsos generados es el 74LS90,

Page 135: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 134

Este circuito integrado tiene la capacidad de contar las veces que se ha generado un

pulso, el cual, una vez contado, este envía a otro circuito integrado.

El circuito integrado 74LS47 es el circuito integrado que decodifica la señal, teniendo en

sus salidas la capacidad de darme un pequeño voltaje y encender el display.

Las pulsaciones pueden ser generadas ya sea por un C.I. 555 o por un pulsante

manualmente, ya que dependiendo de la situación se pueden implementar sensores que

generen pulsos, ya sea con una LDR o un sensor infrarrojo, existen muchas maneras.

Page 136: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 135

LECCIÓN 14

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que son los circuitos contadores digitales.

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

________________________________________________________________

Page 137: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 136

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Código binario: __________________________________________________________

Decodificador: ___________________________________________________________

Display:

_________________________________________________________________

Analógica:

_______________________________________________________________

Digital: _______________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 138: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 137

Page 139: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 138

RESUMO

Page 140: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 139

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La función de los contadores digitales es obtener datos, para ser mostrados en un

display.

a) Verdadero

b) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

El código de un circuito codificador digital es:

a) C.I. 555

b) C.I. 74LS47

c) C.I. 74LS90

d) Seleccione la respuesta correcta.

3. El código de un circuito DECODIFICADOR digital es:

a) C.I. 555

b) C.I. 74LS47

c) C.I. 74LS90

d) Seleccione la respuesta correcta.

4. Cuáles son las entradas de Vcc en un circuito integrado Codificador.

a) Patilla 11.

b) Patilla 20

c) Patilla 3

d) Ninguna de las anteriores

e) Seleccione la respuesta correcta.

5. Cuál es la forma de reconocer físicamente al pin N1 de los C.I:

a) El pin N1 es más largo.

b) Tiene escrito en el chip, y es la más corta.

c) Tiene una muesca en la parte superior izquierda.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 141: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 140

LECCIÓN Nº 15

OBJETIVO: Conocer cómo funcionan los contadores digitales.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los contadores digitales y su conexión.

LECCION Nº 15 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Disparador Schmitt

El schmitt trigger usa la histéresis para prevenir el ruido que podría tapar a la señal

original y que causaría falsos cambios de estado si los niveles de referencia y entrada

son parecidos.

Para su implementación se suele utilizar un amplificador operacional realimentado

positivamente. Los niveles de referencia pueden ser controlados ajustando las

resistencias R1 y R2:

Page 142: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 141

El disparador smitth trigger es un dispositivo que podemos configurarle de muchas

maneras, como podemos ver también lo podemos usar para rectificar las señales de

ingreso ya sea captadas por un ldr u otro sensor análogo.

Un ejemplo típico de aplicación será de un

INTERRUPTOR CREPUSCULAR.

La iluminación eléctrica está disponible desde hace mucho tiempo en todos los entornos

domésticos, y la sencilla maniobra necesaria para encender y apagar una bombilla no

constituye esfuerzo alguno. Sin embargo, existen determinadas situaciones en las que

se prefiere delegar esta misión en un sistema automático, normalmente centrado en un

circuito electrónico conocido como 'interruptor crepuscular". Este sistema basa su

funcionamiento en un sensor especial, que actúa según la cantidad de luz presente en el

lugar en el que está instalado, sin necesidad de teclas u otros comandos que accionar a

mano.

Cuando la luz ambiental disminuye bajo un cierto nivel, el interruptor crepuscular

acciona un relé, cerrando así el interruptor constituido por los contactos

correspondientes.

El nivel luminoso al que tiene lugar la intervención puede naturalmente regularse, de

modo que se puede adaptar el circuito a las distintas aplicaciones posibles. Para evitar

activaciones accidentales, o conmutaciones repetidas en caso de pequeñas variaciones

de luminosidad (por ejemplo, por el paso de una nube), el dispositivo actúa con un cierto

retardo.

Page 143: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 142

El componente marcado como LDR es una fotoresistencia, es decir, un dispositivo que

representa una cierta resistencia, variable según la cantidad de luz recibida en un

determinado momento.

No es lineal como un fotodiodo, y es además relativamente lento en la respuesta a las

variaciones de luz: tarda varias decenas de milisegundos en adaptarse a bruscas

variaciones.

