Electrónica Apuntes

 

Módulo 1

La electrónica nace con la invención del transitor en el 1947.
Los procesador que tienen las computadoras están basadas en tránsistores.
Acá parte la electrónica con el desarrollo de circuitos integrado. La idea era meter la mayor cantidad de transistores para hacerlo más pequeño.

Ley de Moore

Electricidad

Conjunto de fenómenos físicos causados por la existencia interacción y movimiento de cargas eléctricas (electrones).

La energía eléctrica se puede convertir en diferentes formas de energía tlaes como: Energía calórica, energía lumínica, energía mecánica, energía química.o

Carga eléctrica

La materia está compuesta por átomos, estos átomos tienen partículas llamados protones y neutrones

Electrones: carga negativa,
Protones: carga positiva,
Neutrones: no tienen carga

Partículas con la misma carga se repelen pero partículas con signos contrarios se atraen, o sea un átomo que esté cargado más positivamente y otro átomo que esté con más electrones puede atraer, es decir, el átomo le puede robar electrones al otro que tiene de más, esto es lo que hace que este fénomeno físico la electricidad tenga importancia, el hecho de que los electrones se muevan de un lado al otro.

Los que se pueden desprender de un átomo son los electrones porque los electrones están en la corteza del átomo y son fáciles de desprenderse del átomo.

Materiales

Se clasifican en 3.

En estos 3 materiales los electrones de los átomos son fáciles de desprender.

Conductor

1. Cobre
2. Latón
3. Acero
4. Metal
5. Bronce
6. Cables
7. Aluminio

Hay varios materiales pero el más usado es el cobre.

Aislantes

1. Vidrio
2. Papel
3. Cerámica

Los electrones están aferrados fuertemente a sus átomos, por lo tanto, no permiten el flujo de electrones. Un ejemplo de aislante es el plástico o la madera.

Semiconductor

En este tipo de materias está basado toda la electrónica, son materiales por algún efecto fenómeno físico puede cambiar de aislante a conductor, ya sea la luz el calor puede hacer que estos materiales cambien de un estado al otro. Un ejemplo: panel solar cuando le da el sol el panel produce electricidad.

Corriente

La cantidad de electrones que fluye por un material en un instante dado. Como los átomos pasan de un átomo a otro, a este movimiento se le llama corriente. La unidad de medida es el Amperio(A) y se representa con la letra “I”

Voltaje

Fuerza que hace que estos electrones se muevan. La medida del voltaje es el Voltio y se representa por la letra “V”.

Resistencia

Oposición que ofrecen los materiales al ser atravesados por una corriente eléctrica. La unidad de medida es el Ohmio. Se representa con la otra “R”.

Circuito Eléctrico

Es un conjunto de elementos conectados entre sí de tal forma que permitan el paso de la corriente eléctrica para producir algún fenómeno como la luz como el calor como el movimiento.

Componentes básicos de un circuito

1. Fuentes de alimentación
2. Control
3. Carga: es el elemento que va a consumir esa corriente. En este caso sería una bombilla.
4. Cable: el conductor

Tipos de circuitos

Circuito Abierto

Si cualquier parte de la trayectoria de un circuito se abre, el fluyo de electrones se detiene.

Durante muchos años se creía que la corriente fluía del terminal positivo al negativo.

Pero es incorrecto.

Cuando hay movimiento de electrones la corriente fluye del negativo hacia el positivo

Cortocircuito

Esto ocurre cuando la corriente que atraviesa el circuito se desvía por un camino no deseado: hace el camino más corto. A veces suceden cosas como que el cable se pela y hace contacto con otro cablecito y hace que la corriente fluya por un camino más corto. Un cortocircuito puede causar hasta un incendio. Cuando hay un corto circuito fluyen más electrones de la batería y los terminales se calientan cuando hay mucho fluyo de energía tienden a calentarse.

Ley de Ohm

Es una expresión matemática que relaciona el Voltaje, la Corriente y la Resistencia.

I=V/R  

Significa: La corriente es igual al voltaje dividido la resistencia.

El voltaje es la fuerza que empuja los electrones, la corriente es el flujo de electrones, y la resistencia es la oposición que hace un conductor al paso de la corriente.

Ejemplo: Un circuito tiene una resistencia de 6 ohmios y la corriente es de 2 Amperios. ¿Cuál es el voltaje de la fuente?

Solución

Tenemos los siguientes datos R=6 omega, I=2 A y V=??

Según la ley de Ohm V=I*R, entonces reemplazando V=2A*6 omega, por lo tanto, el voltaje del circuito es de 12V.

Potencia eléctrica

El trabajo que hace una fuente de alimentación para producir un voltaje que a la vez genera una corriente eléctrica. Hay un 2% de la energía que se pierde en el cable. Su medida es Watts (W) y se representa con la letra “P”.

Ley de Watt

P=V*I

Ejemplo

Un circuito tiene un Voltaje de 12V y la corriente que circula por la carga es de 2 amperios, cual es la potencia entregada por la fuente de voltaje y absorbida por la caga?

Solucion:

Según la ley de watt P=V*I entonces P=12V*2A=24W por lo tnato, la potencia entregada por la fuente a la carga es de 24W.

Circuito Serie

Las cargas se conectan una a continuación de la otra, formando una cadena, de modo que la corriente que circula por un elemento es la misma para todos.

Además el voltaje de la fuente se divide en número de cargas.

Carga: es el elemento que va a consumir esa corriente. En este caso sería una bombilla.

La corriente en el circuito en serie es la misma que pasa por todas las bombillas, pero el voltaje se divide. Por ejemplo si tengo un circuito en serie de una pila conectada a 3 bombillas, si tengo 6 voltios a cada bombilla le va a llegar 2 voltios.

En el caso de sistemas de alarma, hay algunos instaladores dicen que pueden conectar dos sirenas en serie, NO!.

Porque la sirena funciona a 110 Voltios, si conectás en serie le llegará 55 voltios a una y 55 a la otra.

Circuito paralelo

Las cargas se conectan a la fuente por los mismos puntos de los extremos. En este circuito el voltaje es el mismo para todas las cargas, pero la corriente se divide entre todas las cargas.

Propiedades de este circuito:

El voltaje es el mismo para todos los componentes, pero la corriente que sale se divide entre los componentes. Si tenés 6 amperios se divide por cada bombilla conectada.

Módulo 1 (segunda parte)

Watt es sinónimo de vatio.
Comenzaremos con una lámpara de 100W vatios, conectado a un toma de 110 voltios. Para saber cuanta corriente consume esa bombilla. Tenemos la ley de Watt. La corriente será igual a la potencia sobre el voltaje y la potencia son 100 vatios y el voltaje son 110 voltios.

I=P/V = 100W/110V => I = 0,9 Amper

Nota: Hay algunos bombillos que producen la misma luz que uno de 100 de vatios y trabajan a menos vatián?? Por ejemplo un bombillo led de 15 vatios alumbra lo mismo que un bombillo de uno de 100 vatios de las lámparas incandecentes antiguas.

I=P/V = 15W/110V => I= 0.1 Amper

A medida que la energía que consume dismuye vamos a tener menos corriente.

Por ejemplo planchas:

Mi plancha consume 1000 vatios, la corriente que consumirá esa plancha será potencia sobre el voltaje.

I=P/V => 100 Vatios/110V => I= 9 amperes

Por ejemplo los televisores antiguos consumian 400, 500 vatios hoy en día las pantallas leds pueden consumir 70 vatios, no llegan ni a 100 vatios.

Circuito en serie / paralelo

 en este gráfico hay dos bombillas conectadas en serie y otras dos conectadas en paralelo

Por qué están conectados en paralelos?

Los terminales de los bombillos estan conectados entre sí

Pero a la vez los dos que están en serie están conectados en serie con los otros dos en paralelo.

en cuanto a la corriente

recuenden que si están en serie la corriente es la misma pero cuando llega al circuito en paralelo la corriente se divide y cuando sale del circuito paralelo la corriente que sale es la misma que entró antes de ser dividida.

en cuanto al voltaje

se divide cuando es un circuito en serie pero no cuando es un circuito paralelo

Corriente alterna y continua

Corriente Continua (CC o DC)

Siempre es constante y circula siempre en la misma dirección. Por ejemplo una batería: si mido a través del tiempo tiene 1.5V dos segundos después tengo 1.5V y dos segundos después mide lo mismo. Sin embargo si la conectás a una bombilla será constante pero llegará a un momento que empezará a descargarse. Pero suponiendo que no se le acaba la energía el VOLTAJE es constante.

Corriente Alterna (AC o CA)

Cambia alternativamente, circulando primero en una dirección y luego en la dirección contraria. El voltaje en este tipo de fuentes, también cambia de polaridad a lo largo del tiempo y su forma es senoidal.

Una parte de la onda una parte es positiva y otra parte es negativa.

Como se produce la corriente alterna?

Esto se produce con un generador que no es más que unos imánes de cada lado. El imán de un lado tiene una carga contraria al imán del otro lado y en el medio hay una bobina, que girará entre medio de los dos imánes y se produce un flujo de electrones o una corriente a través del alambre.

Cuando el alambre está en posición vertical está en 0 la corriente que fluye por el alambre, pero cuando el alambre empieza a girar de forma horizontal empieza a subir el voltaje hasta que llega a estar completamente horizontal ahí está en el máximo, cuando sigue girando vuelve y baja hasta que llega a 0 y sigue girando en el mismo sentido y se incrementa el voltaje hasta a estar otra vez horizontal el alambre, la bobina del alambre, vuelve y va a 0 cuando se pone otra vez de forma vertical y así consecutivamente va girando va girando va girando.

