Un diagrama pictórico

Un diagrama pictórico es un dibujo realista de un circuito eléctrico, que muestra la apariencia física de sus elementos. Se ha usado este tipo de diagramas para simplificar el aprendizaje, puesto que no son necesarios conocimientos especiales para entenderlos. Un técnico nunca usa estos diagramas en su trabajo.

El diagrama esquemático es rápido y sencillo, elimina muchos problemas que presenta el pictórico. En un diagrama esquemático, cualquier parte del circuito eléctrico se representa por un símbolo. Solo se muestran las partes del verdadero circuito, y no detalles como aislantes, ménsulas, soportes y herrajes. Una comparación de los tipos de diagramas be hará ver la simplicidad de este último.

Un diagrama de bloques representa la estructura de un sistema. Esto es, las partes que lo forman y el modo en que se relacionan entre sí. No representa la forma ni el aspecto físico ni su funcionamiento. Hace hincapié en la función que cumplen los elementos.

Un diagrama de bloques debe incluir a cada una de las partes del sistema. Cada parte puede ser en realidad un conjunto de partes que agrupamos porque consideramos que juntas cumplen una función.

 Diseño y proceso de circuitos impresos.

Al diseñar un proyecto o prototipo electrónico, primero se debe probar, armándose en una placa de pruebas o protoboard. Cuando funcione correctamente, se dibujará el diagrama esquemático, ya sea a mano, o en computador, usando programas especializados como el proteus, eagle o Pspice. Posteriormente se diseña y fabrica el circuito impreso (PCB), y para finalizar, se montan los componentes en la tarjeta, para finalmente colocarlo en un chasis o gabinete, que le darán una presentación final a nuestro proyecto.

• Prueba del circuito en la placa de pruebas o protoboard

La placa de pruebas (en ingles protoboard), es una herramienta de estudio en la electrónica, que permite interconectar los componentes electrónicos; ya sean resistencias, condensadores, semiconductores, etc, sin necesidad de soldarlos en un impreso, permitiendo así, hacer infinidad de pruebas de manera fácil, alcanzando la optimización deseada del circuito.

La placa de prueba está compuesta por segmentos plásticos con perforaciones y láminas delgadas de una aleación de cobre, estaño y fósforo, las cuales pasan por debajo de las perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas. Estas líneas están distribuidas; unas en forma transversal y otras longitudinalmente. Las líneas transversales están interrumpidas en la parte central de la placa, para facilitar la inserción de circuitos integrados tipo DIP (Dual Inline Packages), y que cada pata del circuito integrado, tenga una línea de conexión por separado. En la cara opuesta de la placa, trae un forro con pegante, que sirve para sellar y mantener en su lugar las láminas metálicas.

Al momento de hacer un circuito en el protoboard, se utilizan las láminas transversales para interconectar los componentes y las longitudinales para su alimentación.

 El diagrama esquemático (schematic)

Cuando el circuito está funcionando a la perfección en el protoboard, se procede a realizar el diagrama esquemático. Esto consiste en dibujar el circuito, utilizando los símbolos electrónicos. Se puede hacer a mano, o en el computador, utilizando programas como el proteus, workbench, Pspice, Eagle, etc.

Nota: Es necesario tener un buen conocimiento de simbología electrónica, para hacer el diagrama esquemático sin errores.

 Diseño y fabricación de circuitos impresos

Uno de los materiales más usado para la fabricación de circuitos impresos o también llamada placa fenólica, es la baquelita (en inglés Bakelite), un feno-plástico resistente al calor y a los solventes. También se usa la fibra de vidrio con resina de poliéster. Esta es más costosa, pero de mejor calidad y presentación.

Cualquiera de estos dos materiales, llevan un baño de cobre en una o en ambas caras. La función del cobre es conducir la electricidad. Al momento de hacer un circuito impreso, la tarjeta; ya sea en baquelita o en fibra de vidrio, el cobre de esta, tendrá la forma de “caminos”, los cuales interconectarán los componentes que irán en la tarjeta.

• Técnicas para la fabricación de los circuitos impresos

Existen diferentes técnicas para la fabricación de los circuitos impresos (PCB). Dependiendo de nuestro presupuesto y objetivo, escogemos la técnica que más nos convenga. Las técnicas más conocidas son:

 Elaboración de circuitos impresos con tinta indeleble

 Elaboración de circuitos impresos con la técnica de planchado (papel termo

 transferible, impresión láser)

 Elaboración de circuitos impresos con la técnica de serigrafía.