Tiene sin embargo una notable ventaja para sencillas aplicaciones como la nuestra: la

variación de resistencia es muy amplia, normalmente de 1 MΩ más o menos (en la

oscuridad) hasta 1 KΩ o menos (a plena luz).

Page 144: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 143

Amplificadores de Audio.

En música, se usan de manera obligada en las guitarras eléctricas y en los bajos, pues

esas no tienen caja de resonancia, la señal se obtiene porque las cuerdas, metálicas y

ferrosas, vibran sobre una cápsula electromagnética, y esa señal no es audible, pero

amplificada por un amplificador suena con su sonido característicos. Mediante su interfaz

se le puede agregar distintos efectos, distorsiones entre otros. Las radios y los televisores

tienen un amplificador incorporado, que se maneja con la perilla o tele comando del

volumen y permite que varíe la intensidad de audio.

Los amplificadores de audio son bastante antiguos en el mundo de la electrónica, sin

embargo no dejan de ser interesantes.

Diseñar un amplificador de audio por primera vez puede ser todo un reto, por muy

sencillo que parezca el circuito, las salidas de potencia siempre dan problemas y por lo

general siempre se termina con un par de transistores quemados y un sonido horrible en

la salida.

Page 145: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 144

FICHA 15

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que es un amplificador operacional.

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________

Page 146: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 145

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Amplificador: ____________________________________________________________

Señal: __________________________________________________________________

Fotoresistencia: _________________________________________________________

Interruptor Crepuscular:____________________________________________________

Sensor: _______________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 147: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 146

RESUMO

Page 148: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 147

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La función del Amplificador Operacional es de ampliar señales micrófono o de algún

dispositivo que tenga una salida mínima de audio:

a) Verdadero

b) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

Cuál es el símbolo de un amplificador operacional marque con una (x):

a) b) c)

3. Seleccione la respuesta correcta.

Cuantos amplificadores operacionales hay en este chip:

a) 6.

b) 4.

c) 1.

d) 8.

e) Seleccione la respuesta correcta.

4. El pin de Vcc y GND del amplificador operacional son los.

a) 1,5.

b) 2,7

c) 4,8

Page 149: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 148

d) Seleccione la respuesta correcta.

5. Necesitamos construir un amplificador para una guitarra eléctrica que utilizamos.

a) Un diodo rectificador.

b) Una LDR con amplificadores operacionales.

c) Un sistema compuesto por amplificadores operacionales en cascada con filtros

elimina ruidos.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 150: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 149

LECCIÓN Nº 16

OBJETIVO: Conocer el principio de funcionamiento de los sensores electrónicos.

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción y manejo de los sensores electrónicos.

LECCION Nº 16 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

SISTEMAS DE CONTROL

SENSORES ELECTRÓNICOS.

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas

variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de

instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia,

aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento.

Áreas de aplicación de los sensores:

Industria automotriz, robótica, industria aeroespacial, medicina, industria de manufactura,

etc.

Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener ventajas como son

el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor.

Page 151: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 150

Sensor de movimiento.

Es un dispositivo electrónico equipado de sensores que responden

un movimiento físico. Se encuentran, generalmente, en sistemas de

seguridad o en circuitos cerrados de televisión. El sistema puede

estar compuesto, simplemente, por una cámara de vigilancia

conectada a un ordenador, que se encarga de generar una señal de

alarma o poner el sistema en estado de alerta cuando algo se mueve

delante de la cámara. Aunque, para mejorar el sistema se suele

utilizar más de una cámara, multiplexores y grabadores digitales.

Además, se maximiza el espacio de grabación, grabando solamente

cuando se detecta movimiento.

Sensor infrarrojo.

El CNY70 es un sensor de infrarrojos de corto alcance basado en

un emisor de luz y un receptor, ambos apuntando en la misma

dirección, y cuyo funcionamiento se basa en la capacidad de

reflexión del objeto, y la detección del rayo reflectado por el

receptor. Tiene cuatro pines de conexión. Dos de ellos se

corresponden con el ánodo y cátodo del emisor, y las otras dos

corresponden a el colector y el emisor ,del receptor. Los valores

de las resistencias son típicamente 10K ohmios para el receptor y

220 ohmios para el emisor.