Como se produce?

En colombia hay 3 formas: hidroeléctricas, aerogeneradores (producen demasiado poco), y las termoeléctricas (quemar carbón para mover una turbina con la presión de los gases y así se produce energía) Hay algunas fuentes de energía que son más contaminantes que otras. Los paneles solares tienen una ineficiencia GIGANTE, se pierde el 80% de la energía sólo transforma el 20%. Y para producir la energía que puede producir una hidroeléctrica con paneles solares tienen que cubrirse áreas MUY GRANDES.

Nikola Tesla inventó el generador de corriente alterna

El inventó TODO el sistema. Todo fue inventado por Nikola Tesla. Desde como se genera y como llega a nuestra casa, los transformadores en donde va la corriente, la forma en como llega a la casa las cuerdas la transmisión. Alrededor de hace más de 100 años. El generador fue patentado en 1981

Todos el motores de corrientes alterna fueron inventados por Nikola Tesla. Un auto electrico funciona a baterias pero tiene un motor de corriente alterna.

Conceptos de ondas senoidal

La onda de la corriente alterna tiene una parte positiva y otra negativa. O una parte está con una polaridad y en la otra tiene otra polaridad. Este patrón se lo llama ciclo.

período: tiempo que demora el ciclo. frecuencia: número de ciclos de una onda de que se dan en 1 segundo. Se mide en Hertz. Cantidad de ciclos = cantidad de herts.

La frecuencia de la onda que llega a nuestras casas es de 60 hertz, es decir la onda da 60 ciclos en 1 segundo. En europa manejan 50 hertz la frecuencia de la onda alterna es de 50 hertz. En America desde Canadá hasta Argentina es de 60 hertz.

En que me influye esto?

Se estandariza con los generadores, los generadores funcionan con esa frecuencia. Nosotros usamos esa frecuencia porque estamos influenciado por estados unidos. Nikola Tesla decidió que la frecuencia ideal era 60 hertz.

Las corrientes funcionan iguales. El único problema con esto es cuando se diseñan circuitos, porque hay que tratar esta onda para que funcione a 50 hertz.

Hay personas que no saben y se llevan un cargador de celular a Europa y el cargador se le daña o se le daña el celular.

Como funciona el cargador?

Tratan esta onda alterna para que me produzca un voltaje continuo y me pueda cargar el celular, pero como son diferentes las frecuencias puede dañarlo. Además los voltajes también son diferentes, en América se maneja 110 voltios en Europa se manejan a 220 voltios.

En europa y america los Voltajes y frecuencias son diferentes por eso los cargadores de europa no funcionan.

Multímetro

Es un instrumento que sirve para medir diferentes magnitudes eléctricas. Entre las que se encuentran: Voltaje, Corriente y Resistencia.

Los multímetros no miden potencia, se miden con patímetro los contadores miden la potencia que se consume en la casa.

PERO recuerden que si nosotros tenemos el voltaje y la corriente podemos encontrar la pontencia

 En la parte de arriba a la izquierda vemos una V con una línea constante y una línea punteada, esto quiere decir: voltaje continuo. En la parte de arriba a la derecha vemos una V con una línea constante y una línea punteada, esto quiere decir: voltaje alterno.

Si vamos a medir el voltaje en una batería utilizamos voltaje continuo (izquierda). Si vamos a medir el voltaje en la toma de la casa medimos con el de la derecha.

Luego vemos una A con una línea continua esto es corriente continua. Algunos multímetros sólo traen para medir corriente continua otros traen corriente continua y alterna.

Y también tenemos el símbolo Omega que esto quiere decir que nos sirve para medir RESISTENCIA. 2000k = 2000 kilo omions

Algunos multímetros tienen más escalas: 200m = 200 milivoltios 2000m = 2000 milivoltios 20 = 20 voltios 200 = 200 voltios 1000 = 1000 voltios

200 voltios de corriente directa es una corriente muy exagerada no se consigue, lo máximo que se consigue en amplificadores de sonido 24, 48 voltios , pero el resto el voltaje en corriente continua son pequeños.

En corriente alterna hay 110voltios en la casa y 220voltios y de ahí se divide a 110. voltios.

Luego tenemos para medir continuidad y diodo, ese nos sirve para verificar que un cable no esté roto ni quebrado. También al lado tenemos para medir temperatura con una zonda. Y al lado tiene un hFe es para medir un valor de un transistor.

Luego tenes 3 borneras en donde se conectan unos cables.

En la primera dice 10 A, esto quiere decir 10 amperios de corriente continua, entonces si yo quiero medir corriente continua tengo que meter la punta ahí.

Abajo nos dice: V (omega) mA (miliamperios) es decir yo puedo medir corriente en miliamperios en la 2da.

Pero si quiero medir voltaje y resistencia tengo que poner en la bornera 2.

Y tengo una bornera común entonces yo tengo dos cables uno rojo y otro negro , el negro va en el común y el rojo se cambia de acuerdo al tipo de corriente o de medida.

Lo que más se usa es voltaje y resistencia y de vez en cuando corriente.

Medir voltaje

 Para este caso la bombilla es igual que el voltaje de la batería, si tuviera otra bombilla en serie entonces puedo cada uno de las bombillas.

En el COM viene la punta negra y en donde dice V (omega) que es para medir resistencia coloco la punta roja y seleccciono el tipo de corriente o el tipo de medida que voy a hacer, ESTO TENGO QUE HACER ANTES DE CONECTARLE ENERGÍA AL CIRCUITO. Una vez que está conectado ahí si mido el voltaje sobre el componente que voy a hacer la medida.

Tenemos dos tipos de ondas voltaje continuo y alterno. Si voy a medir voltaje alterno = derecha superior Si voy a medir voltaje continuo = izquierda superior

Medir corriente

 Se hace en serie con el circuito. No importa la polaridad. Lo único que va a modificar es el signo. Lo que importa el valor, si te da menos indica que tenés las puntas invertidas pero no importa.

Seleccioná para medir corriente y la punta roja cambia a la otra bornera

si yo no sé que corriente voy a medir me voy a la escala más grande, que sería 10 amperios, mido si me da menos simplemente voy ajustando la escala.

Internamente los multímetros tienen un fusible para medir corriente, si la corriente se pasa del valor sólo se quema el fusible pero el multímetro se proteje. Eso pasa cuando no se conoce la medida de la corriente aproximadamente. Entonces se daña el fusible y hay que cambiarlo.

Medir resistencia

Nos puede dar valores erróneos. Hay que sacarlo del circuito y desconectar la energía, y desconectar el componente. Porque si el componente queda conectado al circuito también me va a medir la resistencia de la batería que está conectado a la bombilla. Aparte la resistencia no se puede medir con la corriente.

Para medir resistencia el multímetro mandar una corriente al componente y de acuerdo a esa corriente hace un calculo. El multímetro se convierte en una fuente de voltaje y de acuerdo a la corriente que fluye por el multímetro el hace el cálculo.

Todo esto está explicado con una demostración en el siguiente video en el minuto 54:48: https://youtube.com/watch?v=xXyYZK2Qx94

Precauciones con el multímetro

1. Mantenerlo siempre apagado
2. Colocarle unas buenas baterias porque las baterias chinas se sulfatan muy rápido y el ácido de las baterias dañan los componentes.
3. Si se lo guarda en caja de herramientas, protéjalo dentro de un estuche.
4. Antes de cualquier medición verifica el selector, el rango, y la perilla.
5. Cuando cambiás de una posición a otra, o el rango del multímetro, no hacerlo con el multímetro conectado.
6. Si no conocés el valor de lo que vas a medir siempre utilizá la escala más alta.

Hay una pinza voltiamperimetrica esta diseñada para medir corriente. No viene para escalas pequeñas. Y sólo sirve para corriente alterna. Utiliza el mismo principio del generador cuando yo a una corriente alterna le coloco la pinza ese movimiento de esa onda senosoidal me produce un campo magnetico , la pinza tiene una especie de iman que me va a detectar ese campo magnetico que se está moviendo en esa onda y producirá una medida.

Módulo 2

Pinza voltiamperimétrica se usa par trabjar con grandes voltajes. Si tengo un cable meto la punta en uno de los cables en la pinza y me lo va a medir no necesito conectar cables.

Simbología

   Todos los componentes de la electrónica tienen un símbolo

1. Resistencia o resistor parace una onda en forma de cierra. No tiene polaridad. Letra en esquema: R
2. LDR: Foto resistencia. No tiene polaridad. Cuando le da la luz cambia la resistencia en función a la luz.
3. Pot: Potenciometro: es una resistencia también variable, en las patitas de los extremos está la resistencia y la de la mitad varía para un lado o para el otro.
4. Condensador cerámico:
5. Condensador o capacitor electrolítico: La difererencia entre dos los es que el condensador cerámico NO tiene polaridad y el electrolítico sí tiene.
6. Interruptor: hay muchos tipos de interruptores dependiendo a si tienen un contacto abierto y otro cerrado. Interruptor deslizante Interruptor codillo
7. Pulsador
8. Relé: lo que se vé en la imágen es una bobina cuando esa bobina se energiza el mueve este conacto que está al lado, de un lado es cerrado y el otro componente es abierto.
9. Transformador: Recibe un voltaje y saca otro voltaje, lo puede elevar o pued bajarlo. Trabaja sobre con corriente alterna. Los transformadores que hay en las centrales hidroeléctricas ellos sacan un voltaje por ejemplo 1000 voltios y eso lo elevan a 13.000 voltios eso es lo que transportan las líneas en las calles los que están más alto. Elevan los voltios para que pueda llegar a las casas a larga distancia.
10. Diodo: 1er componente en donde nace la electronica junto con el transitor.
11. Diodo led: especie de bombillo o iluminación, las lámparas incandecentes están prohibidas. Los florescentes también están desapareciendo porque el precio.
12. Transistor: de baja potencia y de potencia, con el transistor se hace los circuitos integrados.
13. Circuito integrado
14. Batería

Diagramas esquemáticos

Los driagramas esquemáticos son la forma universal para representar circuitos electrónicos.

