ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL INGENIERÍA INFORMATICA Y SISTEMAS

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE

APURÍMAC

CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

CONDENSADORES

Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas separadas por un material dieléctrico

CARACTERÌSTICAS

Capacidad: Se mide en Faradios (F), se suelen los 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 grososr del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotarTolerancia: 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. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido.

TIPOS DE CONDENSADORES

Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µF.

TIPOS DE CONDENSADORES

Electrolíticos de tántalo o de gota. Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo, r 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. La principal aplicación de estos condensadores se encuentra en filtros de fuentes de alimentación

TIPOS DE CONDENSADORES

De poliéster metalizado MKT. Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a partir de 63v. 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)..

TIPOS DE CONDENSADORES

De 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

En el condensador de la izquierda vemos los siguientes datos:verde-azul-naranja = 56000 pF = 56 nF. El color negro indica una tolerancia del 20%, y el color rojo indica una tensión máxima de trabajo de 250v.

En el de la derecha vemos:amarillo-violeta-rojo = 4700 pF = 4.7 nF. En los de este tipo no suele aparecer información acerca de la tensión ni la tolerancia

TIPOS DE CONDENSADORES

De poliéster tubular: Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar.

TIPOS DE CONDENSADORES

Cerámico "de lenteja" o "de disco": Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 470 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color. La tolerancia respecto del valor nominal es de aprox. Entre 2% y 10%. Soportan tensiones de entre 50V y 100V, hay de fabricación especial que soportan hasta 10.000V. Su identificación se realiza mediante un código alfanumérico.

Código "101" de los condensadoresPor último, vamos a mencionar el código 101 utilizado en los condensadores cerámicos como alternativa al código de colores. De acuerdo con este sistema se imprimen 3 cifras, dos de ellas son las significativas y la última de ellas indica el número de ceros que se deben añadir a las precedentes. El resultado debe expresarse siempre en picofaradios pF.Así, 561 significa 560 pF, 564 significa 560000 pF = 560 nF, y en el ejemplo de la figura de la derecha, 403 significa 40000 pF = 40 nF.

Este es otro sistema de inscripción del valor de los condensadores sobre su cuerpo. En lugar de pintar unas bandas de color se recurre también a la escritura de diferentes códigos mediante letras impresas.A veces aparece impresa en los condensadores la letra "K" a continuación de las letras; en este caso no se traduce por "kilo", o sea, 1000 sino que significa cerámico si se halla en un condensador de tubo o disco.Si el componente es un condensador de dieléctrico plástico (en forma de paralelepípedo), "K" significa tolerancia del 10% sobre el valor de la capacidad, en tanto que "M" corresponde a tolerancia del 20% y "J", tolerancia del 5%.

EJERCICIOS

EJERCICIOS

EJERCICIOS

FUNCIÓN DEL CONDENSADOR ELECTROLÍTICO CON AC. Y DC.

Con AC: El condensador con Corriente Alterna (AC) actúa como filtro anulando continuamente las imperfecciones en la señal.Con CC: El condensador con Corriente Continua actúa como acumulador de cargas eléctricas, es decir como una pequeña batería.

ASOCIACIÓN DE CONDENSADORES

Capacitores en serie: Capacitores conectados uno después del otro, están conectados en serie.

Para obtener el valor de este único capacitor equivalente se utiliza la fórmula:1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4

ASOCIACIÓN DE CONDENSADORES

Capacitores en paralelo: Del gráfico se puede ver si se conectan 4 capacitores en paralelo.

Para obtener el valor de este único capacitor equivalente se utiliza la fórmula:

CT = C1 + C2 + C3 + C4

RELACIÓN DE CARGA, VOLTAJE Y CAPACIDAD EN UN CAPACITOR

Si un capacitor es conectado a una fuente de CC, este recibe carga eléctrica. El valor de la carga almacenada: Q = I x t ………(1)La carga almacenada en un capacitor es: Q = C x V …….(2)Igualando (1) y (2) se tiene: Q = I x t = C x VDespejando: V = I x t / C.Si se mantiene el valor de la corriente "I" constante y como el valor de "C" también es constante, el voltaje "V" es proporcional al tiempo.