Page 152: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 151

FICHA 16

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue cómo funciona el sensor CNY70.

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________

Page 153: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 152

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Infrarrojo: _______________________________________________________________

Sensor de Movimiento: ____________________________________________________

Fototransistor: ___________________________________________________________

Reflexión: _______________________________________________________________

Receptor: _______________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

Palabra Concepto

Page 154: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 153

RESUMO

Page 155: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 154

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La función del sensor de movimiento es de transformar el movimiento en el espacio a señales

eléctricas.

a) Verdadero

b) Falso

2. Responda correctamente.

La configuración de los pines del sensor CNY70 es :

Pin 1 ______________

Pin 2 ______________

Pin 3 ______________

Pin 4 ______________

3. Seleccione la respuesta correcta.

Como se llama el dispositivo que transforma la señal analógica a digital. ?

a) LM555.

b) Sensor Infrarrojo.

c) Smith Trigger.

d) LS 7407

4. Seleccione la respuesta correcta.

Para construir un robot seguidor de línea utilizamos un?

a) Sensor de movimiento.

b) Un sensor Infrarrojo CNY70 y un convertidor de señal Analógica → Digital

c) Un amplificador operacional y un relé.

Page 156: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 155

5. Seleccione la respuesta correcta.

Cuál es la forma de reconocer físicamente al CNY70:

a) El pin N1 es más largo.

b) El led azul es el emisor, y el led oscuro es el receptor.

c) Tiene una muesca en la parte superior izquierda.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 157: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 156

BLOQUE N° 6

ELECTRÓNICA DIGITAL TEMAS A TRATAR:

1. Implementación de sistemas de control

2. Software de Simulación

3. Construcción de sistemas de control

4. Familia de los circuitos integrados 555.

OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer las diferentes aplicaciones que se tiene en la electrónica.

DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:

Saber en qué se puede aplicar los sistemas de control

Conocer que son los software de simulación que se tiene en nuestros medios

Conocer cómo se construye un sistema de control

Manejar los circuitos integrados y saber cuáles hay en el integrado 555.

INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:

Conoce y maneja los diferentes aplicar los sistemas de control.

Conoce y maneja los software de simulación.

Identifica y sabe los sistemas de control

Conoce más a fondo los circuitos integrados 555

EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre las diferentes maneras de manejar la electrónica digital, para que el

estudiante pueda aplicar en su vida laboral.

Page 158: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 157

LECCIÓN Nº 17

OBJETIVO: Conocer el diseño y la implementación de sistema electrónicos de control

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Diseño de una alarma y un amplificador de una guitarra.

LECCION Nº 17 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS

ELECTRÓNICOS DE CONTROL.

En la vida cotidiana la implementación de los circuitos electrónicos es muy importante ya

que nos permiten diseñar sistemas de control y hacer de la vida un poco más cómoda.

El fin del diseño electrónico es ingeniarnos modelos y verificar su funcionamiento en si,

para mejorar el buen uso de la electrónica y aprovechar de sus grandes ventajas.

Diseño de una alarma contra ladrones.

Al ensamblar este proyecto se obtiene un circuito de alarma que activa un indicador

sonoro cuando uno o más sensores, ubicados estratégicamente en puertas, ventanas,

Page 159: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 158

etc., detectan una intrusión. Puede ser utilizada en la casa o el automóvil. Incluye un

indicador luminoso que informa silenciosamente cuando la alarma esta activada

Para diseñar este circuito debemos tener en cuenta la ubicación del sistema o lo que

queremos proteger. A continuación diseñamos el prototipo con las siguientes

características.

OBJETIVOS:

Mediante un sensor diseñar una alarma que accione un timbre cuando se abra una

ventana, o cuando se abra una puerta.

A continuación tenemos un sencillo circuito que hemos diseñado vamos a analizar su

funcionamiento.

Cuando se abre el sensor S2la corriente circula directamente activando el SCR que es

una compuerta que está conectada directamente al zumbador.

Para apagar la sirena desconectamos la batería del circuito o podemos poner un pulsante

NC (normalmente cerrado).

Activación de una lámpara mediante sonidos.

