INTRODUCCION A LA TENCNOLOGIA DE LOS COMPUTADORES

INTRODUCCION A LA

TENCNOLOGIA DE LOS

COMPUTADORES APUNTES

Introducción a la Tecnología de los Computadores. Apuntes

FEBRERO 25

Materia partículas moléculas

• átomos ( protones – electrones )

• Aislantes

• Semiconductores: dejan pasar corriente

eléctrica a través de ellos, aplicando d.d.p

pequeña.

• Conductores

ATOMO

Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad

o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

El núcleo del átomo se encuentra formado por nucleones, los cuales

pueden ser de dos clases:

• Protones: Partícula de carga eléctrica positiva igual a una carga

elemental, y 1,67262 × 10–27 kg y una masa 1837 veces mayor que la

del electrón.

• Neutrones: Partículas carentes de carga eléctrica y una masa un poco

mayor que la del protón (1,67493 × 10–27 kg).

La cantidad total de nucleones que contiene un átomo se conoce como número

másico, representado por la letra A y escrito en la parte superior izquierda del

símbolo químico. Existen también átomos que tienen el mismo número

atómico, pero diferente número másico, los cuales se conocen como isótopos.


MOLECULAS

Las moléculas son una de las diferentes formas en las que se pueden agrupar

los átomos de uno o varios elementos químicos, y se caracterizan por estar

formadas por un número determinado de átomos, siempre el mismo,

distribuidos de una forma así mismo determinada. Si en una molécula cambian

el número de átomos, su naturaleza, o se altera la distribución de los mismos,

nos encontraremos con una molécula distinta correspondiente a un compuesto

distinto.

Na (sodio) Cl (cloro)

11 #atómico 17 # atómico

1 electrón en la última capa 7 electrones en la última capa

NaCl → Na+Cl-

Se forman dos iones de carga contraria: un catión (de carga positiva) y un

anión (de carga negativa). La diferencia entre las cargas de los iones provoca

entonces una fuerza de interacción electromagnética entre los átomos que los

mantiene unidos. El enlace iónico es la unión en la que los elementos

involucrados aceptarán o perderán electrones.

ENLACE IÓNICO


Es la unión que resulta de la presencia de fuerzas de atracción electrostática

entre los iones de distinto signo, es decir uno fuertemente electropositivo (baja

energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad

electrónica). Así pues se da cuando en el enlace uno de los átomos capta

electrones del otro.

Dado que los elementos implicados tiene elevadas diferencias de

electronegatividad, este enlace suele darse entre un compuesto metálico y uno

no metálico. Se produce una transferencia electrónica total de un átomo a otro

formándose iones de diferente signo. El metal dona uno o más electrones

formando iones con carga positiva o cationes con una configuración electrónica

estable. Estos electrones luego ingresan en el no metal, originando un ion

cargado negativamente o anión, que también tiene configuración electrónica

estable.

Son estables pues ambos, según la regla del octeto adquieren 8 electrones en

su capa mas exterior. La atracción electrostática entre los iones de carga

opuesta causa que se unan y formen un compuesto.

Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constituidas por iones de

carga opuesta unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción

determina las propiedades observadas.

ENLACE COVALENTE

Se produce por compartición de electrones entre dos átomos. Este tipo de

enlace se produce cuando existe electronegatividad polar pero la diferencia de

electronegatividades entre los átomos no es suficientemente grande como para

que se efectúe transferencia de electrones. De esta forma, los dos átomos

comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital,

denominado orbital molecular. Los enlaces covalentes se suelen producir entre

elementos gaseosos no metales.

A diferencia de lo que pasa en un enlace iónico, en donde se produce la

transferencia de electrones de un átomo a otro, en el enlace químico covalente,


los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos. En el enlace

covalente, los dos átomos no metálicos comparten uno o más electrones, es

decir se unen a través de sus electrones en el último orbital, el cual depende

del número atómico del átomo en cuestión. Entre los dos átomos puede

compartirse uno, dos o tres electrones, lo cual dará lugar a la formación de un

enlace simple, doble o triple.

SEMICONDUCTORES: Sustancia que se comporta como conductor o

aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en que se encuentre.

TIPO N: Se obtienen llevando a cabo un proceso de dopamiento

añadiendo un cierto tipo de átomos para poder aumentar el número de

portadores de carga libres (electrones)

TIPO P: Se obtienen llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo

átomos positivos o huecos al semiconductor para poder aumentar el

número de portadores de cargas libres.

DIODO

Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente

eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor.

De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos

regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un


circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con

una resistencia eléctrica muy pequeña.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que

son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como

paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua

Vγ Si- 0.7 V

Ge – 0.2 V

BARRERA DE POTENCIAL Vγ ).V ).

R

VBatería


La ecuacion se puede simplificar definiendo VT = kT/q

Si se opera a temperatura ambiente y se aplican solo voltajes con polarización

directa, el primer término del paréntesis predomina y la corriente está dada por:

EJERCICIO:

Calcular cuánto hay que incrementar la tensión directa en un diodo de silicio

para que la corriente que pase polarizada directamente sea 100 veces superior

que antes de aumentarla?

Relación corriente – voltaje del diodo.

100 mA


Con pequeñas variaciones de tensión se consiguen enormes variaciones de

corriente.

V2 V1


MARZO 4

Recta de carga.

Esta recta tiene una pendiente negativa. El punto de corte de la recta de carga

con la exponencial es la solución, el punto Q, también llamado "punto de

trabajo" o "punto de funcionamiento". Este punto Q se controla variando VS y

RS. Al punto de corte con el eje X se le llama "Corte" y al punto de corte con el

eje Y se le llama "Saturación".

CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO


• Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ ).

La tensión umbral (también llamada barrera de potencial) de polarización

directa coincide en valor con la tensión de la zona de carga espacial del diodo

no polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la barrera de potencial inicial

se va reduciendo, incrementando la corriente ligeramente, alrededor del 1% de

la nominal. Sin embargo, cuando la tensión externa supera la tensión umbral, la

barrera de potencial desaparece, de forma que para pequeños incrementos de

tensión se producen grandes variaciones de la intensidad de corriente.

La tensión mínima para obtener una corriente perceptible en un diodo de

silicio es de 0.7 v y para uno de germanio es de 0.2 v

Corriente máxima (Imax ).