Los diodos leds tienen que tener una especificación de cuantos milímetros es, si es de 1 vatio si es de 0,5 vatio si es de 3mm o 5mm De 1 vatio hacia abajo hacia abajo se mide en milímetros y de 1 vatio hacia adelante se especifíca por el matial??

En el primer gráfico tiene una bateria pero en el 2do no.  Simplemente yo puedo deicir que todos los componentes que se conectan al positivo deben ir como en una forma de BUS, entonces puedo colocar un palito y una bolita +3.7Voltios.

En los diagramas tengo que tener dos representaciones una es la parte simbólica, pero en cada componente yo tengo que una representacion que es como el listado. Si yo tengo dos resistencias tengo que saber el valor de cada una.

Características

Los componentes se representan por un símbolo Las conexiones se representan mediantes líneas rectas Para indicar una conexión entre líneas, se dibuja un punto Para indicar dos líneas no conectadas entre sí, se coloca un semicírculo. Los componentes se identifican con símbolos alfanuméricos. Los diagramas deben ir acompañados con el listado de componentes.

A veces se cloca el número pero no la magnitud. Por ejemplo en los condenzadores que tienen 22 microFaradios

Protoboard

Casi todos tienen la misma configuración. Los puntos que van de forma horizontal van conectados y los que van de forma vertical son los buses también van unidos todos desde el inicio hasta el final. En la mitad hay una separación crea una separacion entre los dos grupos de columnas.

El protoboard no es un componente electronico que se coloque en un diagrama. Se usa el protoboard porque no se necesita hacer un circuito en una tarjeta y soldarlo. Antes de montar un circuito podés probarlo en la protoboard.

Por ejemplo quiero probar el sistema que activa un relevo puedo usar un protoboard y luego hace el circuito, también es fácil cambiar si es que un componente deja de funcionar.

armado

para armar un circuito en el protoboard solo se debe insertar los componentes electrónicos a utilizar verificando su diagrama de conexión, después conectar los puntos distantes de los componentes utilizando cables finos como los del cable UTP o cable multipar.

 En la imágen el positivo está en el lado del cable rojo y el negativo en el cable negro y hay un cable que extiende el bus negativo a la parte baja del otro bus de la protoboard que es negativo, entonces directamente puedo conectar los componentes en la parte inferior. Esa es la forma de poner negativo en dos lados. También se puede hacer lo mismo con el positivo.

Precauciones

1. Tenga a mano todos los componentes para armar el circuito porque a veces te falta algo y cuando volvés ya no te acordás el montaje que hiciste. Anotalo.
2. No corte demasiado los componentes (las patitas).
3. No conecte componentes que produzcan calor. El protoboard es de plástico tiene el contacto metálico pero la cubierta es de plástico.
4. No conecte cables o componentes cuyos terminales tengan un diámetro exagerado. Cuando el diametro del cable es muy grueso se dabará el orificio del componente y el concacto si le meto un cable más grueso se va a abrir y se va a arruinar.
5. No monte circuitos que utilicen corriente alterna con voltajes altos. Porque el aislamiento que tiene el protoboard no funcionaría si el voltaje fuese muy alto.

Hay circuitos que funcionan a 110voltios. Los sistemas de control de los motores que son de 110 o que son de 220, lo que hacen es tomar la onda alterna la manipulan y luego se la envían al motor, entonces esos circuitos no es recomendable montarla en protoboard porque trabajan con voltajes muy altos.

 

Que hace el circuito?

Pongo el dedo sobre el LDR y se prende el LED. El positivo es la primera linea (está marcado con un signo más) El negativo es la segunda linea (está marcado con un signo menos)

En lugar del LED puedo colocar un relevo y hacer que las luces de la calle se prendan cuando cae la noche.

Hay que tener siempre el consumo de CORRIENTE para saber que corriente tiene que tener la batería.

Clasificación de los componentes electrónicos

Pasivos

no le aportan nada, en el sentido de que no amplifican la señal, simplemente funcionan oponíendose al paso de la corriente o al paso del voltaje. Son pérdidas.

1. Resistor o resistencia: Componentes pasitvos, le restan a la corriente. Recuerden ley de ohm: la corriente es igual al voltaje sobre la resistencia. Entre más resistencia menos corriente, el voltaje es igual se resisiste a la corriente.

Tenemos dos tipos:

1. Resistencias fijas
2. Resistencias variables: como por ejemplo la fotoresistencia cambia su resistencia con la luz. 

Tiene un código de colores, el más usado es el código de 4 colores

Hay una resistencia de precisión se utiliza para equipos muy sofisticados.  El multiplicador es el número que le multiplo a los dos primeros.

La cuarta banda: Tolerancia

Ese valor puede ser un poquito para arriba o un poquito para abajo. Puede variar hacia arriba o hacia abajo (es el margen de error) 5% dorado 10% plateado.

Electromecánicos

Pueden ser componentes que necesiten una acción mecánica externa o interna. Externa: alguien necesita meterle mano Interna: se hace desde el circuito.

Activo

nos pueden dar amplificacion por ejemplo

montaje

montaje normal: se inserta en el circuito y lo sueldo por el otro lado pero hay otros componentes que se colocan superficialmente sobre las tarjetas ese tipo de componente son de montaje superficial.

1. Montaje de insercción también conocido como componentes trujol
2. Montaje superficial componentes SMD

Codificación de resistencias

Una resistencia tiene el siguiente código de colores, azul gris rojo y dorado. Cuál es su valor?

La primera banda azul es 6, la 2da banda gris es 8, la 3era banda rojo es x100 y la tolerencia es 5% o sea x0.1. El valor es: 68x100=6800 omega = 6.8K omega La tolerancia es 6800x0,1 = 680### Codificación de resistencias

Ejercicio

Una resistencia tiene el siguiente código de colores, azul gris rojo y dorado. Cuál es su valor?

La primera banda azul es 6, la 2da banda gris es 8, la 3era banda rojo es x100 y la tolerencia es 5% o sea x0.05. El valor es: 68x100=6800 omega = 6.8K omega La tolerancia es 6800x0,05 = 340 ohmio.

Video 4 (fin de la unidad 2)

Una forma de ver que no hay una fuga: apagá todas las luces bajar todos los braquers y el disco del costado se tiene que quedar quieto

Resistencias y Condensadores

Si coloco más corriente del que puede funcionar un LED se puede quemar entonces se usan los resistencia. Ustedes pueden probar conectar un LED a 12 voltios y lo vas a quemar. La resistencia se usa para limitar la corriente a través del LED. Se puede limitar la resistencia, pero hay circuitos en donde se utlizan como divisor de voltaje.

Potenciómetro

Tipo de esistencia variable que permite modificar su valor mediante el movimiento.

Tipos

 el azul cuadrado y tiene una perilla metálica estos potenciometros son de precisión. y el 3ero la resistencia es lineal, se usa mucho en los sistemas de sonido.

Fotoresistencia

Varía la resistencia en base a la cantidad de luz incidente.

Las fotoceldas tienen el componente Fotorrresistencia LDR internamente. Simplemente la atan a un circuito para que trabaje a 110voltios o 220.

A veces la resistencia es simbolizada con un cuadradadito

Condensador o capacitor

Les dan valores a la corriente para que entre a un circuito integrado. Aparato que almacena energía es como una batería pero de corto tiempo de retención, pero la diferencia es que un concensador dura segundos. Si lo dejo cargado a un condensador se descarga muy rápido.

Como se compone?

 Tiene dos láminas y un material dieléctrico, como almacena la energía? en forma de cargas electricas electrones, es un voltaje si conecto 110voltios el almacena 110 voltios si le conecto 5 voltios almacena 5 voltios. Almacena como voltaje. La capaidad de almacenar energía se llama capacitancia, y el valor que se da a la capacitancia es el microfaradio. El faradio es una medida muy grande para un condensador, entonces usamos microfaradios (uf 1x10^-6), nanofaradios(nf 1x10^-9), picofaradios(pf 10x10^-12)

La energía de un rayo tiene millones de faradios

Tipos de condensadores fijos y variables

Condensadores variables en los radios había que graduarlo bien para que la emisora no se perdiera. Hoy en día no se usa porque las radios son digitales, se utilizan condensadores finos. Los condensadores pueden ser polarizados y no polarizados.

Fijos y cerámicos

Cerámicos

Estos condensadores son fijos , no polarizados. Están constituidos por un disco de material cerámico y se fabrican para capacidades pequeñas, por debajo de 1uf Este tipo de condensadores se fabrican en capacidades muy pequeñas, casi de 1 microfaradio para abajo.

Hay dos, montaje de montaje y otro de superficial.

Condensador cerámico

Antes era por colores pero están especificados por voltaje y por capacidad de almacenamiento que es en faradios.

 microfaradio = 10 a la -6 (se multipla por 0.000001) nanofaradio = 10 a la -9 picofaradio = 10 a la -12

Si quiero subir de posición me corro a la izquierda la coma y si quiero bajar me corro a la derecha.

por ejemplo tenemos un condensador de 0,1 microfaradios quiero expresar esa medida en nanofaradios entonces voy a correrme a la derecha 3 posiciones la coma.