ENERGÍA ALMACENADA EN UN CAPACITOR / CONDENSADOR

Si se tiene un capacitor totalmente descargado y a éste se le aplica una fuente de alimentación, habrá una transferencia de energía de la fuente hacia el capacitor.Un conocimiento ya adquirido es que:La potencia es la capacidad que se tiene de realizar un trabajo en una cantidadde tiempoLa fórmula: P=W/t  ó  W=PxtDonde:P = potenciaW = trabajot = tiempoOtra fórmula de potencia es: P=IxVEn la última fórmula, si se considera que la corriente es constante (corriente continua), entonces la potencia es proporcional al voltaje.  Si el voltaje aumenta en forma lineal, la potencia aumentará igual. Ver el diagramaComo la potencia varía en función del tiempo, no se puede aplicar la fórmula W = P x t,  para calcular la energía transferida.Pero observando el gráfico, se ve que esta energía se puede determinar midiendo el área bajo la curva de la figura.El área bajo la curva es igual a la mitad de la potencia en el momento “t”, multiplicada por “t”. Entonces: W = (P x t) / 2.Pero se sabe que P = V x I. Si se reemplaza esta última fórmula en la anterior se obtiene: W = (V x I x t) / 2, y como I x t = CV, entonces:W = (CV2 / 2) juliosDonde:W = trabajo en juliosC = Capacidad en faradiosV = voltaje en voltios en los extremos del capacitor

CAPACITOR Y LA CORRIENTE DIRECTA

• El capacitor es fabricado de muchas formas y materiales, pero sin importar como haya sido construido, siempre es un dispositivo con dos placas separadas por un material aislante.

• Si se conecta una batería a un capacitor, circulará por él una corriente continua. Circula una corriente de los terminales de la fuente hacia las placas del capacitor

• El terminal positivo de la fuente saca electrones de la placa superior y la carga positivamente.• El terminal negativo llena de electrones la placa inferior y la carga negativamente.• Ver en el diagrama: el flujo de electrones cargando las placas del capacitor.• Esta situación se mantiene hasta que el flujo de electrones se detiene  (la corriente deja de circular)

comportándose el capacitor como un circuito abierto para la corriente continua. (no permite el paso de corriente)

• Normalmente se dice que un capacitor no permite el paso de la corriente continua.• La corriente que circula y que se comenta en anteriores párrafos es una corriente que varía en el tiempo

(corriente que si puede atravesar un capacitor), desde un valor máximo a un valor de 0 amperios, momento en que ya no hay circulación de corriente.

• Esto sucede en un tiempo muy breve y se llama "transitorio"• A la cantidad de carga que es capaz de almacenar un capacitor se le llama "capacitancia" o "capacidad"• El valor de la capacitancia depende de las características físicas del capacitor.• - A mayor área de las placas, mayor capacitancia

- A menor separación entre las placas, mayor capacitancia- El tipo de dieléctrico o aislante que se utilice entre las placas afecta el valor de la capacitancia

• El aislante o dieléctrico tiene el objetivo de aumentar el valor de la capacitancia del capacitor.• Cuando se coloca un dieléctrico, este adquiere por conducción una carga opuesta a la carga de las placas,

disminuyendo la carga neta del dispositivo y así permite la llegada de más cargas a las placas• Hay diferentes materiales que se utilizan como dieléctricos, con diferentes grados de permitividad

(diferentes grados de capacidad de stablecimiento de un campo eléctrico).

CAPACITOR Y LA CORRIENTE ALTERNA

• Corriente alterna en circuitos capacitivos• A diferencia en del comportamiento de un capacitor con la corriente continua (donde no hay paso de corriente), el paso

de la corriente alterna por el capacitor si ocurre.• Otra característica del paso de una corriente alterna en un capacitor es que el voltaje que aparece en los terminales del

mismo está desfasado o corrido 90° hacia atrás con respecto a la corriente que lo atraviesa.• Este desfase entre el voltaje y la corriente se debe a que el capacitor se opone a los cambios bruscos de voltaje entre

sus terminales.• ¿Qué significa estar desfasado o corrido?• Significa que el valor máximo del voltaje aparece 90° después que el valor máximo de la corriente.• En el diagrama se observa que la curva en color rojo ocurre siempre antes que la curva en color negro en 90° o 1/4 del

ciclo.• Entonces se dice que el voltaje está atrasado con respecto a la corriente o lo que es lo mismo, que la corriente está

adelantada a la tensión o voltaje• Si se multiplican los valores instantáneos de la corriente y el voltaje en un capacitor se obtiene una curva sinusoidal