Es la intensidad de corriente máxima que puede conducir el diodo sin fundirse

por el efecto Joule. Dado que es función de la cantidad de calor que puede

disipar el diodo, depende sobre todo del diseño del mismo.


Corriente inversa de saturación (Is ).

Es la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por

la formación de pares electrón-hueco debido a la temperatura.

• Tensión de ruptura (Vr ).

Es la tensión inversa máxima que el diodo puede soportar antes de darse el

efecto avalancha.

Teóricamente, al polarizar inversamente el diodo, este conducirá la corriente

inversa de saturación; en la realidad, a partir de un determinado valor de la

tensión, en el diodo normal o de unión abrupta la ruptura se debe al efecto

avalancha.

• Efecto avalancha (diodos poco dopados).

En polarización inversa se generan pares electrón-hueco que provocan la

corriente inversa de saturación; si la tensión inversa es elevada los electrones

se aceleran incrementando su energía cinética de forma que al chocar con

electrones de valencia pueden provocar su salto a la banda de conducción.

Estos electrones liberados, a su vez, se aceleran por efecto de la tensión,

chocando con más electrones de valencia y liberándolos a su vez. El resultado

es una avalancha de electrones que provoca una corriente grande.

• Efecto Zener (diodos muy dopados).


Cuanto más dopado está el material, menor es la anchura de la zona de carga.

Puesto que el campo eléctrico E puede expresarse como cociente de la tensión

V entre la distancia d; cuando el diodo esté muy dopado, y por tanto d sea

pequeño, el campo eléctrico será grande, del orden de 3·105 V/cm. En estas

condiciones, el propio campo puede ser capaz de arrancar electrones de

valencia incrementándose la corriente. Este efecto se produce para tensiones

de 4 V o menores.

POLARIZACION

Diodo polarizado Directamente.

La batería disminuye la barrera de

potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de

electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente

conduce la electricidad.

Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo

positivo de la batería al ánodo del diodo y el polo negativo al cátodo. En estas

condiciones:


• El polo negativo de la batería repele los electrones libres del cristal n,

con lo que estos electrones se dirigen hacia la unión p-n.

• El polo positivo de la batería atrae a los electrones de valencia del cristal

p, esto es equivalente a decir que empuja a los huecos hacia la unión

p-n.

• Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batería es

mayor que la diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los

electrones libres del cristal n, adquieren la energía suficiente para saltar

a los huecos del cristal p, los cuales previamente se han desplazado

hacia la unión p-n.

• Una vez que un electrón libre de la zona n salta a la zona p atravesando

la zona de carga espacial, cae en uno de los múltiples huecos de la zona

p convirtiéndose en electrón de valencia. Una vez ocurrido esto el

electrón es atraído por el polo positivo de la batería y se desplaza de

átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p, desde el cual se

introduce en el hilo conductor y llega hasta la batería.

De este modo, con la batería cediendo electrones libres a la zona n y

atrayendo electrones de valencia de la zona p, aparece a través del

diodo una corriente eléctrica constante hasta el final.

Diodo polarizado Directamente.


En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo

positivo a la zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la

tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería.

• El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n,

los cuales salen del cristal n y se introducen en el conductor dentro del

cual se desplazan hasta llegar a la batería.

• El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos

trivalentes de la zona p. Cuando los electrones libres cedidos por la

batería entran en la zona p, caen dentro de los huecos con lo que los

átomos trivalentes adquieren estabilidad convirtiéndose así en iones

negativos.

• Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga

espacial adquiere el mismo potencial eléctrico que la batería.

En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo,

debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrón-hueco a ambos

lados de la unión produciendo una pequeña corriente denominada corriente

inversa de saturación, la cual es superficial.

EJERCICIO:


MARZO 9

RECTIFICACION

Es el proceso de convertir una señal alterna en otra que se restringe en una

solo dirección. La rectificación se clasifica ya sea como de media onda o de

onda completa. La rectificación se clasifica ya sea de media onda o de onda

completa.


RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA

El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte

negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi)

convirtiéndola en corriente directa de salida (Vs). Es el circuito más sencillo que

puede construirse con un diodo.

Como un diodo ideal puede mantener el flujo de corriente en una sola

dirección, se puede utilizar para cambiar una señal de ca en una de cd. Cuando

la tensión de entrada des positiva, el diodo se polariza en directo y se puede

reemplazar por un cortocircuito. Si la tensión de entrada es negativa, el diodo

se polariza en inverso y se puede reemplazar por un circuito abierto.

Cuando el diodo se polariza en directo, la tensión de salida a través del resistor

de carga se puede encontrar a partir de la relación de un divisor de tensión. En

condición de polarización inversa, la corriente es cero, de manera que la

tensión de salida también es cero.

El rectificador de media onda no es muy eficiente. Durante la mitad de cada

ciclo, la entrada se bloquea completamente desde la salida. Si se pudiera

transferir energía de entrada a la salida durante este medio ciclo, se podría

incrementar la potencia de salida para una entrada determinada.


RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

Transfiere energía de la entrada a la salida durante todo el ciclo y proporciona

mayor corriente promedio por cada ciclo en relación con la que se obtiene

utilizando un rectificador media onda. Se utiliza un transformador con el fin de

obtener polaridades positivas y negativas.

PUENTE DE GRAEZ

Cuando la fuente de tensión es positiva, los diodos 1 y 4 conducen y los diodos

2 y 3 son circuitos abiertos. Cuando la fuente de tensión se vuelve negativa, se

invierte la situación y los diodos 2 y 3 conducen. Es necesario añadir un

transformador para aislar entre si las dos tierras.

TRANSFORMADOR CON TOMA MEDIA


CONDENSADORES

Se carga cuando han transcurrido 5 ctes de tiempo. Es un dispositivo que

almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par

de superficies conductoras en situación de influencia total, generalmente en

forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico o por

el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una

determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra.

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de

potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la

llamada capacidad o capacitancia.


CIRCUITO DOBLADOR

EJERCICIO: Hacer un cuadriplicador de tensión

Posee 4 rectificadores de picos en cascada (uno tras otro). El primer

condensador se carca a 1Vp. Los demás se cargan a 2Vp (Vmax). La salida del

cuadriplicador aparece en la conexión en serie de C2y C4. Se requiere una

resistencia de carga elevada (cte de tiempo grande) para obtener una salida

aproximadamente de 4Vp.