Este circuito funciona cuando una señal de audio entra al micrófono esta señal se

convierte en eléctrica y luego es amplificada por el LM324n que manda un pulso positivo

polarizando el pin 2 del LM555 el cual manda pulsos desde su pin 3 al CD4013B que es

un flip flop cuando en su salida Q1 sale un pulso (1) positivo activa el opto acoplador que

Page 160: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 159

a su vez activa el triac Bta 12 y cuando el CD 4013B recibe otro pulso su salida Q1 pasa a

(0) o negativo por lo que no activa el opto acoplador y por lo tanto el triac no conduce

apagando asi la lámpara.

Amplificador de 8 W para guitarra eléctrica.

Un amplificador es un dispositivo que recibe una señal de entrada proveniente de algún

transductor o fuente, y genera un nivel más grande de la señal.

Como podemos ver consta de un amplificador operacional, que nos da la ganancia de

señal de salida ya sea amplificando 8 veces la señal de entrada.

Page 161: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 160

El diagrama del circuito nos muestra que la señal de entrada es bloqueada en DC a través

del capacitor de 1µF, luego ingresa al amplificador operacional por la entrada no

inversora. De la salida se toma una parte de la señal para realimentar el sistema por

medio de la entrada inversora. La señal completa de la salida se le quita la continua por

medio del capacitor de 1000µF y se aplica al parlante, cuya impedancia debe ser de 4

ohms. De colocar un parlante de 8 ohms la potencia total obtenida será de 4 vatios.

El circuito se alimenta con 12V y necesita una corriente de 1A a máxima potencia.

Page 162: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 161

FICHA 17

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que es un circuito de control.

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

__________________________________________________________

Page 163: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 162

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Amplificador: _____________________________________________________________

Impedancia: _____________________________________________________________

C.I CMOS: _______________________________________________________________

TDA 2002: _______________________________________________________________

Potencia: _______________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Page 164: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 163

RESUMO

Realice un mapa conceptual de lo más importante de la ficha N°17

Page 165: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 164

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

Un amplificador de audio es un sistema de control que nos da la ganancia

amplificada de la micro señal que tenemos de ingreso.

C) Verdadero

D) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

El circuito integrado TDA es un…?

d) Fototransistor

e) Generador de pulsos

f) Amplificador de audio.

3. Seleccione la respuesta correcta.

La compuerta SCR es un elemento electrónico de potencia que:

f) Amplifica la señal.

g) Se activa cuanto hay tensión en la patilla GATE.

h) Se opone al paso de la corriente.

i) No hace nada

4.

Seleccione la respuesta correcta.

Una compuerta de la tecnología CMOS eso indica que.

i) Puedo manipularle sin ningún problema

j) Son sensibles y se pueden quemar con solo tocarles.

5. Seleccione la respuesta correcta.

Queremos diseñar un sistema de alarma que debemos tomar en cuenta

d) Lo que pida el cliente.

e) Lo que sea más barato.

f) Las cualidades que pide el cliente y dependiendo la zona de ubicación

implementar el sistema con las normas de ley.

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 166: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 165

Page 167: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 166

LECCIÓN Nº 18

OBJETIVO: Conocer sobre Softwares para diseñas tarjetas electronicas

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre el software Liveware

LECCION Nº 18 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

SOFTWARE DE DISEÑO

LIVEWARE

Livewire es un sofisticado paquete de software creado para el diseño y simulación

de circuitos electrónicos tanto analógicos como digitales. posee librerías con switchs,

transistores, diodos, circuitos integrados y muchos más componentes que pueden ser

interconectados para investigar el comportamiento de los circuitos electrónicos. Además

cuenta con instrumentos usuales tales como multímetro, osciloscopio, generador de

palabras digitales, generador de señales, etc.

Otra característica interesante es que se puede configurar la simulación para que en el

caso en que se superen los parámetros máximos de funcionamiento de cada componente

estos exploten, literalmente, demostrando un mal funcionamiento o error en el diseño.

También se le pueden añadir fallas intencionales para ver la reacción en el circuito.

Livewire es un Laboratorio Virtual con el cual podremos hacer simulaciones de circuitos

electrónicos virtuales empleando animación y sonido.

Nos da la ventaja de visualizar lo qué ocurre con el funcionamiento del circuito cuando se

realiza alguna modificación y así poder modificar y mejorar el diseño electrónico del

mismo.