(del doble de la frecuencia de corriente o voltaje), que es la curva de potencia. (acordarse que: P = I x V, Potencia = Corriente x Voltaje)

• Esta curva tiene una parte positiva y una parte negativa, esto significa que en un instante el capacitor recibe potencia y en otro tiene que entregar potencia, con lo cual se deduce que el capacitor no consume potencia (caso ideal. Se entrega la misma potencia que se recibe)

• Al aplicar voltaje alterno a un capacitor, éste presenta una oposición al paso de la corriente alterna, el valor de esta oposición se llama reactancia capacitiva (Xc) y se puede calcular con la ley de Ohm XC = V / I, y con la fórmula: XC = 1/(2x π x f x C)

• donde:- XC = reactancia capacitiva en ohmios- f = frecuencia en Hertz (Hz)- C = capacidad en Faradios (F)

• La resistencia en serie equivalente (ESR)• El capacitor analizado en el párrafo anterior es ideal.• En la realidad el capacitor tiene una resistencia en serie debido a varios factores: las placas metálicas, el dieléctrico o

aislante, etc..• El ESR es el equivalente al factor de calidad Q de los inductores y mientras más pequeño sea mejor.

PROCESO DE CARGA DE UN CAPACITOR / CONDENSADOR

• Un capacitor es un dispositivo que al aplicársele una fuente de alimentación de corriente continua se comporta de una manera especial. Ver la figura.

• Cuando el interruptor se cierra (Ver: A en el gráfico arriba), la corriente I aumenta bruscamente a su valor máximo como un cortocircuito) y tiene el valor de I = E / R amperios (como si el capacitor / condensador no existiera momentáneamente en este circuito RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero (ver el diagrama inferior)

• El voltaje en el capacitor no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C, ver diagrama).

• El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2 % del voltaje de la fuente está dato por la fórmula: T = RxC. Donde el resistor R está en Ohmios, el capacitor C en milifaradios y el resultado estará en milisegundos.

• Después de 5 x T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3 % de su valor final. Al valor de T se le llama: constante de tiempo• Al analizar los dos gráficos se observa que están divididos en una parte transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la

parte transitoria (aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero no así en la parte estable.• Los valores de Vc e Ic en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:• - Vc = E + ( Vo – E) x e- t/T

donde Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)• - Ic = (E – Vo) x e-t/T/R

donde Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)• - VR = E x e-t/T

donde: T = R x C

PROCESO DE DESCARGA DE UN CONDENSADOR

• Un condensador / capacitor en un circuito RC serie no se descarga inmediatamente cuando es desconectada de una fuente de alimentación de corriente directa (ver interruptor en el gráfico)

• Cuando el interruptor pasa de la posición A a la posisión B, el voltaje en el condensador Vc empieza a descender desde Vo (voltaje inicial en el condensador) hasta tener 0 voltios de la manera que se ve en el gráfico inferior.

• La corriente tendrá un valor máximo inicial de Vo/R y la disminuirá hasta llegar a 0 amperios. (ver gráfico inferior)

• La corriente que pasa por la resistencia y el condensador es la misma. Acordarse que el un circuito en serie la corriente es la misma por todos los elementos.

• El valor de Vc (tensión en el condensador) para cualquier instante: Vc = Vo x e-t / T

• El valor de I (corriente que pasa por R y C) en cualquier instante: I = -(Vo / R) e -t / T

• Donde: T = RC es la constante de tiempo• Nota: Si el condensador había sido previamente cargado hasta un valor E, hay que reemplazar, en las fórmulas, el valor de Vo con el valor de E.

BOBINA

Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferro magnético o al aire. Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH y uH.Sus símbolos normalizados son los siguientes:

BOBINAS

Sus símbolos normalizados son los siguientes:

La bobina o inductor es un elemento

que reacciona contra los cambiosen la corriente a través de él,generando un voltaje que se

oponeal voltaje aplicado y es

proporcionalal cambio de la corriente.