Los multiplicadores de tensión se usan casi siempre para producir tensiones

elevadas, del orden de cientos a miles de voltios.

MARZO

11

OTROS TIPOS DE DIODOS

DIODO LED


Transforma la corriente eléctrica en luz. Se puede utilizar como fuente de

luz para aplicaciones de comunicaciones por fibra óptica.

Un electrón puede caer de la banda de conducción a un hueco y liberar

energía en la forma de un fotón de luz. La intensidad de la luz es

proporcional a la velocidad de recombinación de electrones y proporcional a

la corriente del diodo.

ɛ

En corriente continua, todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación

cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los

electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda

de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Por ende, su

color, dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía

entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales

empleados. Los diodos convencionales, de silicio o germanio, emiten radiación

infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales

especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los LED e IRED,

además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea

reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los

convencionales.

Los diodos LED se utilizan ampliamente en aplicaciones visuales, como

indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento.

CONDUCCION

VALENCIA


- Se utilizan para 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, etc.

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°.

FOTODIODO

Realiza la función inversa al LED. Transforman la fuente de energía luminica en

corriente eléctrica. Se aplica polarización inversa al fotodiodo y la corriente de

saturación inversa se controla por la intensidad de luz que ilumina el diodo. La

luz genera pares electrón-hueco, que inducen corriente. El resultado es una

“fotocorriente” en el circuito externo, que es proporcional a la intensidad de luz

efectiva en el dispositivo. Se comporta como generador de corriente constante

mientras la tensión no exceda la tensión de avalancha. Los tiempos de

respuesta son inferiores a 1µs.

La corriente del fotodiodo se puede estimar mediante la sgte ecuación.


DIODO DE CAPACIDAD VARIABLE. VARICIDAD

Los diodos de unión pn normales exhiben capacitancia cuando se operan en

modo de polarización inversa. El diodo varicap se fabrica para operar de este

modo. La capacitancia es una función inversa de la tensión. Actuando asi el

diodo como capacitor variable, donde el valor de la capacitancia es una función

de la tensión de entrada.

DIODO PIN

Es un diodo que tiene una región poco contaminada y casi intrinsica entre las

regiones p y n. tiene baja capacitancia, encuentra aplicación en frecuencias

altas. Cuando es polarizado directamente la inyección de portadores

minoritarios aumenta la conductividad de la región intrínseca. Cuando es

polarizado inversamente, la región i se vacía totalmente de portadores y la

intensidad del campo a través de la región es constante. El calculo de la

tensión máxima se determina por la intensidad del campo critico para la

avalancha y el espesor de la región i.

DIODO SCHOTTY

Este diodo se forma al enlazar un metal como el aluminio o platino, a silicio

de tipo n. Cuando se opera en modo directo se induce corriente por el

movimiento de electrones del silicio de tipo n a lo largo de la unión y a


través del metal. Como los electrones se mueven casi sin resistencia a

través de los metales, el tiempo de recombinación es pequeño. Esto es mas

rápido que un diodo ordinario de unión pn. Es te diodo es de gran valor en

aplicaciones de conmutación de alta velocidad. La capacitancia asociada

con el diodo es pequeña.

El material metálico con el contacto 1 y la región n poco contaminada

forman una unión rectificadora, mientras que la región n muy contaminada y

el contacto 2 forman un contacto óhmico. Los electrones en dirección

directa del silicio de tipo n cruzan la unión hacia el metal, donde existen

muchos electrones disponibles.

DIODO TUNEL

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.


La presencia del tramo de resistencia negativa permite su utilización como

componente activo (amplificador/oscilador).

Una característica importante del diodo túnel es su resistencia negativa en

un determinado intervalo de voltajes de polarización directa. Cuando la

resistencia es negativa, la corriente disminuye al aumentar el voltaje. En

consecuencia, el diodo túnel puede funcionar como amplificador, como

oscilador o como biestable.

DIODO ZENER

Es un dispositivo donde la contaminación se realiza de tal forma que la tensión

característica de ruptura Vz, es muy pronunciada.

Cuando un portador generado en forma térmica atraviesa al barrera de la unión

y adquiere energía del potencial aplicado, el portador choca con iones en el

cristal e imparte suficiente energía para romper un enlace covalente. Además

del portador original se genera un nuevo para electrón-hueco que puede tomar

suficiente energía del campo aplicado para chocar con iones en otro cristal y

crear nuevos pares electrón-hueco. Esta acción continua y así se rompen los

enlaces covalentes, este proceso se conoce como ruptura por avalancha.

La máxima corriente inversa Izmax, que puede soportar el diodo depende del

diseño. La corriente de perdida Izmin por debajo del vértice de la curva

característica generalmente supone que es 0.1 Izmax. La utilización de Izmin

asegura que la curva de avalancha permanezca paralela al eje id entre Izmax e

Izmin. La cantidad de potencia que el diodo puede soportar es Pz= Izmax Vz


El diodo zener se puede utilizar como regulador de tensión. El circuito se

diseña de tal forma que el diodo opere en la región de ruptura, aproximándose

así a una fuente ideal de tensión. La tensión de salida permanece

relativamente constante aun cuando la tensión de la fuente de entrada varíe

sobre un intervalo más o menos amplio.

La resistencia Ri debe ser tal que el diodo permanezca en el modo de tensión

constante sobre el intervalo completo de variables.

La ecuación de nodo

para el circuito da:


Para asegurarse que el diodo permanezca en la región de tensión constante se

examinan los dos extremos de las condiciones de entrada- salida.

1. La corriente a través del diodo es mínima cuando la corriente

de carga il es máxima y la fuente de tensión es mínima.

2. La corriente a través del diodo es máxima cuando la corriente

de carga il es mínima y la fuente de tensión es máxima.

Al insertar estas características a la ecuación se tiene:

• Condición 1:

• Condición 2:

Igualando las ecuaciones obtenemos:

La máxima corriente de zener se obtiene:


MARZO 16

Ejercicio 1:

Calcular los valores entre los cuales puede variar la intensidad de carga

para que la tensión de salida se mantenga estable en el siguiente circuito.