ELABORACIÓN DE CIRCUITOS IMPRESOS CON TINTA INDELEBLE

La forma más económica de hacer circuitos impresos es usando la técnica con tinta indeleble. Solo se necesitamos un marcador o plumón de tinta indeleble, como el famoso (Sharpie).

Lo primero es dibujar las pistas del circuito sobre la tarjeta, en la cara bañada en cobre. Luego, se sumerge la tarjeta en una solución corrosiva, (cloruro férrico), disuelto en agua caliente. Esta solución corroe la superficie de cobre, dejando sólo el cobre que está cubierto por la tinta del plumón. Para finalizar se perforan con un taladro los orificios donde entrarán las patas de los componentes y listo.

Esta técnica por ser netamente manual y con una calidad de impresión regular, se recomienda para hacer circuitos de mediana complejidad, para principiantes o aficionados a la electrónica, que desean realizar pequeños proyectos a muy bajo costo.

CIRCUITOS IMPRESOS ELABORADOS CON LA TÉCNICA DE PLANCHADO

El papel termo transferible es un material utilizado en la elaboración de circuitos impresos de cualquier tipo. Gracias a este papel podemos traspasar a la placa de cobre virgen, el diseño del circuito impreso que hayamos hecho (haya sido hecho a mano o computador), de manera fácil, rápida y económica, para luego introducirla en un recipiente con cloruro ferrico, obteniendo así el circuito impreso deseado. Recomendamos el papel marca (PCBMAKER), aunque también se pueden usar algunos papeles gruesos, usados en dibujo, como el papel Glossy, papel para fotografía o papel Propalcote de unos 120 gramos.

Para empezar debemos hacer el circuito del diseño impreso. Este no es otra cosa que el dibujo de las pistas de cobre. El diseño del circuito impreso que hagamos deberá corresponder a las pistas de cobre vistas por “transparencia” desde la cara de los componentes (modo espejo).

Teniendo hecho el diseño del circuito en el computador, lo imprimimos en alta resolución sobre el papel termo transferible, usando una impresora láser. Se imprime sobre cualquier cara del papel, ya que las dos caras son iguales. Si la imprimimos en un tipo de impresora diferente a láser, el papel termo transferible no servirá (las impresoras láser se reconocen porque utilizan Toner en vez de cartuchos o cintas). Si poseemos el diseño del circuito impreso en una hoja de papel común y corriente o fue hecho a mano, debemos sacar una fotocopia de este, sobre el papel termo transferible. Las fotocopiadoras utilizan el mismo sistema de impresión que las impresoras láser.

Una vez tengamos el diseño del circuito impreso sobre el papel termo transferible, lo recortamos usando unas tijeras o un bisturí, dejando una margen que nos permita manipularlo. El papel termotransferible restante lo podremos guardar para la elaboración de futuros circuitos impresos.

Ahora se debe cortar la placa fenólica a la medida del circuito impreso y posteriormente lavarla por el lado del cobre con jabón desengrasarte de lavaplatos y una esponja de ollas no abrasiva. Seque muy bien la baquelita con un trapo muy limpio o preferiblemente una servilleta desechable. La placa de cobre deberá estar seca, brillante como el oro y limpia de polvo y grasa, además usted No deberá tocar la superficie de cobre con los dedos o cualquier otra cosa.

A continuación colocamos la placa sobre una superficie dura, con el lado del cobre mirando hacia arriba. Luego colocamos el papel termo transferible con el diseño del circuito impreso sobre la placa de cobre, de tal manera que el dibujo haga contacto con el cobre. Ahora colocamos una hoja de papel común y corriente, sobre el papel termo transferible.

RESISTENCIA ELECTRICA:

Definición:

La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un elemento a la circulación de electrones a través del mismo.

Esta propiedad viene determinada por la estructura atómica del elemento. Si la última órbita de un átomo esta completa o casi completa por el número máximo de electrones que puede alojar, existirá una fuerza de ligado que hará que los electrones no puedan ser arrancados fácilmente del átomo.

Tipos de resistencia:

Las resistencias que comercialmente se utilizan son de carbón prensado, de película metálica (metal film), y de alambre.

Las resistencias de carbón prensado están hechas con gránulos de carbón prensado, que ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica.

Son comunes en aplicaciones de baja disipación. Típicamente se fabrican para soportar disipaciones de ¼, ½, 1 y 2 watts. Sin embargo, estas últimas ya no son tan comunes, por su tamaño relativamente grande. Además, son bastante variables con la temperatura y el paso del tiempo.