CARACTERÍSTICAS DE LAS BOBINAS

1. Permeabilidad magnética (m).- Es una característica que tiene gran influencia sobre el núcleo de las bobinas. El factor que determina la mayor o menor sensibilidad a esos campos magnéticos se llama permeabilidad magnética. Cuando este factor es grande el valor de la inductancia también lo es.

1. Factor de calidad (Q).- Relaciona la inductancia con el valor óhmico del hilo de la bobina. La bobina será buena si la inductancia es mayor que el valor óhmico debido al hilo de la misma.

TIPOS DE BOBINAS

TIPOS DE BOBINAS

1. FIJAS Con núcleo de aireEl conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Se utiliza en frecuencias elevadas. Una variante de la bobina anterior se denomina solenoide y difiere en el aislamiento de las espiras y la presencia de un soporte que no necesariamente tiene que ser cilíndrico. Se utiliza cuando se precisan muchas espiras.

TIPOS DE BOBINAS

1. FIJAS Con núcleo sólidoPoseen valores de inductancia más altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético. Los más usados son la ferrita y el ferroxcube. Las secciones de los núcleos pueden tener forma de EI, M, UI y L.

Las bobinas de nido de abeja se utilizan en los circuitos sintonizadores de aparatos de radio en las gamas de onda media y larga. Gracias a la forma del bobinado se consiguen altos valores inductivos en un volumen mínimo.Las bobinas de núcleo toroidal se caracterizan por que el flujo generado no se dispersa hacia el exterior ya que por su forma se crea un flujo magnético cerrado, dotándolas de un gran rendimiento y precisión. La bobinas de ferrita arrolladas sobre núcleo de ferrita, normalmente cilíndricos, con aplicaciones en radio

2. VARIABLES También se fabrican bobinas ajustables.

Normalmente la variación de inductancia se produce por desplazamiento del núcleo.Las bobinas blindadas pueden ser variables o fijas, consisten encerrar la bobina dentro de una cubierta metálica cilíndrica o cuadrada, cuya misión es limitar el flujo electromagnético creado por la propia bobina y que puede afectar negativamente a los componentes cercanos a la misma.

ENERGÍA ALMACENADA

La bobina almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puede demostrar que la energía, U , almacenada por una bobina con inductancia L , que es recorrida por una corriente de intensidad I, viene dada por:

INTRODUCCIÓN.- EXISTEN FENÓMENOS DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA GENERADOS POR UN CIRCUITO SOBRE SÍ MISMO LLAMADOS DE INDUCCIÓN PROPIA O AUTOINDUCCIÓN; Y LOS PRODUCIDOS POR LA PROXIMIDAD DE DOS CIRCUITOS LLAMADOS DE INDUCTANCIA MÚTUA.

INDUCTANCIA MAGNETICA.

ASOCIACIONES COMUNES

• ASOCIACIÓN EN SERIE

ASOCIACIÓN EN PARALELO

APLICACIÓN DE LAS BOBINASTRANSFORMADORESEl transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético

FUNCIONAMIENTO

Si se aplica una f.e.m. alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN

La relación de transformación nos indica el aumento ó decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt de entrada cuántos volts hay en la salida del transformador. La relación entre la f.e.m. inductora (Ep), y la f.e.m. inducida (Es), es directamente proporcional al Np y Ns.

La razón de la transformación (m) del voltaje entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.

Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores.

Si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensión alterna de 230 voltios en el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de transformación.

La potencia eléctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la f.e.m. por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario será de solo 0,1 amperios (una centésima parte)

• La figura muestra el esquema simbólico de dos. transformadores eléctricos. El de la izquierda, como se puede apreciar, posee mayor número de vueltas o espiras. en el enrollado primario o de entrada “E” y menos en el enrollado secundario o de salida “S”, lo cual lo caracteriza. como un transformador “reductor de tensión”, pues cuando. aplicamos determinado voltaje o tensión en la entrada “E”. se obtiene otro más reducido en la salida “S”.. Contrariamente, el transformador de la derecha muestra un. devanado o enrollado con menor número de vueltas en la. entrada y mayor número de vueltas a la salida. Por tanto,. cuando aplicamos un voltaje de determinado valor en la. entrada, se obtiene otro voltaje mucho más alto en la. Salida

Transformador eléctrico monofásico donde se muestran sus_ dos enrollados. Como se observa, ambos enrollados se encuentran separados uno del otro, pero formando parte del mismo núcleo de acero al silicio. En el- enrollado primario o de entrada “E” se conecta la fuente. de suministro de. tensión de corriente alterna, mientras- que en el enrollado secundario o de salida “S” se conecta- la carga, en este. caso una resistencia (R).