• 0,1 microfaradios
• 0,100|000
• es decir que sería 1 y dos ceros después de la coma: 100 nanofaradios.

Un condensador de poliester trabaja igual que un condensador cerámico

Condensador Electrolíticos

Son fijos polarizados. Están constituidos por dos finas láminas de aluminio separadas por una capa de papel humedecido con un líquido llamada electrolítico.

Y es mucho más fácil identificarlo pueden dicen por en la imagen 3300 microfaradios. Los condensadores cerámico y electrolítico son los más usados.

Condensador electrolíticos en continua

Al conectarle una fuente de voltaje CC no existirá ningún paso de corriente a través de él, debido al dieléctrico (aislante); sin embargo, se produce una acumulación de cargas elećtricas en sus placas.

Una vez que se carga el condensador se apaga (se abre) y no deja pasar corriente de un lado al otro. 

Condensador electrolíticos en alterna

Cuando un condesadador es conectado a un voltaje alterno, en el primer medio ciclo el condensador se carga y en siguiente medio ciclo se descarga para cargarse con polaridad contraria. En corriente alterna se abre, en continua no. En corriente alterna deja pasar la corriente. (es como una impedancia es como una resistencia)

bobina o inductor

se utiliza en circuitos de radiofrecuencia obtaculisa el paso de corriente en el caso del condensador: almacena energía en forma de corriente. en el caso de la bobina: almacena energía en forma de corriente. el condensador son similares porque almacenan energía simplemente el voltaje en la bobina es 0 y la corriente en el condensador es practicamente 0, el condensador se carga lento y se usan para que no hayan cambios bruscos de voltaje.

La inductancia se utilizan para cambios bruscos de corriente, en arranque de motores, para que no haya consumo de corrientes repetentinos.

Se usa para crear circuitos occilantes. La bobina cuando la atravieza una corriente genera un campo magnético.

Nikola Tesla hizo torre tower para transmitir energía inalámbrica.

Componentes electromecánicoss

Son componentes que requieren algún accionamiento mecánico externo o interno, como la luz como el calor o un movimiento mecánico.

Conductor

1. Dos tipos. Cable: un solo conductor grueso Alambre: varios conductores flexibles también tenemos como cable de fibra óptica que llevan una luz o cables coaxiales que son cables telefónicos. Los conductores se identifican mediante un calibre: se usa AWG se utiliza desde Canadá hasta Argentina.  Si yo compro un cable que está con norma AWG y me dice que el cableado 16 tiene 3.7 amperios EL VA A RESPETAR eso. Pero si compro en cualquier lado el amperaje máximo seguramente va a ser de 1 amperio y cuando lo conectes se prenderá fuego el cable porque no aguante 3 amperios.

La cubierta de los cables tienen protección para que cuando se caliente no se prenda fuego.

Esa es la diferencia entre cables que cumplen la norma y los que no.

Hay algunos cables que vienen en una aliacion de cobre con aluminio y son una basura. Los mejores cables: es todo de cobre.

2. Interruptor
   

Son componentes que permiten o interrupen el paso de CORRIENTEN por un circuito. El interruptor 4 viene con una capacidad de corriente (1 o 2 amperios)  El primer interruptor lo apretás y genera el paso de corriente y en el otro lado es un relé (el relé está dentro de los interruptores y es mecánico) 3. Relé  Es una especie de interruptor electromecánico, conformado por una bobina y unos contactos que hacen de interruptor, pero el accionamiento de ese interruptor lo hace una bobina interamente el relay tiene una bobina q al darle voltaje acciona los contactos, tiene 3 contactos uno común y otro cerrado (estan unidos el cerrado y el común) y otro normalmente abierto. Entre el contacto abierto y el común no hay paso de energía.

Con el multímetro se puede medir la bobina casi siempre estará por 300 ohmio 400 ohmio, un contacto me va a medir cerrado y el otro contacto me va a medir abierto. Un contacto me mide que la resistencia es de 1 2 ohmio y el otro contacto no me mide resistencia. Y en la bobina me mide 200, 300 400 ohmio dependiendo de la bobina.

En las letras que tiene el relé me dice que es de 12 voltios, y me dice que la capacidad es de 10 amperios a 250Voltios O sea yo puedo conectar una bombilla a corriente alterna y funciona a 200 voltios y q tenga un consumo de 10 amperios. Lo mismo para 125 voltios - 10 amperios. Lo mismo para 28 voltios - 10 amperios. Lo mismo para 30 voltios - 10 amperios.

Por qué nosotros no recomendamos conectarle cargas tan altas?

Cuando los electrones quieren pasar todos a la vez se genera fricción y se produce chispas. Si laburás con corriente muy altas en 6 meses ya se daña. 10 amperios es la capacidad máxima. Si yo le pongo 10 amperios cada vez que esta palanquita pasa y va al otro lado es un golpe y en realidad lo q hace es un corto en el contacto (chispa) los contactos soportan 10 de amperios pero para prolongar la vida útli es recomendable trabajarlos a 50% de su capacidad máxima.

Explicación en la hora 01:20:40 del video 4: https://yt.oelrichsgarcia.de/watch?v=k0Mtr-Wc4AE&list=PLKxOqr8Lfq-zJkoot8vtQgmILOi1fAEQR&index=3

Este circuito es una fotocelda.

Vemos como se conecta el relé, a la derecha tenemos dos contactos el que está abajo es el común y le conectamos una corriente de voltaje y una lámpara.

Como probar un relé?

Para probar que el relé funciona tenés que poner el multímetro en continuidad que es el símbolo de internet inalámbrico. Podemos probarlo al relé en continuidad o en resistencia.

ponelo en continuidad y medí entre los dos extremos de abajo y te va a dar 400 más o menos que está bien, y si medís el terminal de la mitad y un extremo superior te va a pitar si está en continuidad del otro lado no te va a medir nada. Si lo ponés en ohmio (2k) te va a dar 383 más o menos la medida de la bobina y si ponés el negro en la mitad y el rojo en el extremo superior te va a medir una resistencia muy chica 0.01 y del otro lado NO nos mide NADA ( te tira 1 como resultado)

lo último que se daña en este tipo de componentes es el sistema de control

Fin del módulo 2

Video 5 - Módulo 5

Componentes Activos

Son aquellos que pueden controlar voltajes y corrientes o realizar amplificación. Son los principales responsables de la revolución de la electrónica moderna. Entre ellos tenemos los diodos , *transistores y circuitos integrados.

Materiales Tipo N y P

Semiconductores

Silicio y germanio son los más utilizados. Los componentes como el cobre los átomos de cobre en la última línea o en el última capa el átomo de cobre tiene 1 sólo electrón entonces ese electrón es el que se va a desplazar a otro átomo para generar esa corriente que se mueve en un conductor de cobre cuando le aplicamos una fuente de voltaje.

En el átomo de silicio como el de germanio tienen 4 electrones en su capa externa y eso permite hacer enlaces con otro átomos, a esto se le llama enlaces covalentes.

Cuando se mira un cristal de silicio los átomos de silicio van todos unidos.

Empezaron a hacer pruebas y se crearon dos tipos de materiales uno de tipo N y otro de tipo P.

Se crearon con un procceso químico que se llama dopaje q es inyectarle a un átomo o a un cristal de silicio un átomo de antimonio y el rojo es el átomo de bora, estos átomos en la última capa no tienen 4 electrones sino que tienen 5.

El átomo de antimonio comparte 1 electrón con el átomo de silicio entonces los dos comparten los electrones y eso crea un enlace covalente. Para compartir neesita uno para este lado y el otro para el otro lado, necesita 4 electrones que necesitan para hacer un enlace covalente con cada átomo de silicio.

Y se hace una estructura que se llama red cristalino y la estrcutura natural del silicio es así, simplemente que se hace un proceso químico y le inyectan un átomo diferente al de silicio en el material tipo N (tiene un electrón de más)

En el tipo P tiene 1 electrón menos.

Los semiconductores tipo P o N por si solos no tienen mayor utilidad práctica. Para que estos materiales sean útiles deben unirse en diferentes configuraciones y es así como se crean los componentes semiconductores.

Porque el material tipo N tiene exceso de electrones y al tipo P le faltan electrones, cuando se unen los dos hay un flujo de electrones de un material al otro creando una corriente. Entonces este material se puede comportar como un circuito abierto o uno cerrado.

De acá nace el DIODO

Es la unión de un material tipo P y un material tipo N Material tipo N: Exceso de carga de electrones (carga negativa) Material tipo P: Faltan electrones (carga positiva)

La función del diodo: dejar pasar corriente en 1 sentido y bloquearla en el esentido contrario. El diodo es una especie de compuerta.

Polarización del diodo.

El diodo permite conectarlo de cualquiera de las dos formas pero si yo conecto el positivo en un terminal o al otro terminal tengo algo que se llama polarización directa y polarización indirecta.

Los términales del diodo tienen nombres: ánodo(tipo P- positivo) y cátodo (tipo n - negativo)

Si yo conecto una fuente de voltaje y el postiivo va al ánodo quiere decir que está en polarización directa.

El diodo se comporta como un conductor

Si yo conecto el diodo al contrario o sea el positivo lo conecto en el cátodo entonces tengo polarización inversa, qué pasa en la polarización inversa? No hay paso de corriente.