Las resistencias de película metálica o metal film, son utilizadas para aplicaciones donde se requiera una disipación elevada y gran estabilidad frente a los cambios de temperatura, y al propio paso del tiempo.

Están hechas con una película microscópica de metal, la cual es bobinada sobre un sustrato cerámico.

Las resistencias de alambre son utilizadas para trabajar con altas disipaciones. Están hechas con alambre de alta resistividad bobinado sobre un sustrato cerámico. En muchos casos están vitrificadas, para funcionar a altas temperaturas.

Las disipaciones más comunes son de 5, 10, 15 y 20 watts.

Debido a su disipación, no es extraño encontrar resistencias de este tipo que trabajen a temperaturas de hasta 100º C.

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

Unidad de medida: Omh Ω

TRANSFORMADORES

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

Transformador de aislamiento: Suministra aislamiento galvánico entre el alambre primario y el secundario, por lo cual proporciona una alimentación o señal “flotante”. Su relación es 1:1.

Transformador de alimentación: Estos poseen uno o varios alambres secundarios y suministran las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles no reemplazables, que apagan su circuito primario en caso de una temperatura excesiva, evitando que éste se queme.

Transformador trifásico: Poseen un trío de bobinados en su primario y un segundo trío en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) o triángulo (?), sus mezclas pueden ser: ?-?, ?-Y, Y-? y Y-Y. A pesar de tener una relación 1:1, al pasar de ? a Y o viceversa, las tensiones se modifican.

Transformador de pulsos: Esta destinado a funcionar en régimen de pulsos debido a su rápida respuesta.

Transformador de línea o flyback: Estos son transformadores de pulsos. Con aplicaciones especiales como televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal. Entre otras propiedades, frecuentemente proporciona otras tensiones para el tubo.

Transformador con diodo dividido: Su nombre se debe a que está constituido por varios diodos menores en tamaño, repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador.

Transformador de impedancia: Usado como adaptador de antenas y líneas de transmisión, era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.

Transformador Electrónico: Se caracteriza por ser muy utilizados en la actualidad en aplicaciones como cargadores para celulares. Utiliza un Corrector de factor de potencia de utilización imprescindible en los circuitos de fuente de alimentaciones conmutadas en lugar de circuitos.

Según su construcción existen diversos tipos como son:

Transformador de grano orientado, Auto transformador. El primario y el secundario constituyen un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones equivalentes.

Transformador toroidal: Son más voluminosos, pero el flujo magnético se confina en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por corrientes de Foucault.

Transformador de grano orientado: El núcleo se conforma por una placa de hierro de grano orientado, que se envuelve en sí misma, siempre con la misma dirección, en lugar de las láminas de hierro dulce separadas habituales. Las pérdidas son escasas pero es de alto costo. Estos tipos son los más utilizados, pero existen otros diversos modelos según el tipo de aplicación a la cual son destinados

Unidad de medida: Kilo Volts Amper (KVA)

BOBINAS

Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica.

Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire.

Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH y mH.

Sus símbolos normalizados son los siguientes:

Existen bobinas de diversos tipos según su núcleo y según tipo de arrollamiento.

Su aplicación principal es como filtro en un circuito electrónico, denominándose comúnmente, choques.

CARACTERISTICAS

1. Permeabilidad magnética (m).- Es una característica que tiene gran influencia sobre el núcleo de las bobinas respecto del valor de la inductancia de las mismas. Los materiales ferromagnéticos son muy sensibles a los campos magnéticos y producen unos valores altos de inductancia, sin embargo otros materiales presentan menos sensibilidad a los campos magnéticos.

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.

2. 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

1. FIJAS

Con núcleo de aire

El 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. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o más bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.

Con núcleo sólido

Poseen 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. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas se utilizan núcleos parecidos a los de los transformadores (en fuentes de alimentación sobre todo). Así nos encontraremos con las configuraciones propias de estos últimos. 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 es muy interesante desde el punto de vista practico ya que, permite emplear el conjunto como antena colocándola directamente en el receptor.

Las bobinas grabadas sobre el cobre , en un circuito impreso tienen la ventaja de su mínimo coste pero son difícilmente ajustables mediante núcleo.

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.

CONDENSADOR ELÉCTRICO (CAPACITOR)

Un condensador (en inglés, capacitor, nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas de la física aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

Símbolo electrónico

Unidad de medida: Faradio μ

Tipos de capacitores

Un capacitor está formado por dos terminales que son placas conductoras separadas por un elemento no conductor, y que tienen como objetivo introducir en un circuito eléctrico capacitancia.