• La figura (A) representa el esquema de un autotransformador funcionando como “reductor de tensión”. Se observa que la entrada “E” de la corriente está conectada a una fuente suministradora de energía eléctrica, FEM o corriente alterna de 220 volt, mientras que por la salida “S” se obtiene una corriente transformada de una tensión o voltaje más bajo, también alterno, de 110 volt.

• La figura (B) representa otro autotransformador en función de “elevador de tensión”. En su entrada tiene aplicada una tensión de 110 volt, mientras que en la salida se obtiene otra más alta de 220 volt.

• La figura (C) es otra variante de autotransformador, cuya característica es la de recibir una tensión en el enrollado de entrada “E”, mientras que la salida proporciona varios valores de tensiones reducidas diferentes. Este autotransformador se denomina “variable” y en el caso del ejemplo recibe 220 volt en la entrada, mientras que en la salida se obtienen, indistintamente y por pasos, 6, 12, 36, 110, e incluso los mismos 220 volt aplicados en la entrada.

• Autotransformador con núcleo redondo muy utilizado en laboratorios de electricidad y electrónica, como el que se muestra en la figura (D). Este autotransformador permite variar la posición de un cursor central de forma manual, lo que permite seleccionar diferentes valores de tensión, tanto en orden ascendente como descendente, desde “0” a “220” V o viceversa.

TRANSFORMADORES DE RADIOFRECUENCIA

Además de los transformadores de fuerza o potencia ya mencionados para uso en corriente alterna de baja frecuencia (50 ó 60 Hz), existen también otros transformadores de pequeño tamaño que trabajan con corrientes de frecuencias muy altas del orden de los miles o millones de hertz (kHz o MHz. Esas corrientes se conocen también como de radiofrecuencia o de frecuencias de radio y en la mayoría de los casos funcionan con milésimas de volt (mV).

TRANSFORMADORES DE RADIOFRECUENCIA

Los transformadores de alta frecuencia, radiofrecuencia o. frecuencias de radio, como su nombre indica, cuando se acoplan a la antena de un radiorreceptor sirven para captar las ondas de radio que emiten diferentes estaciones difusora comerciales y no. comerciales destinadas a prestar variados servicios. El dibujo muestra los enrollados de un transformador de radiofrecuencia insertados en un núcleo de ferrita, mientras que en la parte inferior se puede ver también una foto real de este tipo de transformador instalado en el circuito. correspondiente a la antena en la placa del circuito impreso de un radiorreceptor

DIODO

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un sentido

SÍMBOLO ELECTRÓNICO

CURVA CARACTERÍSTICA DE LOS DIODOS

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

• Corriente inversa de saturación (Is).Corriente superficial de fugas.

• Tensión de ruptura (Vr).• Efecto avalancha• Efecto Zener

DIODOS

Dicen que es la luz del futuro, tiene 100,000 horas de vida útil (11 años sin apagarse)

Control: Infrarrojo, Señalizadores de on/off, motos, etc

TIPOS DE DIODOS

DIODOS LED

LED: Light-Emitting Diode, es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación.

Rojo = 1,8 a 2,2 voltios.Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios.Amarillo = 2,1 a 2,4 voltios.Verde = 2 a 3,5 voltios.Azul = 3,5 a 3,8 voltios.Blanco = 3,6 voltios

En términos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial:

POLARIZACIÓN DIRECTA

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

POLARIZACIÓN INDIRECTA

Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo positivo de la batería al KÁTODO del diodo y el polo negativo al ÁNODO

APLICACIONES

VENTAJAS DE LOS DIODOS

Tamaño: a igual luminosidad, un diodo LED ocupa menos espacio que una bombilla incandescente. Luminosidad: los diodos LED son más brillantes que una bombilla, y además, la luz no se concentra en un punto (como el filamento de la bombilla) sino que el todo el diodo brilla por igual. Duración: un diodo LED puede durar 100.000 horas, o lo que es lo mismo, 11 años encendido constantemente. Eso es 100 veces más que una bombilla incandescente. Consumo: un semáforo que sustituya las bombillas por diodos LED consumirá 10 veces menos con la misma luminosidad.