Dibujar la recta de carga en los valores extremos de .

Is

il


Para =


Ejercicio 2:

Obtener una tensión estabilizada de 6v para alimentar un cd portátil con un

pequeño amplificador, del que sabemos que el max consumo es de 50mA y el

min de 5mA. Disponemos de un transformador cuyo secundario entrega 10v

(eficaz). Utiliza un rectificador condensador de la suficiente capacidad para que

el rizado sea un 10% como máximo.

Calcular el valor del condensador, los parámetros del diodo y la resistencia en

serie que nos interesa.

DATOS:

Solución:

Rs

C Dz Rs


MARZO 18

TRANSISTOR BJT (TRANSISTOR DE UNIÓN BIPOLAR)

Es un dispositivo de tres terminales, consiste en dos materiales p separados

por n material n (transistor pnp) o en dos materiales p separados por un

material n (transistor pnp).

Las tres capas o secciones diferentes se identifican como emisor, base y

colector. El emisor es una capa de tamaño medio diseñada para emitir

electrones. La base es una capa delgada diseñada para pasar electrones. El

colector es una capa diseñada para colectar electrones.

• OPERACIÓN DEL TRANSISTOR


En una configuración normal, la unión emisor-base se polariza en directa y la

unión base-colector en inversa. Debido a la agitación térmica los portadores de

carga del emisor pueden atravesar la barrera de potencial emisor-base y llegar

a la base. A su vez, prácticamente todos los portadores que llegaron son

impulsados por el campo eléctrico que existe entre la base y el colector.

Un transistor NPN puede ser considerado como dos diodos con la región del

ánodo compartida. En una operación típica, la unión base-emisor está

polarizada en directa y la unión base-colector está polarizada en inversa. En un

transistor NPN, cuando una tensión positiva es aplicada en la unión base-

emisor, el equilibrio entre los portadores generados térmicamente y el campo

eléctrico repelente de la región agotada se desbalancea, permitiendo a los

electrones excitados térmicamente inyectarse en la región de la base. Estos

electrones "vagan" a través de la base, desde la región de alta concentración

cercana al emisor hasta la región de baja concentración cercana al colector.

Estos electrones en la base son llamados portadores minoritarios debido a que

la base está dopada con material P, los cuales generan "hoyos" como

portadores mayoritarios en la base.

La región de la base en un transistor debe ser constructivamente delgada, para

que los portadores puedan difundirse a través de esta en mucho menos tiempo

que la vida útil del portador minoritario del semiconductor, para minimizar el

porcentaje de portadores que se recombinan antes de alcanzar la unión base-

colector. El espesor de la base debe ser menor al ancho de difusión de los

electrones.

• CORRIENTE POR EFECTO DEL DIODO


(

• DIODO POLARIZADO DIRECTAMENTE

es la corriente inversa de saturación, es de un valor muy pequeño casi 0.

• GANANCIA DE CORRIENTE

En cc

En ca

Condición que se cumple en la zona activa.


• CURVAS CARACTERISTICAS

La corriente del emisor está en función de la tensión entre la base y el emisor

cuando se mantiene constante, esta curva es similar a la del diodo ya que

constituye una característica de la corriente en unión simple. Se dibuja una

línea de carga utilizando las dos intersecciones con los ejes. Cuando ,

= . La otra intersección se encuentra haciendo . El punto

donde la línea de carga cruza la curva de contra se llama punto . la

pendiente de la línea de carga es . La resistencia equivalente vista

por las terminales de base y de emisor es simplemente

Familia de curvas características Circuito de transistor simple


• REGIÓN ACTIVA

Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en la región de

corte entonces está en una región intermedia, la región activa. En esta región la

corriente de colector (Ic) depende principalmente de la corriente de base (Ib),

de β y de las resistencias que se encuentren conectadas en el colector y

emisor. Esta región es la más importante si lo que se desea es utilizar el

transistor como un amplificador de señal.

• REGIÓN INVERSA

Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo, el

transistor bipolar entra en funcionamiento en modo inverso. En este modo, las

regiones del colector y emisor intercambian roles. Debido a que la mayoría de

los BJT son diseñados para maximizar la ganancia de corriente en modo

activo, el parámetro beta en modo inverso es drásticamente menor al presente

en modo activo.

• REGIÓN DE CORTE

Un transistor está en corte cuando: corrientedecolector =

corrientedeemisor = 0.En este caso el voltaje entre el colector y el emisor

del transistor es el voltaje de alimentación del circuito. (como no hay


corriente circulando, no hay caída de voltaje. Este caso normalmente se

presenta cuando la corriente de base = 0.

• REGIÓN DE SATURACIÓN

Un transistor está saturado cuando: corrientedecolector = corrientedeemisor

= corrientemaxima. En este caso la magnitud de la corriente depende del

voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el

colector o el emisor o en ambos. Este caso normalmente se presenta cuando la

corriente de base es lo suficientemente grande como para inducir una corriente

de colector β veces más grande.


MARZO 23

EJERCICIO 1:

Calcular el punto de funcionamiento ( IBQ del siguiente circuito.

ICQ

VCEQ

CIRCUITO EQUIVALENTE THEVENIN


Aplicando ley de Ohm

Aplicando leyes de kirchoff

•

•


EJERCICIO 2:

Calcular el punto de funcionamiento ( IBQ del siguiente circuito.

ICQ

VCEQ

Con

150kΩ


Circuito Equivalente

1.

2.

No funciona en la zona activa.


MARZO 25

FUENTES DE CORRIENTE

Una corriente de referencia es la entrada para un transistor que se conecta

como un diodo. El voltaje en este transistor activa el segundo transistor, donde

RE = 0. En este circuito Q2 esta en modo lineal, ya que el voltaje de colector

(salida) es mas alto que el voltaje de la base. Los transistores Q1 y Q2 son

dispositivos idénticos sobre el mismo chip.


Las corrientes del emisor son iguales puesto que los transistores son iguales, y

tanto los emisores como las bases están en paralelo. Si se suman las

corrientes de Q2 se obtiene que:

Por lo que

Sumando las corrientes en el colector de Q1 se obtiene

Si β es grande, la ganancia de corriente es aproximadamente la unidad y el

espejo de corriente reproduce la corriente de entrada.