Si queremos montar un circuito y no estamos seguro de si va a funcionar, primero lo

dibujamos en Livewire y analizamos cómo se desempeña, sin tener que montar el circuito

y tener que comprar los componentes.

Page 168: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 167

Para saber cómo se comporta un circuito, simplemente debemos arrastrar los

componentes sobre un tablero y los tenemos que conectar entre si hasta formar el circuito

que deseamos. Una vez que tenemos armado el circuito en el tablero tenemos que

conectarle los instrumentos de medición (voltímetros, amperímetros,

frecuencímetros, fuentes de alimentación, osciloscopios, etc.) y ver cómo funciona.

En el siguiente link se tiene el tutorial de cómo se puede instalar el LiveWare:

http://www.slideshare.net/andreynajj/livewire-c01

Page 169: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 168

FICHA 18

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue que es un software de simulación.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Page 170: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 169

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Livewire:

_________________________________________________________________

Simulación:

_______________________________________________________________

Ruteado:

_________________________________________________________________

Diseño:

___________________________________________________________________

PCB Wizard:

_____________________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Page 171: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 170

RESUMO

Realice un mapa conceptual de lo más importante de la ficha N°18

Page 172: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 171

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La función de los software de simulación es de diseñar sistemas de control y

simular su funcionamiento:

a) Verdadero

b) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta.

Que dispositivos puedo simular en el software

a) Diseño electrónico con transistores y amplificadores

b) Díselo mecánico con tornillos y pernos

c) Diseño de una vivienda

3. Seleccione la respuesta correcta.

El software Livewire va de la mano con el otro programa que se llama:

a) Auto CAd.

b) Pcb Wizard

c) Proteus

d) Eagle

4. Seleccione la respuesta correcta.

Una vez que tenemos armado el circuito en el tablero tenemos que conectarle los

instrumentos de medición

a) Verdadero

b) Falso

5. Seleccione la respuesta correcta.

El software tiene la desventaja de visualizar lo qué ocurre con el funcionamiento del circuito

cuando se realiza alguna modificación y así poder modificar y mejorar el diseño

electrónico del mismo.

a) Verdadero

b) Falso

Page 173: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 172

Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante

Page 174: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 173

LECCIÓN Nº 19

OBJETIVO: Conocer sobre construcción de sistemas de control

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre la construcción de sistemas de control.

LECCION Nº 19 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

CONSTRUCCION DE SISTEMAS DE CONTROL

Desde hace varios años, la realización de los circuitos electrónicos se implementa sobre

un soporte rígido que lleva situados los conductores sobre él de forma pegada y sujeta, el

circuito impreso, a esto se le conoce como placa del circuito. En ésta unidad didáctica

vamos a como se realiza un circuito impreso.

Una placa virgen, consiste en una plancha base aislante (cartón endurecido, baquelita,

fibra de vidrio o plástico flexible), que servirá de soporte, y sobre una de las caras o las

dos, se deposita una fina lámina de cobre firmemente pegada al aislante que cubre

completamente al soporte.

Sobre esta placa actuaremos para hacer desaparecer todo el cobre sobrante y que

queden nada más las pistas que configuran el circuito.

Page 175: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 174

La realización actual está totalmente automatizada de manera que con ayuda de un

ordenador se diseña la disposición de los elementos y pistas, para más tarde pasar a

las máquinas de construcción de prototipos, que obtiene el circuito impreso terminado.

Este sistema automatizado excede de nuestros objetivos por lo que en esta unidad

explicaremos como obtener un circuito impreso diseñado y montado manualmente en su

totalidad. Realizar placas de circuito impreso para nuestros proyectos electrónicos vamos

a utilizar un método sencillo. Emplearemos el llamado "Método de la plancha", pues se

utiliza una plancha convencional para transferir el toner de una impresión láser o fotocopia

a una placa de circuito impreso virgen.

Materiales:

Para esto es necesario placa de PCB (la cantidad y tamaño necesario), cloruro férrico,

perforadora con broca de 1 y 0.75mm, papel satinado, recipiente de plástico, lana

de acero, guantes y una plancha, entre algunas cosas más que se encuentran más

comúnmente en nuestras casas.