EN VÍAS DE DESARROLLOEntonces, ¿por qué NO se venden ya lámparas LED en las tiendas de iluminación? , todavía no están listas para llegar al consumidor medio. Los diodos LED de luz blanca, en realidad son diodos azules con un recubrimiento de fósforo que produce luz amarilla. Este tipo de diodos LED todavía son caros. Las lámparas de 3W, que pueden sustituir a una bombilla de 40W, cuestan alrededor de 65 soles €. El ahorro en el consumo y la duración no son suficientes motivos para que los consumidores se lancen por ellas. Se usa en otras aplicaciones como los semáforos, la iluminación de aviones o las linternas que se usan en deportes de riesgo (como la alta montaña, la espeleología y otros), donde esta tecnología de iluminación ha encontrado, por el momento, uno de sus principales mercados. "Por su elevado precio, todavía no merecen la pena para la casa", Los avances se producen a toda velocidad y una lámpara LED con las mismas prestaciones puede bajar de precio en cuestión de meses. El año que viene, la misma lámpara costará la mitad y alumbrará el doble. Eso sí, en cinco años, el resto va a desaparecer. La bombilla incandescente se usará sólo como algo romántico".

MANEJO DE MATRIZ DE LED'S 5X7 CON PIC 16F84A

Una matriz de led's esta constituido por led's dispuestos en filas y columnas, cada led se conecta a una fila y a una columna, el diagrama se muestra en la figura:

FOTODIODO

Aplicaciones de FotodiodosTransmisiones rápidas de datosAparatos de medición ópticos

Cortinas de luz

FOTODIODO

Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz.

FUNCIONAMIENTO DE UN FOTODIODO

Un fotodiodo es una unión PN. Cuando una luz de suficiente energía llega al diodo, excita un electrón dándole movimiento y crea un hueco con carga positiva. El fotodiodo es un detector optoelectrónico, o fotodetector. Los fotodiodos se utilizan para leer la información de los discos compactos con la ayuda de un rayo láser. Un detector, como el fotodiodo, desarrolla una función opuesta a una fuente, como el LED (diodo emisor de luz), ya que el fotodiodo convierte energía óptica en energía eléctrica.

FUNCIONAMIENTO DE UN FOTODIODO

Un fotodiodo presenta una construcción análoga a la de un diodo LED, en el sentido que necesita una ventana transparente a la luz por la que se introduzcan los rayos luminosas para incidir en la unión PN.

APLICACIONES

• Sensa la luz visible. Posee un potente filtro contra luz infrarroja que lo hace ideal para la detección de cantidad de luz en un ambiente, sensar sombras, o detectar la presencia de objetos frente a ellos.

APLICACIONES

• Detección de cantidad de luz en un ambiente,

• Detector de sombras, o detectar la presencia de objetos frente a ellos.

• Detector de color• Detector de humo• Detectores de lluvia para automóviles• Sistemas de comunicación por Fibra Óptica

TRANSISTOR

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple

funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término

"transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de

transferencia"). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los

aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras,

reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras,

automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo,

ordenadores, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de

rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.

Un transistor bipolar está formado por dos uniones PN en contraposición. Físicamente, el transistor está constituido por tres regiones semiconductoras denominadas emisor, base y colector. Existen 2 tipos de transistores bipolares, los denominados NPN y PNP:

Condiciones de funcionamientoLas condiciones normales de funcionamiento de un transistor NPN se dan cuando el diodo B-E se encuentra polarizado en directa y el diodo B-C se encuentra polarizado en inversa. En esta situación gran parte de los electrones que fluyen del emisor a la base consiguen atravesar ésta, debido a su poco grosor y débil dopado, y llegar al colector.