Existen varios de ellos según sus cualidades físicas. Algunos de ellos son

Capacitor eléctrico de aluminio: este posee una capacitancia por volumen muy elevada y además, son muy económicos, es por esto que son sumamente utilizados. Estos contienen hojas metálicas que poseen un electrolito que puede ser seco, pastoso o acuoso. Los capacitores eléctricos de aluminio se pueden encontrar no polarizados y polarizados.

Capacitor eléctrico de tantalio: si bien estos son más caros que los anteriores, se destacan por poseer una mayor confiabilidad y flexibilidad. Dentro de este tipo de capacitores existen tres clases: capacitores de hojas metálicas, capacitores de tantalio sólido y capacitores de tantalio.

Capacitores eléctricos de cerámica: estos se destacan por ser económicos y de reducido tamaño. Además, poseen un gran intervalo de valor de aplicabilidad y capacitancia. Son ideales para aplicaciones de derivación, filtrado y acoplamiento de aquellos circuitos que son híbridos integrados que logran tolerar cambios importantes en la capacitancia. El material dieléctrico que se utiliza en estos capacitores puede ser titanato de calcio, de bario o bien, dióxido de titanio a los que se le agregan otros aditivos. Los capacitores eléctricos de cerámica adquieren forma de disco o tubular.

Capacitores eléctricos de plástico o papel: estos pueden estar hechos con plástico, papel, o la suma de los dos y se los puede utilizar en aplicaciones como acoplamiento, filtrado, cronometraje, suspensión de ruidos y otras. Una propiedad que poseen estos capacitores es que las películas metálicas se autorreparan. También son muy estables, resistentes al aislamiento y pueden funcionar a temperaturas muy elevadas.

Capacitores de vidrio y mica: estos son utilizados cuando se precisa muy buena estabilidad y una carga eléctrica alta. Se caracterizan por poder operar a frecuencias muy altas y tener gran estabilidad en relación a la temperatura. Estos capacitadores se encuentran en distintos tamaños.

DIODOS

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.

Símbolo electrónico

Configuración Ánodo y Cátodo

Tipos de diodos:

Diodo Zener: Al diodo Zener, también llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo como un elemento semiconductor de silicio que tiene la característica de un diodo normal cuando trabaja en sentido directo, es decir, en sentido de paso; pero en sentido inverso, y para una corriente inversa superior a un determinado valor, presenta una tensión de valor constante. Este fenómeno de tensión constante en el sentido inverso convierte a los diodos de Zener en dispositivos excepcionalmente útiles para obtener una tensión relativamente invisible a las variaciones de la tensión de alimentación, es decir, como dispositivos reguladores de tensión.

Diodo Varactor (Varicap): Este diodo, también llamado diodo de capacidad variable, es, en esencia, un diodo semiconductor cuya característica principal es la de obtener una capacidad que depende de la tensión inversa a él aplicada.

Se usa especialmente en los circuitos sintonizadores de televisión y los de receptores de radio en FM.

Símbolo

Diodo Túnel: Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto rápidamente al observar su curva característica, la cual se ve en el gráfico. En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes según la tensión que se le somete. La intensidad de la corriente crece con rapidez al principio con muy poco valor de tensión hasta llegar a la cresta (C) desde donde, al recibir mayor tensión, se produce una pérdida de intensidad hasta D que vuelve a elevarse cuado se sobrepasa toda esta zona del valor de la tensión.

Símbolo

Diodo Gunn: Este diodo tiene características muy diferentes a los anteriores, ya que no es rectificador. Se trata de un generador de microondas, formado por un semiconductor de dos terminales que utiliza el llamado efecto Gunn. Cuando se aplica entre ánodo y cátodo una tensión continua de 7 V, de modo que el ánodo sea positivo con respecto al cátodo, la corriente que circula por el diodo es continua pero con unos impulsos superpuestos de hiperfrecuencia que pueden ser utilizados para inducir oscilaciones en una cavidad resonante. De hecho, la emisión de microondas se produce cuando las zonas de campo eléctrico elevado se desplazan del ánodo al cátodo y del cátodo al ánodo en un constante viaje rapidísimo entre ambas zonas, lo que determina la frecuencia en los impulsos.