• FUENTE DE CORRIENTE WILDAR

En muchos amplificadores integrados se requieren fuentes de corriente con

niveles de polarización muy bajos (del orden de 5µA) y alta impedancia de

salida. Generar estos valores con fuentes de corriente basadas en espejos de

corriente exige que la resistencia de polarización sea del orden de 600kΩ;

estas resistencias son muy costosas de integrar porque ocupan demasiada

área. Estos valores de corriente se pueden generar con un coste mas bajo en

la fuente de corriente Widlar, cuya estructura se muestra en la figura 5.6.a. Esta

fuente utiliza una resistencia de emisor de pequeño valor de forma que los

transistores están trabajando con diferentes valores de VBE.


En este circuito, si se suma las tensiones en la base de los transistores, y

asumiendo que ß >>1, se obtiene

Sustituyendo las tensiones VBE y suponiendo transistores idénticos

, resulta:

Al simplificar y agrupar la anterior ecuación y teniendo en cuenta que

se obtiene la ecuación característica de la fuente Widlar.

Siendo


• FUENTE DE CORRIENTE DARLINGTON

El transistor T2 en potencia grande

pequeña

El transistor T1 en señal pequeña

muy grande

EJERCICIO:


Calcular el valor de la resistencia R para que T2 se encuentre en saturación.


ABRIL 6

TRANSITOR DE EFECTO DE CAMPO (FET)

El transistor de efecto campo es una familia de transistores que se basan en el

campo eléctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un material

semiconductor. Los FET pueden plantearse como resistencias controladas por

diferencia de potencial.

La mayoria de los FET están hechos usando las técnicas de procesado de

semiconductores habituales, empleando la oblea monocristalina

semiconductora como la región activa o canal. La región activa de los TFT

(thin-film transistor, o transistores de película fina) es una película que se

deposita sobre un sustrato (usualmente vidrio, puesto que la principal

aplicación de los TFT es como pantallas de cristal líquido o LCD).


Tienen tres terminales, denominadas puerta (gate), drenador (drain) y fuente

(source). La puerta es el terminal equivalente a la base del BJT. El transistor de

efecto de campo se comporta como un interruptor controlado por tensión,

donde el voltaje aplicado a la puerta permite hacer que fluya o no corriente

entre drenador y fuente.

P-canal

N-canall

Así como los transistores bipolares se dividen en NPN y PNP, los de efecto de

campo o FET son también de dos tipos: canal n y canal p, dependiendo de si la

aplicación de una tensión positiva en la puerta pone al transistor en estado de

conducción o no conducción, respectivamente.

Los FET son dispositivos sensitivos al voltaje que tienen alta impedancia

de entrada (del orden de 107 a 1012 Ω) .

Los FET son más estables respecto a la temperatura de los BJT.

Reaccionan como resistores variables controlados por voltaje para

valores pequeños de drenaje a fuente.

La elevada impedancia permite que estos almacenen carga por tiempo

suficientemente largo para usarlos como elementos de almacenamiento.

• FET DE SEMICONDUCTOR DE OXIDO METALICO ( MOSFET)

Este FET se construye con la terminal de compuerta aislada del canal con el

dieléctrico dióxido de silicio (SiO2), y ya sea en modo de empobrecimiento o de

enriquecimiento. Del mismo modo que los BJT pueden ser de canal n (NMOS)

o de canal p (PMOS).


MOSFET DE EMPOBRECIMIENTO.

EL MOSFET de empobrecimiento se construye con un canal físico construido

entre el drenaje y la fuente. Como resultado de ello existe una entre drenaje

y fuente cuando se aplica una tensión . En el de canal n se establece en

en un sustrato p, que es silicio contaminado tipo p. las regiones contaminadas

de tipo n de la fuente y el drenaje forman conexiones de baja resistencia entre

los extremos del canal n y los contactos de aluminio de la fuente (S) y el

drenaje (D).

El MOSFET de empobrecimiento puede operar tanto como para valores

positivos como negativos de . Como la compuerta esta aislada del canal, la

corriente de compuerta es sumamente pequeña (10-12 A) y puede ser de

cualquier polaridad.

MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO.

Este difiere del MOSFET de empobrecimiento en que no tienen la capa

delgada de material n sino que requiere una tensión positiva entre la compuerta

y la fuente para establecer un canal. Este canal se forma por la acción de una

tensión positiva compuerta a fuente, , que atrae electrones de la región del


sustrato ubicada entre el drenaje y la compuerta contaminados de tipo n. una

vGS positiva provoca que los electrones se acumulen en la superficie inferior

de la capa de oxido. Cuando la tensión alcanza el valor de umbral, VT , han sido

atraídos a esta región los electrones suficientes para que se comporte como

canal n conductor. No habrá corriente apreciable hasta que exece VT

El MOSFET de enriquecimiento es útil en aplicaciones de CI debido a su

tamaño pequeño y su construcción simple.

ABRIL 8

POLARIZACION DEL TRANSISTOR FET


//R2

VG

VGS

ID

Q


EJERCICIO 1:

En el circuito de la figura, calcular las intensidades C-B y E y así como la

tensión C-E de ambos transistores.

Esto indica que el transistor 2 está en saturación. Se parte de


ABRIL 13

FAMILIAS LOGICAS ELECTRONICAS

Hay seis importantes familias de lógica bipolar. Conocidas como TTL, ECL,

RTL, HTL y HNIL.

La lógica resistor-transistor RTL, fue la primera familia de circuitos integrados.

Emplea solo transistores y resistores y brinda operación de compuertas lógicas

poniendo colectores de transistor en paralelo.


La lógica diodo-transistor DTL, brinda mejoras en la inmunidad al ruido y

capacidad de manejo de salida en comparación con la RTL. La operación de

esta compuerta se efectúa mediante compuertas OR de diodo en la entrada a

cada circuito lógico.

EVOLUCION

DRL BIPOLAR (BIT)

RTL (Resistencias y transistores)

DTL (Diodos)

HTL (Transistores acoplados directamente) L p TTL

S TTL

LS TTL

ECL ECL1 10K

ECL2

ECL3 100K

I2L

UTL

MOS

P-MOS (Transistores de canal p)

N-MOS (Transistores de canal n)

C-MOS (Transistores tipo p y tipo n)

H-MOS, B-CMOS, V-MOS.