Diseño:

Para realizar los circuitos impresos utilizamos algún software para ello, yo use uno

llamado Livewire 7.7 que nos sirvió también para simulaciones y graficas de los

circuitos creados, pero hay otros como el PCB wizard que

también andan bien.

Luego de tener todos los elementos necesarios procedemos con la construcción de las

plaquetas de la siguiente manera:

Una vez cortada la placa virgen a las medidas de nuestro PCB con la sierra de cortar

metales, se limpia para que quede libre de suciedad, grasa, etc, evitando que queden

rayones.

Hecho esto, se alinea sobre el PCB el papel con la impresión con las pistas hacia el cobre

de manera que cuando se aplica calor, el toner se funde y se transfiera al cobre.

Page 176: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 175

Con la plancha bien caliente, y con cuidado de no mover el papel (puede ser una buena

idea agarrarlo por detrás del PCB con alguna cinta adhesiva)

“se plancha” la hoja durante uno o dos minutos.

Para remover el papel se sumerge todo en agua durante unos 5 o 10 minutos

(dependiendo del tipo de papel, pero el más usado es el "papel satinado" como ya dije

antes).

Se coloca, en un recipiente metálico, un recipiente plástico con el cloruro. Todo el

conjunto se lleva a una hornalla de la cocina, a fuego mínimo, como para que el agua

caliente a unos 40 o 50 grados el cloruro que se encuentra en el recipiente plástico. Esto

hará las veces de un catalizador positivo, provocando que el percloruro ataque con mayor

velocidad las zonas de cobre desnudo.

Se ponen las placas dentro del percloruro, y se esperan unos 5 o 10 minutos hasta que el

cobre que esta sin cubrir desaparezca.

Una vez terminado este proceso se lava todo con abundante agua.

Con la placa ya libre de percloruro, se utiliza nuevamente la lana de acero para remover

todos los restos de toner que hay sobre el PCB si es que hubiera, y solo resta efectuar los

agujeros para los componentes.

Para agujerear la placa, se utilizan el taladro y las brocas, cuidando de que los agujeros

queden centrados sobre los pads del PCB, y que el diámetro de los mismos sea el

adecuado para los terminales de los componentes que usaremos.

Page 177: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 176

FICHA N° 19

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Investigue cuales son los pasos para fabricar una tarjeta electrónica.

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________

Page 178: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 177

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Acido férrico: ________________________________________________________

Transferencia térmica: ________________________________________________

Placa Virgen: _______________________________________________________

Cautín: ____________________________________________________________

Estaño (electrónica): __________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

________________

Page 179: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 178

RESUMO

Realice un mapa conceptual con lo más importante de la ficha 19

Page 180: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 179

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La placa virgen es una tableta que tiene una cara libre y otra con cobre:

A) Verdadero

B) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta y subraye.

Cuáles son los elementos para construir una tarjeta electrónica:

a) Taladro

b) Plancha

c) Hoja de transferencia térmica.

d) Pelota de futbol.

3. Seleccione la respuesta correcta.

Que hace el ácido férrico.

a) Disuelve los restos de cobre que deseamos eliminar.

b) Quema los dedos.

c) Se percude a la ropa y no sale nunca.

d) Es delicioso con leche porque parece café.

4. Seleccione la respuesta correcta.

Cuál sería la mejor manera de disolver una placa, después de haber planchado.

a) Ponerle en el ácido y dejarle que se queme solito.

b) Estar en constante movimiento del recipiente.

c) Mantener caliente el ácido y mantener el reciente en movimiento

5. Seleccione la respuesta correcta.

Los orificios que hacemos con el taladro se hacen:

a) Antes de haber quemado la placa.

b) Cuando estamos quemando la placa.

c) Después de haber quemado, lavado y pulido la placa.

Page 181: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 180

Page 182: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 181

LECCIÓN Nº 20

OBJETIVO: Conocer la familia de los circuitos integrados 555

PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre la familia de los circuitos integrados 555

LECCION Nº 20 NOMBRE:________________________________

CURSO:__________________________________

ESPECIALIDAD:___________________________

CIRCUTOS INTEGRADOS 555

Es uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados. Según el tipo de

fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555, LMC555, uA555, NE555C,

MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo conoce como "el 555" y ya todos saben de

qué se está hablando.

Respecto al formato o encapsulado, puede ser circular metálico, hasta los SMD, pasando

por los DIL de 8 y 14 patillas.