Diodo Shockley: es un dispositivo de dos terminales que tiene dos estados estables: OFF o de alta impedancia y ON o baja impedancia. No se debe confundir con el diodo de barrera Schottky.

Está formado por cuatro capas de semiconductor tipo n y p, dispuestas alternadamente. Es un tipo de tiristor.

La característica V-I se muestra en la figura. La región I es la región de alta impedancia (OFF) y la III, la región de baja impedancia. Para pasar del estado OFF al ON, se aumenta la tensión en el diodo hasta alcanzar Vs, tensión de conmutación. La impedancia del diodo desciende bruscamente, haciendo que la corriente que lo atraviese se incremente y disminuya la tensión, hasta alcanzar un nuevo equilibrio en la región III(Punto B). Para volver al estado OFF, se disminuye la corriente hasta Ih, corriente de mantenimiento. Ahora el diodo aumenta su impedancia, reduciendo, todavía más la corriente, mientras aumenta la tensión en sus terminales, cruzando la región II, hasta que alcanza el nuevo equilibrio en la región I

Símbolo

Led se refiere a un componente optoelectrónico pasivo, más concretamente, un diodo que emite luz.

La palabra española «led» proviene del acrónimo inglés LED (Light-Emitting Diode: ‘diodo emisor de luz’).

Símbolo electrónico

Configuración ánodo (-)

cátodo (+).

¿Qué es un Transistor?

El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella,

pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado

cualquier previsión inicial.

El Transistor es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.

Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:

- Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando. Como Interruptor.

- Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de señales.

Los transistores están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN).

Circuitos Integrados

Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla un circuito impreso.

Tipos de circuitos integrados:

Circuitos integrados digitales

Los circuitos integrados digitales se utilizan principalmente para construir sistemas informáticos, también se producen en los teléfonos celulares, equipos de música y televisores. Los circuitos integrados digitales incluyen microprocesadores, microcontroladores y circuitos lógicos. Realizan cálculos matemáticos, dirigen el flujo de datos y toman decisiones basadas en principios lógicos booleanos. El sistema booleano utilizado se centra en dos números: 0 y 1. Por otro lado, el sistema de base 10, el sistema de numeración que aprendes en la escuela primaria, se basa en 10 números: 0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.

Circuitos integrados análogos

Los circuitos integrados analógicos más comúnmente constituyen una parte de las fuentes de alimentación, los instrumentos y las comunicaciones. En estas aplicaciones, los circuitos integrados analógicos amplifican, filtran y modifican señales eléctricas. En los teléfonos celulares, amplifican y filtran la señal de entrada de la antena del teléfono. El sonido codificado en la señal tiene un nivel de baja amplitud, después de que el circuito filtra la señal sonora de la señal de entrada, el circuito amplifica la señal de sonido y lo envía al altavoz de tu teléfono celular, lo que le permite escuchar la voz en el otro extremo.

Circuitos integrados de señal mixta

Los circuitos de señal mixta se producen en los teléfonos celulares, instrumentos, motores y aplicaciones de control industrial. Estos circuitos convierten las señales digitales en señales analógicas, que a su vez establecen la velocidad de los motores, el brillo de las luces y la temperatura de los calentadores, por ejemplo. También convierten las señales digitales a las formas de onda de sonido, lo que permite el diseño de instrumentos musicales digitales, tales como órganos electrónicos y teclados de computadora capaces de reproducir música. Los circuitos integrados de señal mixta también convierten señales analógicas a señales digitales. Convierten los niveles de tensión analógicas a las representaciones de números digitales del nivel de tensión de las señales. Los circuitos integrados digitales luego realizan cálculos matemáticos sobre estos números.

Circuitos de memoria integrada

Aunque principalmente son utilizados en los sistemas informáticos, los integrados de memoria también se producen en los teléfonos celulares, equipos de música y televisores. Un sistema informático puede incluir desde 20 hasta 40 chips de memoria, mientras que otros tipos de sistemas electrónicos pueden contener sólo algunos. Los circuitos de memoria almacenan información o datos, como dos números: 0 y 1. Los circuitos integrados digitales suelen recuperar estos números de la memoria y realizan cálculos con ellos, a continuación, guardan el resultado del cálculo en la memoria.

Cuantos más datos accedas, imágenes, sonido y texto, necesitará más memoria.

AMPLIFICADORES

Amplificador electrónico puede significar tanto un tipo de circuito electrónico o etapa de este, como un equipo modular que realiza la misma función; y que normalmente forma parte de los equipos HIFI. Su función es incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de la señal que se le aplica a su entrada; obteniéndose la señal aumentada a la salida. Para amplificar la potencia es necesario obtener la energía de una fuente de alimentación externa. En este sentido, se puede considerar al amplificador como un modulador de la salida de la fuente de alimentación.