El transistor posee tres zonas de funcionamiento: Zona de saturación: El diodo colector está polarizado directamente y el transistor se comporta como una pequeña resistencia. El transistor se asemeja en su circuito emisor-colector a un interruptor cerrado.Zona activa: En este intervalo el transistor se comporta como una fuente de corriente , determinada por la corriente de base. A pequeños aumentos de la corriente de base corresponden grandes aumentos de la corriente de colector. Para trabajar en esta zona el diodo B-E ha de estar polarizado en directa, mientras que el diodo B-C, ha de estar polarizado en inversa.Zona de corte: El hecho de hacer nula la corriente de base, es equivalente a mantener el circuito base emisor abierto, en estas circunstancias la corriente de colector es prácticamente nula y por ello se puede considerar el transistor en su circuito C-E como un interruptor abierto.Los transistores se usan en su zona activa cuando se emplean como amplificadores de señales. Las zonas de corte y saturación son útiles en circuítos digitales.

Funcionamiento del TransistorPara interpretar los esquemas es muy importante saber con detalle el funcionamiento del transistor. Para ello es conveniente ver como se comporta de acuerdo con la corriente de base, que es la principal particularidad de este dispositivo electrónico. Lo analizaremos mejor por medio de imágenes.En la imagen seguimos con un transistor de tipo NPN, pero sería lo mismo hacer la prueba con el otro tipo de transistor, el PNP, pero habría que hacerlo con las conexiones invertidas para ese caso. En esa imagen va sernos de gran utilidad el potenciómetro (P) que se aprecia en la parte baja y también el miliamperímetro (A) que nos indicará el valor de la corriente que circulará por el colector. Aseguramos de que hemos hecho bien las conexiones, es decir, el negativo de la batería al cristal N emisor, el positivo al colector; y en lo que respecta a la base con su conexión positiva por ser cristal P. En esa imagen que vimos tenemos el potenciómetro a cero, de modo que su alta resistencia impide el paso de la corriente a la base y el transistor no conduce corriente

Cuando accionamos el cursor del potenciómetro y disminuimos la resistencia del circuito, como se ve en la siguiente imagen; dando paso a una intensidad de corriente (IB) de, por ejemplo 0,1 mA, la corriente pasa a alimentar la base y observamos que el miliamperímetro conectado en serie con el colector mueve su aguja y causa un paso de corriente de 10 mA. Si accionamos el potenciómetro de modo que pase la máxima corriente posible, la aguja del miliamperímetro también delata el aumento del paso de corriente de colector. Entonces deducimos que la corriente de base, cuanto más intensa es, más intensa permite que sea la corriente del colector. De ahí sacamos una importante característica del transistor, y es que se puede regular la corriente de paso por el mismo, por el hecho de establecer una determinada corriente de base. En el ejemplo anterior vimos que con una corriente de 0,1 mA puede controlarse otra corriente de 10 mA, es decir, una corriente 10/0,1 = 100 veces superior.Otra condición de la mayor importancia para conocer para conocer el funcionamiento del transistor son las siguientes reglas que hemos de considerar siempre cuando se trata de interpretar su funcionamiento. En estos casos: - Al emisor deberá aplicársele una polaridad del mismo signo que el cristal que los constituye. Si el cristal es del tipo P se le deberá aplicar polaridad positiva; y si es del tipo N se le deberá aplicar polaridad negativa.- A la base se le aplicará igualmente una polaridad del mismo signo que el cristal que lo constituye. Si es un cristal N se le aplicará polaridad negativa; y si es un cristal P deberá ser positiva.- Al colector se le aplicará una polaridad opuesta al cristal que lo constituye. Si es un cristal P se le deberá aplicar la polaridad negativa; y si es de cristal N deberá aplicársele la polaridad positiva.Estas condiciones hay que tenerlas muy en cuenta cada vez que tenga que conectar un transistor en un circuito

TIMER 555

El circuito integrado 555 es de bajo costo y de grandes prestaciones. Entre sus aplicaciones principales cabe destacar las de multivibrador estable (dos estados metaestables) y monoestable (un estado estable y otro metaestable), detector de impulsos, etcétera.

DESCRIPCIÓN DE LAS TERMINALES DEL TEMPORIZADOR 555

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra.Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro. Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo.

DESCRIPCIÓN DE LAS TERMINALES DEL TEMPORIZADOR 555

Control de voltaje (5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje. Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01μF para evitar las interferencias.Umbral (6): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.Descarga (7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.V+ (8): También llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo)..

BOSQUE DE DIODOS EN UNA CALCULADORA ANTIGUA

MEMORIA DE NÚCLEO DE FERRITA