TR

AB

AJA

N E

N Z

ON

A D

E C

OR

TE

/S

AT

UR

AC

ION

TR

AB

AJA

N E

N Z

ON

A D

E

AC

TIV

A


CARACTERÍSTICAS

Transferencia.

Puntos de funcionamiento

Amplitud lógica

Puntos de ganancia unidad

Anchura de transición

Punto umbral

FAMILIA TTL

VoL Vi

Vil

ViH min ViL max

VoH G

Vo

PUNTO DE GANANCIA

PUNTO UMBRAL

ANCHURA DE TRANSICION

AM

PLI

TU

D L

OG

ICA

INVERSOR

ViL max

ViH min

ViH min

VCC

2.4

2.0

0.4

0.2

5v


ENTRADA Y

SALIDA

Unidad de carga: mínima parte entera de la intensidad que se utiliza para una

compuerta.

CARACTERÍSTICAS DE ENTRADA Y SALIDA DEL 7400 TTL

VoL max


• Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los

4,75v y los 525v.

• Los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión

comprendida entre 0,2V y 0,8V para el estado L (bajo) y los 2,4V y Vcc

para el estado H (alto).

• La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor base,

si bien esta característica le hace aumentar su consumo siendo su

mayor enemigo. Motivo por el cual han aparecido diferentes versiones

de TTL como FAST, LS, S, etc y últimamente los CMOS: HC, HCT y

HCTLS. En algunos casos puede alcanzar poco más de los 250 MHz.

• Las señales de salida TTL se degradan rápidamente si no se transmiten

a través de circuitos adicionales de transmisión.

Si no fueran iguales la cargabilidad estaría dada por el más pequeño.

INMUNIDAD

AL RUIDO

RUIDO EN

C.C MARGEN DE RUIDO NMo

NMi


SENSIBILIDAD AL RUIDO NSo

NSi

RUIDO EN

C.A

GENERACIO

N DE RUIDO.

EJERCICIO 1:

En el circuito de la figura calcular para que los transistores se saturen

con el valor de entrada de la familia TTL.

ViHmin=2V

2mA

VI=2V


EJERCICIO 2:

En el circuito, calcular la resistencia R, para que no se deterioren los diodos

zener y dibujar la onda de salida.

SOLUCION:

Semicírculo + (POSITIVO) (D1 Y DZ1)

- +

+ -

Vo


Semicírculo - (NEGATIVO) (D2Y DZ2)

ABRIL 15

CONTINUACION FAMILIA LOGICA TTL.

VELOCIDAD Tiempo de subida

Tiempo de bajada

Tiempo de propagación

Frecuencia de reloj

Tiempo de conmutación de corte a saturación.

Tiempo de retardo por causa del condensador C.

Tiempo de subida. Desplazamiento punto de trabajo hacia

saturación, depende de βf y sobresaturación.

Tiempo de conmutación de saturación a corte.

Tiempo de almacenamiento, estimación de portadores en el

semiconductor.


Tiempo de caída, tiempo transcurrido desde zona activa hasta

corte, depende de las características del transistor.

CONSUMO P consumida a nivel H

P consumida a nivel L

P consumida en transicion.

FACTOR DE MERITO

Velocidad *

MARGENES DE TIEMPO

COMERCIALES 00 –750C

MILITARES -550 –1250C.Ç

FLEXIBILIDAD LOGICA Compatibilidad con otras familias

Cableado lógico.

Salidas complementarias.

Salidas especiales

Versatilidad.

t

90%

10% 10% Vi

90%

tr tf


CABLEADO LOGICO

Sal A Sal B vD1 vD2

L L L L

L H L H

H L L H

H H H H

Salida A

Salida B


Equivale a una compuerta AND

Vo


ABRIL 20

FAMILIA LOGICA DCTL.

DIODOS

ViH >0.7

ViL <0.7


TRANSISTOR

IRC

3V


V2 V1 T1 T2 W

L L OF OF H

L H OF ON L

H L ON OF L

H H ON ON L

Vo


Compuerta NOR

EJERCICIO 1:

Vo


Esta familia tiene cargabilidad muy baja.

La amplitud lógica es muy pequeña, poca inmunidad al ruido.


EJERCICIO 2:

IC3

IB3

IB2

V1 V2

VCC=5V

P

Impide que conduzca T4 cuando

conduce T2. Garantiza la perfecta

conmutación.


IoL

Vo


TABLA DE VERDAD

V1 V2 T1 T2 T3 T4 D1 Vo

L L AD OF OF ON ON H

L H AD OF OF ON ON H

H L AD OF OF ON ON H

H H AI ON ON OF OF L

COMPUERTA AND

Activo directo: AD

Activo inverso: AI

POTENCIA MEDIA.


ABRIL 22

CONTINUACION EJERCICIO CLASE ANTERIOR

vI

1.4v

vIH

voH

voL

0.2v

3.6v

vIL

0.7v

1.

T1 ACT-INV

T2 COND

T3 CORTE

2.

T1 ACT-INV

T2 SAT

T3 CONDUCCION

3.

T1 ACT-INV

T2 SAT

T3 SAT

1

2

3


CARGABILIDAD:

Numero de puertas que se pueden conectar.

FAN-OUTH

FAN-OUTL

FACTOR DE MERITO

MARGEN DE RUIDO


OTROS TIPOS DE TTL

La TTL de alta potencia (H-TTL) se desarrollo para excitar circuitos y otras

aplicaciones que requieren una carga máxima alta y alta velocidad. Esta familia

consume mas potencia que otros subgrupos. No es muy usada y solo esta

disponible en unas cuantas funciones logicas.

La TTL de baja potencia(LP-TTL) fue desarrollada para aplicaciones que

requieren bajo consumo de energia y en las cuales se pueden tolerar

reducciones en la velocidad de operación. Utiliza transistores en saturación y

alcanza bajos consumos mediante el uso de valores de resistencias mas altas

que las usadas en la TTL.

La TTL Schotty (S-TTL) se desarrolló para aplicaciones de alta velocidad.

Alcanza mayor velocidad de operación con menor disipación de potencia

recurriendo a un tipo de transistor que no se satura, llamado transistor schotty,

el cual contiene un diodo adicional para operación en directo conectado entre la

base y el colector.