Componentes Digitales

Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito.

Hay que diferenciar entre componentes y elementos. Los componentes son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos o abstracciones idealizadas que constituyen la base para el estudio teórico de los mencionados componentes. Así, los componentes aparecen en un listado de dispositivos que forman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.

Clasificación de los componentes.

De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones. Seguidamente se detallan las comúnmente más aceptadas.

1. Según su estructura física

Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.

Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados.

2. Según el material base de fabricación

Semiconductores

No semiconductores.

3. Según su funcionamiento

Activos: proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control.

Pasivos: son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.

4. Según el tipo energía

Electromagnéticos: aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales (fundamentalmente transformadores e inductores).

Electroacústicos: transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.).

Optoelectrónicos: transforman la energía luminosa en eléctrica y viceversa (diodos LED, células fotoeléctricas, etc.).

Los circuitos electrónicos se pueden dividir en dos amplias categorías: digitales y analógicos. La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos, mientras que la electrónica analógica emplea magnitudes con valores continuos.

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.

La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecánicos, magnéticos o neumáticos.

Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole.

Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

Sistemas digitales combinacionales:

Son aquellos en los que la salida del sistema sólo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que la salida no depende de entradas previas.

Sistemas digitales secuenciales:

La salida depende de la entrada actual y de las entradas anteriores. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la ' historia pasada' del sistema.

Para la implementación de los circuitos digitales, se utilizan puertas lógicas (AND, OR y NOT) y transistores. Estas puertas siguen el comportamiento de algunas funciones booleanas.

Se dice que un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan mediante variables continuas, esto es análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal. Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores.

Así, una magnitud analógica es aquella que toma valores continuos. Una magnitud digital es aquella que toma un conjunto de valores discretos.

La mayoría de las cosas que se pueden medir cuantitativamente aparecen en la naturaleza en forma analógica. Un ejemplo de ello es la temperatura: a lo largo de un día la temperatura no varía entre, por ejemplo, 20 ºC o 25 ºC de forma instantánea, sino que alcanza todos los infinitos valores que entre ese intervalo. Otros ejemplos de magnitudes analógicas son el tiempo, la presión, la distancia, el sonido.

Señal Analógica

Una señal analógica es un voltaje o corriente que varía suave y continuamente. Una onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

Señal Digital

Las señales digitales, en contraste con las señales analógicas, no varían en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.

Tabla para encontrar el valor de las resistencias

CODIGO DE VALORES DE CAPACITORES CERAMICOS/MYLAR

VALOR TIPO CODG. VALOR TIPO CODG.

1.5pF Ceramic 1,000pF / .001uF Ceramic / Mylar 102

3.3pF Ceramic 1,500pF / .0015uF Ceramic / Mylar 152

10pF Ceramic 2,000pF / .002uF Ceramic / Mylar 202

15pF Ceramic 2,200pF / .0022uF Ceramic / Mylar 222

20pF Ceramic 4,700pF / .0047uF Ceramic / Mylar 472

30pF Ceramic 5,000pF / .005uF Ceramic / Mylar 502

33pF Ceramic 5,600pF / .0056uF Ceramic / Mylar 562

47pF Ceramic 6,800pF / .0068uF Ceramic / Mylar 682

56pF Ceramic .01 Ceramic / Mylar 103

68pF Ceramic .015 Mylar

75pF Ceramic .02 Mylar 203

82pF Ceramic .022 Mylar 223

91pF Ceramic .033 Mylar 333

100pF Ceramic 101 .047 Mylar 473

120pF Ceramic 121 .05 Mylar 503

130pF Ceramic 131 .056 Mylar 563

150pF Ceramic 151 .068 Mylar 683

180pF Ceramic 181 .1 Mylar 104

220pF Ceramic 221 .2 Mylar 204

330pF Ceramic 331 .22 Mylar 224

470pF Ceramic 471 .33 Mylar 334

560pF Ceramic 561 .47 Mylar 474

680pF Ceramic 681 .56 Mylar 564

750pF Ceramic 751 1 Mylar 105

820pF Ceramic 821 2 Mylar 205

¿Qué software se pueden utilizar para el diseño de circuitos?

Live Wire, PCB Wizard, Proteus, Orcad, Diptrace 1.40.

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