Polarización directa el positivo de la fuente del ánodo del diodo Polarización indirecta el positivo de la fuente está en el cátodo del diodo.

diodo rectificador

estos diosdos están diseñados específicamente para convetir corrientes AC en corrientes DC. A este proceso se le llama rectificación y se utiliza para diseñar fuentes de alimentación

Esta es la gráfica del funcionamiento del diodo desde el eje y (corriente) para adelante es voltaje positivo y del eye y para atras es voltaje negativo o polarización inversa.

Polarización directa: conectá el voltaje positivo al ánodo y si ese voltaje supera los 0,7 voltios la corriente empieza a subir.

Si yo midiera voltaje cuando está polarización directa hay 0.7 voltios. Y en polarización inversa yo le puedo poner 10 voltios 40 voltios hasta que llega al voltaje de RUPTURA, que viene especificado para cada diodo.

Para el diodo rectificador no es bueno trabajar con la parte negativa hay otros q sí.

La rayita que tiene hace referencia al cátodo, el otro lado es el ánodo

Una forma de idenitificar los diodos “1N” , el 1N hace referencia a que es una union y el 4004 hace referencia a la especificación.
Para el diodo 4004 lo máximo que soporta es 1 amperio.
Si yo le pongo más corriente se va a quemar.
En el sistema europeo se utiliza BY254.

1N4001 Soporta 50V 1N4002 Soporta 100V 1N4003 Soporta 200V 1N4004 Soporta 400V Y así hasta 0007 que soporta 1000 V

Este voltaje hace refererencia a la poralización inversa.

Una vez que el diodo empieza a conducir corriente su terminales tiene voltaje 0,7 que se llama voltaje UMBRAL

 Minuto 14:30

Esa es la utilidad más práctica del diodo rectificador.

Cuando viene la corriente alterna sólo me dejará pasar postiivo, el negativo no me dejará pasar , porque es como si el diodo estuviera inverso.

Sirve para evitar que la gente conecte al revez un cargador a un equipo electrónico, oprque hay componentes que no soportan voltaje inversos. Hay componentes como un circuito integrado que si conecto 5 voltios al revez se quema. Entonces ese diodo te protege.

El diodo sólo deja pasar cuando yo le conecto el positivo al ánodo y al cátodo el negativo. Si le conecto al cátodo la entrada de una corriente me la va a bloquear.

Diodo zener

Cuando es polarizado inversamente, su corriente es cero hasta que alcanza un voltaje de referencia Vz. A partir de ese momento el diodo conduce corriente y la tensión entre sus terminales es constante e igual a Vz.

Está diseñado para trabajar en la zona de ruptura, si lo conecto en polarización directa funciona como un diodo rectificador, pero si lo conecto inversamente entrará en la zona de ruptura, a diferencia de los diodos retificadores este diodo no se daña.

Explicación en el minuto 20:20 del video 5 https://youtube.com/watch?v=QzeGroGeVXA

Por ejemplo si conseguís diodos zener de 3,7 voltios el símbolo del diodo zener es parecido al diodo rectificador pero tiene las lineas suavizadas, como viborita. Crea un voltaje en los terminales, el voltaje empieza a subir a 1 voltios no pasa nada a 2 3 no pasa nada, cuando llega a 5 voltios entra a la zona de ruptura.

Cuando el positivo le llega al cátodo se llama polarización inversa.

El crea una referencia de voltaje , el voltaje que supere los 5 voltios el lo estabiliza a 5.

Si yo tengo 10 voltios, el sólo me va a dejar 5 voltios. Sirve para regular/estabilizar un voltaje.

La corriente máxima de un diodo zener en general es 5 miliamperios.

Los diodos zener vienen por vatillaje ,tenés de 1 vatio de medio vatio, tiene que ver con la corriente que deja pasar. En donde P=VxI , y la I=P sobre V. Ahí se puede sacar la corriente máxima que soporta el diodo.

LED (Light Emmiting Diode)

Son diodos construídos con arseniuro de galio fosfato (GaAsP) y emiten luz cuando se conectan en polarización directa.

Antiguamente era

una resistencia que se calentaba

Usa fotones, estas particulas que se llaman fotones, es el mismo efecto que se utlizan para los paneles solares, es el efecto contrario.
En el panel solar los fotones entran a un material semiconductor y se transforma en corriente y bueno ahora son unos electrones que circulan de un lado a otro y se produce un fotón.

Los leds similitud con los paneles solares

LED

Unos electrones que circulan de un lado al otro y producen un fotón

Panel solar

Unos fotones que llegan y se transforman en electrones.

El diodo led tien dos capas de material P y N

Que es lo diferente a la bombilla de edison?

Se puede producir en toda la gama de colores, estos son creados por un material semiconductor a señuro de galio sulfatado

Terminales led

La terminal más corta es el cátodo (-)
La parte plana del encapsulado indica el cátodo (-)
La parte más grande en el interior es el cátodo (-)
Medir con el multímetro en el rango de diodos

El cátodo es más corto que el ánodo

La parte plana del LED es el cátodo
Y la parte interior de un led el contacto más grueso o más grande es el cátodo.

Una bombilla emite más calor que luz, de la energía que le entrego a la bombilla el 80% se va en calor y 20% se va en luz.
Por eso antes las bombillas eran utilizadas para hacer licuadoras, calentadores para criar pollos, las usaban como calentadores, porque producían más calor que luz.

Los rayos catódicos fueron un boom cuando se crearon

pero ahora es todo led
incluso las lámparas florescentes que fueron un reemplazo de las bombillas incandecentes, también están dejando de fabricarse, ya es casi todo LED.

Protección de LED

Los LED deben protegerse con una resistencia en serie, para limitar su corriente a un valor seguro. También deben protegerse contra voltajes inversos.

Propiedades de los leds

Para que emita luz debe poralizarse en corriente continua, en polarización no funciona. Polarización directa: es decir cuando conecto el positivo al ánodo y el nagativo al cátodo.

Hay que controlar la corriente que atraviesa en un led, porque los leds tienen una corriente específida, en este caso trabajan entre 20 miliamperios y 30 miliamperios. Si coloco menos corriente puede prender pero me va iluminar menos.
Los leds al igual que los diodos rectificadores, se activan a cierto voltaje. De acuerdo al color de led determina el voltaje a que pueden manejar, están en un rango de 1,82 voltios y a 3 voltios

Un led de 4 5 voltios ya no está en ese rango

La tecnología led está en el rango de 2 a 3 voltios
y la corriente está entre 20 y 30 miliamperios.

Protección de LED

Para calcular la resistencia, se resta el voltaje de LED (2V aprox.) al de la fuente. Por ejemplo si el voltaje de la fuente es 12 V, entonces el voltaje de la resistencia es 10V. Luego se ysa la ley de ohm.

Si excedo de 3 voltios se puede quemar, si conecto polarización inversa con 5 voltios se quema.

Como es un circuito serie la corriente es la misma para todos los componentes y el voltaje se divide. Entonces yo a la fuente principal le resto los 2 voltios y nos va a quedar que la resistencia van a quedar 10 voltios.

Y sabemos que la corriente que circula por el led va a ser de 20 miliamperios.

V=IxR
R = V sobre I = 10 V sobre 20 mA
Resistencia = 10 V sobre 0,02 amperes
Resistencia = 500 ohmio (omega)

No se consigue 500, se pueden conseguir 510 ohmio o 470 ohmio.
No va a variar mucho funcionan los dos.

Como conectar dos leds en SERIE

Como calcular para una tira de LED

Sabemos que cada diodo necesita activarse con 2 Voltios

Cual es el voltaje que va a caer en la resistencia?

12 Voltios menos 6 voltios

según la ley de ohm

resistencia = voltaje sobre corriente = 6 voltios sobre 20 miliamperios
330 ohmio o 270 ohmio

si tengo 1 resistencia y 1 diodo led

Resistencia = Voltaje / Corriente = 6v / 20 m A
R = 6 / 0,02 = 300 ohmio

si tengo 1 resistencia y 3 diodos leds

No se consigue 300, se pueden conseguir 330 ohmio o 270 ohmio.
No va a variar mucho funcionan los dos.

I = V sobre R = 6v sobre 510 I = 0,011 I = 11 mA (miliamperios)

Diodo led se lo mide en diodo (continuidad)

Tiras led

También tienen referencias y voltajes que manejan

Entre más grande son las tiras led más corriente consumen ,el voltaje es el mismo para todos

Si no trae para medir diodos no lo compres

Hay leds en donde el haz es un poco más abierto o otro un poco más cerrado entonces se encuentra el led de chorro led láser Los leds lasser se utilizan para apuntar los telescopios al espacio

Casi el 95% de la energía que entra el led se convierte en luz

El control remoto es lo más viejo usa luz infraroja

La luz roja se puede ver con un dispositvo especial

Video 6

Vimos como medir si no sabíamos cual era el cátodo y el ánodo con un multímetro se podía medir con la función de diodo

Medir diodos con multímetro

escala de multimetro función de diodo, y el rojo en el ánado oy la punta negra en el catodo, si lo pongo alrevez no pide nada o mide .OL

Display 7 segmentos

Diodos de 7 segmentos

internamente cada segmento es un led, tiene 7 leds. Se puede formar los números de 0 a 9, 

internamente hay un punto común , todos los cátodos van conectados a uno solo y ánodo común el positivo es común y en el cátodo común el negativo es el común

de esto evolucionó a las pantallas leds

led rgb (led de 3 colores red green blue)

comienzo de las pantallas led

montaje normal y montaje supercifial

cátodo común y le inyecta voltaje por el color de cada uno

como puedo hacer que el rojo no brille tanto?

cuando tengo los 3 leds prendido me genera el color blanco

emite fotones luminosas y el especto de luz es una longitud de onda a la que ese foton se está radiando.

led smd 3528

tamaño de led: 3,5mmx2,8mm
voltaje: 2,8 - 3v
corriente: 20mA
luz suave ideal para interiores

 en la gráfica en donde tenés la linea separado de positivo negativo en ambos lados AHÍ se corta la tira.

cada sección de esa consumirá 20 miliamperios a 12 voltios
por ejemplo en 1 metro hay 10 secciones entonces son 200 miliamperios

3528 hace referencia al tamaño que tiene la tira de led.

led smd 5050

 Tamaño: 5mmx5mm Voltaje: 2,8 -3v Corriente: 60mA Luz brillante para uso comercial y residencial

Vemos que este led tiene varias pines consume un poco más de corriente, y se le coloca a cada led una resistencia, todos los 3 leds se colocan en serie el rojo con el rojo el verde con el verde y a cada uno se le coloca una resistencia, no es que cada led es un montaje superfical.y a cada uno se le coloca una resistencia, no es que cada led es un montaje superfical.