La TTL schotty de baja potencia (LS-TTL) es un subgrupo que proporciona la

velocidad de la familia TTL original pero con una considerable reducción en el

consumo de energía. Se puede describir como una TTL de baja potencia que

utiliza transistores schotty en vez de transistores en saturación.


La TTL schotty avanzada (AS-TTL) proporciona un poco de velocidad un poco

más alta y menor consumo de energía. La TTL schotty avanzada de baja

potencia (ALS-TTL) proporciona una combinación de velocidad y consumo de

potencia. Utiliza transistores schotty pero incorpora mejoras en el material y

menores dimensiones para los elementos de los circuitos con capacitancias

reducidas.

TTL –S (TTL DE ALTA VELOCIDAD)

TTL-LS

Pm=7mW

tp=7ns

Vo


OPEN COLECTOR

TRIES

TADO


ABRIL 27

FAMILIA ECL

La familia ECL (Lógica Acoplada en Emisor) son una serie de circuitos

integrados digitales los cuales usan transistores bipolares, pero a diferencia de

los TTL en los ECL se evita la saturación de los transistores, esto da lugar a un

incremento en la velocidad total de conmutación. La familia ECL opera bajo el

principio de la conmutación de corriente, por el cual una corriente de

polarización fija menor que la corriente del colector de saturación es conmutada

del colector de un transistor al otro.

El circuito básico para los ECL es principalmente la configuración de

amplificador diferencial. El funcionamiento de este amplificador es muy simple,

se tiene una corriente fija IE que es producida por la fuente VEE, depende del

nivel de voltaje en la base de los transistores de entrada para definir que

transistor debe conducir, esto significa que la corriente cambiará entre el

colector de Q1 y Q2 y el de Q3.


CARACTERÍSTICAS DE LA ECL

La familia TTL utiliza transistores que operan en el modo saturado. Como

resultado, su velocidad de conmutación está limitada por el retardo en el tiempo

de almacenamiento asociado con un transistor que se conduce a saturación.

En cambio con el desarrollo de la ECL se ha logrado mejorar las velocidades

de conmutación. La familia ECL no se usa tan comúnmente como las familias

TTL y MOS, excepto en aplicaciones de muy alta frecuencia donde su

velocidad es superior. Sus márgenes de ruido son relativamente bajos y tiene

un elevado consumo de potencia, estas son desventajas en comparación con

las otras familias lógicas

En la familia ECL los transistores nunca se saturan, esto hace que la velocidad

de conmutación sea muy alta, el tiempo común de retardo es de 2ns. Los

márgenes de ruido en el peor de los casos son de 250 mV. Esto hace a los

ECL un poco inseguros para utilizarse en medios industriales de mucho trabajo.

También tenemos que tomar en cuenta la disipación de potencia de una

compuerta ECL que es de 40 mW, muy alta en comparación a las otras

familias. Otra desventaja es su voltaje de alimentación negativo y niveles

lógicos, que no son compatibles con las demás familias y esto dificulta el uso

de las ECL en conjunción con los circuitos TTL y MOS.

El flujo de corriente total en el circuito ECL permanece constante, no importa su

estado lógico esto ayuda a mantener un consumo de corrientes invariables en

el suministro de potencia del circuito.

vB1

vD1

IE2

vBM2

IE

VD2

vD1

IC2

IE1


ABRIL 29


EJERCICIO:

1. FUNCION LOGICA

VA VB T1A T1B T2 T3 T4 VoNOR VoOR

L L L L H - - H L

L H L H L - - L H

H L H L L - - L H

H H H H L - - L H

2.

vB

vA

NOR

OR


3.

4.

5.


6.


MAYO 4

ECL 100K


PUERTAS MOS

Estas familias, son aquellas que basan su funcionamiento en los transistores

de efecto de campo o MOSFET. Estos transistores se pueden clasificar en 2

tipos, según el canal utilizado:

1. NMOS:

Se basa únicamente en el empleo de transistores NMOS para obtener una

función lógica. Su funcionamiento de la puerta lógica es el siguiente: cuando la

entrada se encuentra en un nivel bajo, el transistor NMOS estará en su zona

de corte, por lo tanto, la intensidad que circulará por el circuito será nula y en la

salida estará la tensión de polarización (un nivel alto); y cuando la entrada se

encuentra en un nivel alto, entonces el transistor estará conduciendo y se

comportará como interruptor, y en la salida será un nivel bajo. La fuente se

encuentra conectada a tierra. Este transistor puede conducir corriente en

cualquiera de sus dos direcciones (Vsal/Vent o viceversa) cuando la tensión en

la compuerta (VG) supere la tensión de umbral para encenderlo, es decir,

aplicando un 1 lógico.

2. PMOS:

El transistor MOS se puede identificar como un interruptor controlado por la

tensión de la puerta, que es la que determinará cuándo conduce y cuando no.

La tensión en la compuerta (VG) debe ser negativa para encender el transistor,

en este caso la señal aplicada corresponde a un 0 lógico.


COMPUERTA NOR

TABLA DE VERDAD (COMPUERTA NOR)

VA VB N1 N2 Vo

L L OFF OFF H

L H OFF ON L

H L ON OFF L

H H ON ON L

Vo


COMPUERTA NAND

TABLA DE VERDAD (COMPUERTA NAND)

VA VB N1 N2 Vo

L L OFF OFF H

L H OFF ON H

H L ON OFF H

H H ON ON L


MAYO 6

3. PUERTAS C-MOS

Esta compuerta agrupa algunas características de las compuertas de

transmisión NMOS y PMOS. Esta compuerta contiene un transistor NMOS, un

PMOS y un Inversor.

El inversor es empleado para tener una sola señal de control para encender o

apagar los transistores. Cuando VC se encuentra en bajo (0 lógico) el transistor

NMOS se apaga al igual que el transistor PMOS, análogamente, si la tensión

VC cambia alto (1 lógico), los transistores se encenderán.


EJERCICIO1:

VA VB P1 N1 P2 N2 VOUT

L L ON OFF ON OFF H

L H ON OFF OFF ON H

H L OFF ON ON OFF H

H H OFF ON OFF ON L

VDD

1

2


EJERCICIO 2:

TABLA DE VERDAD.