Existen versiones de bajo consumo con el mismo patillaje y versiones dobles, es decir que

contienen 2 circuitos iguales en su interior, que comparten los terminales de alimentación

y se conocen con la designación genérica de 556, observa la siguiente imagen.

Utilización:

Este un "Timer de precisión", en sus orígenes se presentó como un circuito de retardos de

precisión, pero pronto se le encontraron otra aplicaciones tales como osciladores

astables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc., consiguiéndose

unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de

temperatura.

El funcionamiento y las posibilidades de este circuito se pueden comprender estudiando el

diagrama de bloques. Básicamente se compone de dos amplificadores operacionales

montados como comparadores, un circuito biestable del tipo RS del que se utiliza su

Page 183: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 182

salida negada, un buffer de salida inversor que puede entregar o absorber una corriente

de 200mA. y un transistor que se utiliza para descarga del condensador de temporización.

Una red de tres resistencias iguales fija los niveles de referencia en la entrada inversora

del primer operacional, y en la no inversora del segundo operacional, a 2/3 y 1/3

respectivamente de la tensión de alimentación.

Cuando la tensión en el terminal umbral (THRESHOLD) supera los 2/3 de la tensión de

alimentación, su salida pasa a nivel lógico "1", que se aplica a la entrada R del biestable,

con lo cual su salida negada, la utilizada en este caso, pasa a nivel "1", saturando el

transistor y comenzando la descarga del condensador, al mismo tiempo, la salida del 555

pasa a nivel "0".

Pasemos ahora al otro amplificador operacional, si la tensión aplicada a la entrada

inversora, terminal de disparo (TRIGGER), desciende por debajo de 1/3 de la tensión de

alimentación, la salida de este operacional pasa a nivel alto, que se aplica al terminal

de entrada S del biestable RS, con lo que su salida se pone a nivel bajo, el transistor de

descarga deja de conducir y la salida del 555 pasa a nivel lógico alto.

La gama de aplicaciones del circuito se incrementa, pues se dispone de un terminal de

reset, activo a nivel bajo, que se puede utilizar para poner a nivel bajo la salida del 555 en

cualquier momento.

Page 184: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 183

Page 185: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 184

FICHA N° 20

NOMBRE:………………………………

CURSO:……………………………….

ESPECIALIDAD:…………………….

INVESTIGO

Describa 3 aplicaciones del CI 555; como se lo puede utilizar.

-

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Page 186: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 185

GLOSARIO

Resuelva el siguiente glosario

Trigger

_______________________________________________________________

Reset:

________________________________________________________________

Vcc:

__________________________________________________________________

Salida (3)

______________________________________________________________

Estaño (electrónica):

_____________________________________________________

Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:

___________________________________________________________________

__

___________________________________________________________________

__

___________________________________________________________________

__

___________________________________________________________________

__

___________________________________________________________________

__

__________________________________________________________________

___

__________________________________________________________________

___

Page 187: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 186

RESUMO

Realice un mapa conceptual con lo más importante de la lección N° 20

Page 188: Instalac electricas 10_año

Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 187

CUESTIONARIO

1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.

La placa virgen es una tableta que tiene una cara libre y otra con cobre:

a) Verdadero

b) Falso

2. Seleccione la respuesta correcta y subraye.

Cuáles son los elementos para construir una tarjeta electrónica:

a) Taladro

b) Plancha

c) Hoja de transferencia térmica

d) Pelota de futbol.

3. Seleccione la respuesta correcta.

Que hace el ácido férrico.

a) Disuelve los restos de cobre que deseamos eliminar.

b) Quema los dedos.

c) Se percude a la ropa y no sale nunca.

d) Es delicioso con leche porque parece café.

4. Seleccione la respuesta correcta.

Cuál sería la mejor manera de disolver una placa, después de haber planchado.

a) Ponerle en el ácido y dejarle que se queme solito.

b) Estar en constante movimiento del recipiente.

c) Mantener caliente el ácido y mantener el reciente en movimiento

5. Seleccione la respuesta correcta.

Los orificios que hacemos con el taladro se hacen:

a) Antes de haber quemado la placa.

b) Cuando estamos quemando la placa.

c) Después de haber quemado, lavado y pulido la placa.