Cada color del led viene con una resistencia

diodos led de 1 vatio

consumen mucha más corriente, generan mucho calor por lo que hay colocar unas placas de aluminio para dicipar todo ese calor.

cuando se vende la cintas leds te dicen , vas a necesitar tanto voltaje y tanta corriente

alimentacion led

se volvieron populares no solo por su durabilidad y su iluminocidad, 50.000 horas funcionamiento continuo (15 a 20 años que dura un bombillo led)

cuando se daña el led

 el led no se daña por lo general se daña la fuente la fuente de voltaje que tiene ese led.

cuando lo tengo a un ciclo de 80% y 20% abajo el led se percibe igual estos mismos utilizan los red rgb para combinar los colores

transistor

Inventado en 1947, es el componente más importante de la electrónica morderna ya que todos los circuitos integrados se fabrican con transitores.

Antes de los tansitores existian tubos de vacio, eran componentes que podían amplificar corriente. Pero eran gigantes esos componentes.

Cuando se inventó el transistor se logró meter todo eso que hacía el tubo de vacío en algo pequeño.

tiene 3 terminas la resistencia varía en dos terminales de eso y tienen una terminal común que es donde se le puede aplicar un voltaje o una corriente y con eso yo controlo el vlaor de la ressitencia que hay entre esos dos componentes.

cuando nació el transisitor nació el circuito integrado. los sisstemas de amplificadores se usa transitores, controlar rele ups inversores sistemas soles fuentes de alimentacion son en base a transistores, fuentes de corriente, cantidad de aplicaciones.

tipos de transistores

Transistor Bipolar (BJT) y Transitores efecto de campo (fet y mosfet) y otra familia que es un híbrido que entre bjt y fet es son igbt que es una combinación entre los dos.

 por lo general los igbt se usan en sistemas de potencia para pequeñas señales sobre todo en sistemas de amplificadore para elevar un microfoto, o para que no se caiga el voltaje. si yo subo la corriente, el voltaje bajará. si pido más voltaje, la corriente se baja.

los transistores bjt son de potencia

los transistores de efecto de campo (fet) se utilizan como transistores de potencia

aca con un voltaje puede manejar la corriente con una corriente yo manejo una corriente

transistores bjt

Son dispositivos semiconductores formados por una apa de material P en medio de dos capas de material N (NPN) o una capa de material N entre dos capas de material P (PNP).

 El material que va a la mitad se llama base El material diodos extremos se lo llama colector y al otro emisor

Como saber si es NPN o PNP?

PNP quiere decir penetra NPN no penetra

identificacion tansistores bjt

en este caso comienza por 2N (sistema matericano) 2N : Son dos uniones que tienen, es como si fueran dos diodos

medicion

2N3904: 3904 es una referencia a un diodo

siempre el lado en donde está la flechita es el emisor y el lado contrario es el conector.

encapsulado

encapsulado metálico encapsulado plástico encapsulado combinación entre ambas

Sirven para acoplarlo metalico sirve para encapsularlo a otra estructura metálica (disipador) para que discipe calor y se dañe.

 Se coloca para proteger de la humedad lo único que sale son los pines

medir transistores con multímetro

multímero en diodo y medir transitor

Minuto 41:49 Video 6 el transistor tiene dos uniones la unión pnp y npn hacia arriba y hacia abajo cuando coloco positivo en la base la base es el B y el emisor es el negativo. Si mido al contrario no me mide nada.

Siempre el emisor nos va a marcar un poquito más

Si mido en los dos extremos no me marcará nada porque los dos materiales N no están vivos no hay union. Si ponés eel negativo en la mitad, no me va a medir nada tampoco.

transsistores polarización bjt npn

Los transistores al igual que los diodos necesitan polarizarse tener una alimentación, la primera polarización va entre la base y el emisor y la segunda va entre el colector y la base.

el colector tiene que tener más voltaje que en la base

en los pnp es al reves

la polarización de base emisor es polarización directa la polarizacion del conector base es polariación inversa

polarización bjt - npn

 el transistor tiene 3 modos de funcinoamiento 3 areas

saturacion

amplicación

corte

amplificacion

entra una corriente de 10 microamperios saca una replica igual pero de 10 miliamperios o sea la amplifica 10 veces, si es en corriente alterna saca la replica identica de la onda de la freuncia pero con más corriente

entre el colector y el emisor hay un voltaje, después de que yo recupero este voltaje, la corriente teniendo la corriente de base de 40 microamperios .

Con 40 microamperios en la base yo puedo manejar 4 miliamperios en el colector. Son muy chicas estas pequeñas pero para los micrófonos son gigantes.

Si yo tengo un voltaje entre colector y emisor de 10 voltios, 40 microamperios de corriente en la base puedo manejar 4 miliamperios en la corriente del colector. Es decir, la corriente de 40 microamperios se está amplificando a 40 miliamperios. La estoy amplificando 100 veces y la estoy mandando por el colector.

corte

En corte quiere decir que en la base la corriente es casi 0 y el voltaje es alto. Está abierto.

Entonces que quiere decir eso?

Que como la corriente base está en 0 la corriente del colector está en 0 también. El transistor es como si fuera un circuito abierto.

saturación

Cuando estoy en la linea de saturación la corriente del colector se va a disparar al nivel que yo lo maneje pero el voltaje entre el colector y el emitor se va acercando a 0.

Lo que estamos diciendo es que con una corriente en la base yo controlo l acorriente que circuila en colector.

Los más usados son corte y saturación

porque la electronica difital ha tenido más avances

TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR

Cada tanssitor tiene un factor de amplificación, por el cual se multipla la corriente de base para dar como resultado una corriente de colector.

En la base viene una señal alterna como un microfono, y a la salida del colector tiene una señal alterna pero amplificada. El factor de amplificación de los transistores se lo conoce se representa con la letra beta en griego.

I_c = \beta * I_B

La corriente del colector es igual al factor de amplificación beta * la corriente de la base

dato

En los primeros multímetros digitales tenían una fucnín en donde metía el transistor y el multímetro medía el factor de amplificación

hoy no se usa mucho, los manuales de los transistores ya vienen con un rango específico no se miden,

los transistores no se usan tanto para hacer amplificadores porque ya hay circuito integrado, entonces los multimetros modernos ya no traen esa función

hoy no se usa mucho, los manuales de los transistores ya vienen con un rango específico no se miden,

para medir

mete el transistor en la ranura de npn o pnp en el transitor y ponelo en hfe

transistor interruptor electrónico

en este modo de trabajo el tansistor debe trabajar en la región de corte y saturación

punto de corte

V_ce = V_cc
I_c = 0 (la corriente del colector es 0)

corte

como no hay corriente es como si fuera un circuito abierto

Y el voltaje de colector emisor es igual al voltaje de cc

cuando en una resistencia no hay flujo de corriente, el voltaje que yo mido en la reistencia de 1 lado es el mismo voltaje que mido en el otro lado

el voltaje es una fuerza y la corriente es un flujo de electrones.

saturación

En el mismo circuito el voltaje y el corte

punto de saturación

V_cc = I_c * R*c
V_ce = 0

Es decir Voltaje entre emisor y colector es 0 Para medir un voltaje 0 en dos terminales quier decir que hay total conducción, el emisor está conectado al negativo y el colector al positivo. Si el voltaje es 0 la corriente está pasando y están unidas las dos puntas. Y voltaje cc es igual a la corriente del colector por la resistencia del colector.

alarmas

 las pgm de las alarmas son salidas a transistores, por lo general son transistores npn que son los más usados, y las salidas son de “colector abierto”, es decir está desconectado yo tengo que conectarle una carga o un bombillo o una sirena o un motor, entre ese punto que sale y una fuente de alimentación, es como si fuera una resistencia.

Así funciona esta sailda de colector abierto.

Los sistemas de las cámaras la salida de alarmas funcionan así también con colector abierto.

por que se utilizan este tipo de salidas?

porque son muy pequeños, son transistores muy chicos y son fáciles de conectar, pero si no sabés conectar esa salida porque la podés conectar a voltaje muy alto o podes ponerla en corto.

01:07:33 Video 6 ( https://youtube.com/watch?v=eSeqKGbv6Fk

Vamos a suponer que este circuito está trabajando en amplificación

En amplicación la corriente del colector es igual al beta por la corriente de la base.