V1 V2 V3 V4 P1 N1 P2 N2 P3 N3 P4 N4 Vo

L L L L ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF H

L L L H ON OFF ON OFF ON OFF OFF ON H

L L H L ON OFF ON OFF OFF ON ON OFF H

- - - - - - - - - - - - -

H H H L OFF ON OFF ON OFF ON ON OFF H

H H H H OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON L

VOUT

VDD

VSS


EJERCICIO 3:

INTERRUPTOR 4066

E Y Z

L X ALTA Z

H L L

H H H

E Y Z

L X ALTA Z

H L L

H H H

Y

E

Y

Z

E

Z Y


MAYO 11

AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL

El amplificador operacional es un dispositivo lineal de propósito general el cual

tiene la capacidad de manejo de señal desde 0 Hz hasta una frecuencia

definida por el fabricante, tiene además limites de señal que van desde el orden

de los nV, hasta unas docenas de voltio. Los amplificadores operacionales se

caracterizan por su entrada diferencial y una ganancia muy alta.

El amplificador operacional es un amplificador de alta ganancia directamente

acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual

permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo de tierra (o el

punto de referencia que se considere).

Cambiando los tipos y disposición de los elementos de realimentación, podían

implementarse diferentes operaciones analógicas; en gran medida, las

características globales del circuito estaban determinadas solo por estos.

El amplificador operacional ideal es un dispositivo de acoplo directo, con

entrada diferencial y un único Terminal de salida. El amplificador solo responde

a la diferencia de tensión entre los 2 terminales de entrada, no a su potencia

común. Una señal positiva en la entrada inversora (-), produce una señal

negativa a la salida, mientras que la misma señal en la entrada no inversora (+)

produce una señal positiva en la salida. Con una tensión de entrada diferencial,

Vd, donde a es la ganancia del amplificador. Ambos terminales de entrada del

amplificador se utilizaran siempre independientemente de la aplicación.


La señal d salida es de un solo Terminal y está referida a masa, por

consiguiente, se utilizan tensiones de alimentación bipolares (+)

Parámetros:

V0 = a Vd

a = infinito

Ri = Infinito

R0 = 0

BW (Ancho de banda) = infinito

V0 = 0 si Vd = 0

Teniendo en cuenta las funciones de la entrada y la salida, se definen las

propiedades del amplificador ideal.

1.- La ganancia de tención es infinita: a = ∞

2.- La Resistencia de entrada es infinita: Ri = ∞

3.- La resistencia de salida es 0: Ro = 0

4.- El ancho de banda es infinito: BW = ∞

5.- La tensión offset de entrada es 0: V0 = 0 Si Vd = 0

A partir de estas características del AO, podemos deducir otras 2 importantes

propiedades adicionales. Puesto que, la ganancia de tensión es infinita,

cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de

entrada infinitesimalmente pequeña. La tensión de entrada diferencial es nula.

También, si la resistencia de entrada es infinita. No existe flujo de corriente en

ninguno de los termínales de entrada.


MONTAJES BASICOS

AMPLIFICADOR INVERSOR

ECUACIONES:

El amplificador inversor se puede emplear como :


Circuito multiplicador

Circuito divisor

AMPLIFICADOR NO INVERSOR

AMPLIFICADOR NO INVERSOR CON DIVISOR EN LA ENTRADA

R=R1//R2

vi


ECUACIONES:

SUMADOR INVERSOR


SUMADOR NO INVERSOR

I3

I2

I1

I4


CIRCUITO SUMADOR RESTADOR


INTEGRADOR

ECUACIONES:

Vi

iC

iC


DIFERENCIADOR

ECUACIONES:

iC

iR

Vi


AMPLIFICADOR LOGARITMICO

AMPLIFICADOR EXPONENCIAL O ANTILOGARITMICO

Vi I1

ID

Vi ID

IR


ECUACIONES:


MAYO 13

CONVERTIDORES DE MAGNITUDES

CONVERTIDOR VOLTAJE/VOLTAJE

MAG ENTRADA

MAG SALIDA

V1

V2


EJERCICIO 1:

Convertir un rango de tensión de 1v a 5v en otro de 10v a 20v.

ENTRADA SALIDA

1 --------------------- 10

5 ------------------------ 20

V2

V1

10

10

4

4


CONVERTIDOR CORRIENTE-VOLTAJE (SIMPLE)

CONVERTIDOR VOLTAJE/CORRIENTE

R/2

V1

VL


CONVERTIDOR R/TENSION

De las ecuaciones anteriores:

VL

V0


Escriba aquí la ecuación.

CONVERTIDOR R/V CON TRANSISTOR (FUENTE I cte)

IL

VCC


CONVERTIDOR V/I (SIMPLE)

EJEMPLO

Disponemos de un de de fondo de escala, y queremos

construir con él un voltímetro electrónico con escala de 1, 3, 5 con un margen

de medida de 1 a 50v utilizando resistencias y amplificadores operacionales.

IL

IR1


CIRCUITO DE IMPEDANCIA NEGATIVA

ECUACIONES

vi


COMPARADORES

MODIFICACION DE LA

TENSION Vref

+vcc

-vcc

Vi

-vcc

+vcc

vref


RECTIFICADOR DE PRESICION

MAYO 18


REPASO RECTIFICADORES DE PRECISION

Los rectificadores operan sobre una señal de entrada de manera tal que

dependen del signo de la tensión de entrada instantánea. Se pueden diseñar

para recortar la parte negativa (o positiva) de la señal para proporcionar una

salida que es el valor absoluto matemático de la entrada.

RECTIFICADOR MEDIA ONDA

Como el diodo puede operar en cualquiera de dos estados el rectificador se

analiza como dos circuitos separados.


RECTIFICADOR DOBLE ONDA

RECTIFICADOR ONDA COMPLETA TIPO II


DISIPADOR SCHMITT

Utiliza retroalimentación positiva para acelerar el ciclo de conmutación. Esto

aumenta la ganancia y, por tanto, agudiza la transición entre los dos niveles de

salida. La retroalimentación positiva mantiene el comparador en uno de los dos

estados de saturación a menos que se aplique una entrada lo suficiente grande

para sobrepasar la retroalimentación.


DISIPADOR SCHMITT TIPO II

RECTIFICADOR TIPO III


RECTIFICADOR TIPO III

INTRODUCCION A LA TENCNOLOGIA DE LOS COMPUTADORES

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