Y yo conecto un diodo led y sé que ese diodo necesita 20 miliamperios

Al igual que los diodos (entre la unión pn) ese voltaje es de aproximadamente 0,7 voltios

Hora 1:10:37 del video 6 Como yo se que eun voltaje es 0,7 yo puedo calcular un voltaje de la base

El voltaje de la resistencia de la base es igual a 5 voltios menos 0,7 voltios y es igual a 4,3 voltios Y con eso puedo calcular la resistencia de la base

Lo que veíamos en la gráfica, el transistor se va a saturación cuando alcanza 0,7 voltios.

Vamos a suponer q el beta de este transistor es igual a 100 \beta = 100

I_c = \beta I_b

Si despejo:

I_b = I_c sobre el beta

I_B = 20mA sobre 100 = 0,2 mA

 Entonces nos damos cuenta que con 0,2 miliamperios que pasarán por la corriente voy a controlar 20 miliamperios que van a pasar por arriba.

REPASAR VIDEO 6

1 amperio = 1000 miliamperios = 1.000000 microamperios 0,2 miliAmperios = 200 microamperios = 0,0002 amperios

Video 7

Transistor FET

Son parecidos a los BJT, pero son más eficientes. Se dividen en dos grupos: JFET y MOSFET

primero se crearon los jfet toda la tecnología de los circuitos integrados se ha ido desarrollando con la tecnología de los transistores mosfet.

polarización jfet

Existe la polarización del canal n y la del canal p ese material n y p tiene un dopaje químico diferetne a como los tienen los bjt

la diferencia entre jfet

el funcionamiento es igual, la corriente, en este caso tienen 3 pines llamado drain gate, source la simbología en el canal n la flechita entra y en el canal p la flechita sale

la corriente que va por el drain comparandolo con un bjt el drain es como si fuera un colector el source el emisor, y el gate es como si fuera la base

En el BJT esa corriente depende de la base por un factor de amplificaciion

En este transistor esa corriente depende de un voltaje que sigue teniendo un factor de amplificacion que se llama transconductancia. Y se muestra con la gente gm o gfs

Pero ahora depende de un voltaje, el voltaje entre compuerta y la fuente, entre gate y source.

Eso los hace diferentes a los otros transistores.

Que hace esto tan importante?

Con fuente con un voltaje muy chico que no tenga corriente yo puedo activar ese transistor. Son muy susteptibles a las cargas estáticas, entonces vienen todos en corto para que la estática no circule dentro de ellos, para descargar la estática se conectan a tierra.

Otra cosa la compuerta y el source la polarización ya no es más directa como el BJP sino que es inversa, el negativo a la compuerta y el positivo a tierra.

MOSFET

Poseen una composición más compleja e incluyen material N, P y una capa de oxido metálico. Funciona con una señal de Voltaje entre G y S (V_GS)

Los transistores BJT son usados para manejar pequeñas corrientes de amplificación, se utilizan más la familia de los mosfet

El voltaje que hay entre gate y source es el que me va a controlar la corriente del drain.

Todos los que son sistemas de UPS sistemas de variedda de los motores, son construidos con etapas de potencia con MOSFET.

Las caminadoras la parte electronica está construido con MOSFET.

Los circuitos integrados usaban BJT al principio

Luego fue sustituido por MOSFET

Los transistores en la eletrónica son los BJT porque se usan más para conmutar corte y saturación para manejarlo como switcher, y los MOSFET se utiliza en etapa de potencia.

Electrónica de potencia

Como regular los voltanes y como manejar discipacion como controlar las corrientes que vuelven a los transistores, es más complejo requiere más estudio.

Tiristores: introducción

Poseen una composición más compleja e incluyen material N, P y una capa de oxido metálico. Funciona con una señal de Voltaje entre G y S (V_GS)

Familia de switches electrónicos nos permiten manejar corriente alterna y corriente continua, son muy utilizados más en corriente alterna.

Los transsitores originalmente fueron diseñados para amplificar la corriente la señal, los tiristores se crearon para controlar las cargas y que funcionaran como un switch electrónico, permite o bloquea el paso de corriente.

Los transistores solo funcionan en corriente continua. Los tiristores se usan más en corriente alterna

diferencia entre tiristores y transitores

1. Manejo de corriente, los tiristores manejan mucha más altas. Los transistores MOSFET manejan corrientes de 50 a 100 amperios.

Tiristores: definición

Son dispositivos semiconductores formados por varias capas de material P y N, acomodadas de tal forma que producen un efecto de enclavamiento (latching). Esta característica es la que permite que se usen como interruptores electrónicos de pontencia.

Los principales tiristores son el SCR (Silicon Controller Rectifier) y el TRIAC(Tríodo de Corriente Alterna)

SCR

Es un diodo rectificador de silicio que requiere una corriente de control en la compuerta (G) para funcionar. Una vez conduce corriente, queda enganchado y hay que quitar la corriente del ánodo para reestablecerlo. Sólo me permite pasa de ánodo a cátodo de cátodo a ánodo BLOQUEA el paso de corriente.

 Le aplicamos un voltaje positivo que circulará por la lámapara inicialmente está apagado cuando se oprime este switch que dice on , cunado viene ese punto de corriente el scr y deja pasar corriente en 1 setndio y la lámpara se prende y queda enganchado y prendido

TRIAC

33:47 minuto Video 7 Requiere de un pulso de corriente en la compuerta para conducir y se bloquea cuando la corriente de ánodo cae por debajo de un valor sostenido.

Muy usado para el control de lámpara y luces Es un interruptor electrónico para controlar cargas de corriente alterna como lámparas, motores, hornos, solenoides, etc. Los hornos electricos tienen un circuito de control que usa un TRIAC porque con TRIAC puedo controlar la señal de la onda AC.

Circuitos integrados

Son los componentes que han permitido el desarrollo de la electrónica hasta la actualidad. Un circuito integrado contiene en su interior un circuito electrónico formado por miles o millones de transistores. Se fabrican en unas oblea de silicio y cada cuadrito de esta oblea es un chip

Tipos

• Análogos o lineales (señal que puede tener una parte positiva y una parte digital, o no tiene una polaridad) por ejemplo una onda AC puede ser una señal análoga una onda de audio es una señal análoga, una señal de radio frecuencia es una señal análoga. Varian con el tiempo. Por ejemplo si tenés una onda senoidal yo puedo saber en odnde va a estar la onda en determinado tiempo en una señal de audio no , porque no tiene control , puede tener diferente tonos. Dos familias:

• Regulares de voltaje: 12 voltios y lo llevo a 5 voltios o 5 voltios y lo llego a 12 (en el caso de que los suben el voltaje no lo REGULAN sólo lo elevan) UPS: Se le llaman más reguladores.

• Amplificadores operacionales

1:06:33

• digitales
• mixtos

Circuito Integrado Digitales

Transitor tiene dos funciones

Puede ser manejado de forma lineal en amplificadores personales o puede funcionar en corto y saturación para circuitos digitales.

Circuito Integrado Mixto

Maneja digital y análogas

A las UPS también se les llama reguladores, les toman un toma de color naraja se llama energía regulada porque siempre está al mismo nivel

Un ejemplo de estos circuitos integrados lineales hay dos familias (circuitos integrados) 1 . Reguladores de volaje: Toman una señal de un voltaje y la regulan a otro nivel (corriente continua) O sea tengo 12 Voltios y lo llevo a 5 voltios En caso de los que suben el voltaje no lo regulan solo lo elevan Con un reguladores de 5 voltios lo mínimo que puede tener en la entrada son 7 voltios Y también tiene un rango de subida puede estar en 10 20 máximo.

2. Amplificadores operacioales No regulan voltaje, amplifican una onda a una señal peude ser una alterna Una onda de audio

A las UPS se les llama reguladores, le colocan tomas de color naranja se le llama toma de energía regulada, en los otros tomas corriente la energía puede variar puede estar en 120 105 siempre está al mismo nivel

En los reguladores siempre la salida será al mismo nivel

CI Digitales

Como las calculadores, sistemas de sonido,

CI Mixtos

Estos circuitos convierten una señal análoga en digial o viceversa. Son IC que manejan señales análogas y digitales como los convertidores A/D y D/A, los potenciómetros digitales, los DSP.

Datasheet: Hora 01:14:38 Video 7 ( https://youtube.com/watch?v=3G–w9ZS0YE )

Para mirar las especificaciones de un componente existen unas hojas de datos llamadas datasheet. Buscan datasheet de un componente y les aparecerá las especificaciones de ese componente. Por ejemplo: buscá datasheet 2N3903 y dice que es un transistor de prósito general NPN de silicio Nos dice voltaje colector emisor y dice que máximio 40 voltios entre el colector y la base y el voltaje entre el voltaje y el emisor máximo 40 voltios y dice corriente continua del colector: máximo 200 miniamperios. y dice que ese transistor tiene un ancho de banda de 250 megaHertz.

PCB

Los PCB (Printed Circuit Board) son placas con líneas conductoras donde se pueden ensamblar los componentes de un circuito electrónico. Pueden ser una o dos caras.

Por lo general estas placas son de cobre y las lineas hacen una conexion con cables.

Tipos de PCB

Los PCB de una cara utilizan componentes de inserción y los de dos caras usan de inserción y montaje superficial.

Los que atraviesan la placa se llaman componente de inserción o TRUJOL

y los que se colocan por encima se llaman de montaje superficial

Software diseño PCB

Altium Designer Autodesk Eagle EasyEDA KiCa..

Soldadura de Componentes

el cautín

Es una herramienta que proporciona temperatura para unir componentes electrónicos con soldadura de estaño.

El estaño pega a los componentes.

El estaño se derrite a la temperatura 80/90 grados centígrados. La soldadura eléctrica derrite una barra a alta temperatura el proceso es eléctrico y ese material se pega a la parte en donde yo quiero poner la soldadura. Lo mismo pasa con el cautín simplemente es un dispositivo de temperatura que se caliente y une las partes. El cautín ideal para utilizarlo en electrónica debe estar en 25 vatios puede ser un poco más pero lo ideal es 25 porque hay muchas pistas en los circuitos impresos que se van a despejar del circuito impreso. Los cautines con temperaturas muy bajas no derriten bien el estaño.

Hay algunos tipos de soldaduras q tienen los pines muy gruesos y se requieren más temperatura, lo ideal es tener un cautin que permita variar la temperatura. Pero para iniciar uno de 25 vatios ya está bien.

Pistolas de soldadura

Vienen entre 80 - 100 vatios esto nos va a producir calor que nos va a derretir.

Partes del cautín

Punta, resistencia, empuñadura, cable de conexión, clavija de enchufe.

Hay cautines de todos los tipos que nos van a dar mejores prestaciones. Hay cautines que internamente tienen el sistema de variacion de temperatura.

Hay cautines portátiles que no necesitan conectarse a 110 que funcionan con un gas butano que cuando se quema genera una temperatura, también puede servir.

La herramienta principal es el cautín a 25 - 30 vatios para poder soldar.

El estaño

La soldadura para electrónica viene en forma de alambre y está conformada por una aleación de dos metales: Estaño y plomo. La más usada contiene 60% estaño y 40% plomo.

IMPORTANTE

El plomo es un componente nocivo para la salud una vez q entra al organismo ya no sale, siempre hay que tomar preocauciones al trabajar con el plomo. En europa está prohibido usar soldaduras de estaño con plomo, tiene que ser 100% estaño. Las tarjetas electrónicas con las q se sueldan los componentes no pueden tener plomo. Si llegás a vender una tarjeta electrónica con plomo en europa te pueden llevar preso.

Hay en muchas cosas la nafta tiene plomo, muchas baterias también tienen plomo. En perú hay unas minas grande plomo hay una comunidad que vive cerca y se ha descubierto que los niños no crecen más de 1 metro, la gente se queda enana por el plomo que entra al organismo.

El estaño viene internamente con una resina desorxidante que ayuda a que el estaño se adiera a un material, el estaño es un material q vas a derretir pero hay una resina que ayuda a que se adiera a los alambres o a otro metal, la resina limpia la superficie para que el Estaño se adiera.

proceso de soldadura

la punta del estaño siempre tiene que estar limpia para eso se utliza unos limpiadores o lo pueden hacer con las esponjas es un alambre muy suave muy delgado y con esa esponja no maltratan la punta del cautin. Si usan un alamebre muy grueso daña la punta del cautín y se empieza a desgastar el cautín.

Otra herramienta es el ventilador de extracción para no respirar estos humos q contienen plomo.

Consejos para soldar

1. Siempre tener un extractor
2. Tener buena ventilación entrada y salida de aire, no soldar en el zótano en donde no hay corriente de aire.

proceso de soldadura

1. La tarjeta es el cobre y se introduce la resistencia
2. Por un lado coloco el cautin con un poquito de temperatura
3. Por el otro lado coloco el estaño, una vez que se caliente el cobre y la resistencia este calor se transmitirá al estado se derritirá y con la resina que tiene internamente se va a aderir mejor.
4. Se ve como se derrite estaño
5. Lo ideal es que quede como una especie de arco

 Acá vemos dos tipos de soldaduras.

En la parte de arriba la 3er imágen: el estaño queda como marchitado o como envejecido, esto pasa cuando se calienta demasiado el estaño la resina se ha agotado se ha secado y siguen dandole con el cautín al estaño, el estaño se va a quemar y ya no sirve. 2da: quedó un poco por fuera 1era: también quedó por fuera soldó una parte y la otra no.

El proceso correcto es que el pin al que voy a soldar debe quedar por ambos lados perfectos y no puede quedar huecos.

19:48 Video 8 Práctica https://youtube.com/watch?v=VEihs4wH2nc

La punta tiene que estar completamente estañada y luego limpiamos el cautín con la esponja metálica. La punta tiene que estar ligeramente estañada Lo ideal es apoyarlo al cautín en la base.

Para soldar no se necesita nada más que el cautín y soldadura

La pasta sólo se usa para soldar componentes muy gruesos o muy grande. En la tarjetas de circuitos impresos dañará la pasta o generará mugre o una resina en los circuitos y esa resina creará conductividad y nos puede generar cortos.

El Estaño tiene una resina internamente en el alambre.

Lo que no se debe hacer

Mucha gente le pone soldadura al cautín y luego pone el estaño al circuito usando el estaño que quedó en el cautín. Es un típico error. La soldadura queda desprolija.

otro error

le ponen crema y cuando sueldan esa crema se esparce sobre el componente. La soldadura no deebe quedar abultada

El mismo estaño nos sirve para arreglar soldaduras.

La idea de limpiar el cautín es para que nos ayude a quitar el exceso de soldadura en los circuitos.

desoldador

Para desoldar componentes electrónicos de tarjetas existen dos tipos de herramientas: Desoldador mecánico (extractor mecánico succiona aire ) y malla de cobre trenzado y una malla que viene con una resina muy superficial.

pasos

coloco el cautín y el succionador al otro lado y el succionador chupa la soldadura. Pero en nuestra empresa usamos más con la malla porque usamos más soldaduras de montaje superficial.

Se puede usar pistola de calo pero necesitás más tiempo porque teneś que esperar a que se caliente el componente, una forma más fácil es colocando el estaño por los dos lados hasta quitar el componente y limpiar las patitas y limpiar los pines.

Una forma de soldar

La forma de soldar un componente es soldando pin por pin

Otra forma de soldar

Podés soldar todos los pines a la vez

circuio impreso

en una placa de cobre se puede pintar con esmalte sintético, con una birone, le sacabas la puntita y le ponés el esmalte o podés pintarlo con marcador indeleble. Pero era mejor la pintura porque con el marcador lo hacías y se te iba la pintura el marcador quedaba poroso y cuando metías en el ácido la placa se comía también la pista, y si te sale mal podés limpiar con tiner o una virulana. Cuanod

Si el estaño se cristalizó no agarrará bien el cautín o en algunas tarjetas le agregar resina para que no se dañe por la humedad.

cómo fabricar un circuito impreso casero (Hora 01:02:30 del Video 8) https://youtube.com/watch?v=VEihs4wH2nc

podés buscar diseños de circuito descargarlo e imprimirlo, tiene que ser impresora LASER porque la tinta tiene como un toner q hace que se pegue una impresora de TINTA no funcionará. y un papel especial papel fotográfico o papel para circuitos impresos

No hacer esto en una mesa de vidrio

Clorudo férrico se usa , come el cobre en donde no está pintado.

5 minutos mantener la plancha sobre el papel

Si no te queda bien el dibujo en la placa, tenés que limpiar el dibujo.

Si no te anda se lo hce con esponjilla tipo bombril que son delgadas limpia el dibujo q hiciste en la placa de cobre.

Video 9

Todos los dispositivos

Se necesita de una fuente de alimentación para que los circuitos funcionen. Todos los dispositivos electrónicos tienen una fuetne de alimentación Una son las baterías y otra son fuentes de alimentación de corriente alterna y lo convierte en corriente continua , ejemplo: un televisor un equipo de sonido una impresora.

baterías

Son componentes electrónicos que producen energía eléctrica a partir de unareacción química. A diferencia de los condensadores las baterías producen energía durante largos periodos de tiempo.

Tipos de batería

Hay una que no se carga y otra que si se carga

Pila vs bateria

en las pilas no se puede revertir el proceso de reacción química en la descarga, mientras que en las baterías una vez descargada se puede volver el estado químico original o sea regarla. La batería siempre se va a descargar sóla está o no conectada, esa es la gran diferencia.

Mucha gente asocia el tamño con la duración de la bateria

el litio hizo que las baterías se redujeran en tamaño y tuvieran más energía.

Hay aparatos electrónicos que permiten funcionar con batatería, las bateriías han creado una portabilidad en los aparatos electrónicos que no existía antes, antes siempre tenía que estar todo conectado. Las baterías se inventaron hace mucho tiempo pero eran demasiados grandes. Llego a ver accidentes q las baterías se calentaaban y explotaban.

Ya se ha ido mejorando, hay otro compuesot, la nueva generación de batería ya no son litio, se ha demostrado que estos nuevos compuestos diferentes al latio duran mucho mas que el litio, en un futuro no muy lejano el litio dejará de usarse en las bateria.

El litio es muy rentable para fabricar baterías, algo en contra del litio el hecho de que geenere en donde se saca en donde se produce el litio acaba con muchas reservas de agua.

Hay fuentes que convierten de corriente alterna a una continua, este es el tipo de fuente más usada en la mayoría de los equipos electrónicos.

La mayoría de los circuitos electronicso funcionan en corriente directa , porque los componentes los transistores y estos transistores necesitan polarización directa por eso necesitan una corriente continua, que me polarice todos estos transistores en los circuitos integrados.

partes de una fuente CA/CC

Una fuente de alimentación de corriente altrena a continua tiene estas etapas estos bloques.

1. Se toma la red pública de 110 o 220, y se transforma a un voltaje más chico puede ser 9 voltios puede ser 12 voltios, dependiendo de lo que necesito manejar.
2. Rectificación: esta onda alterna primero la bajo con el transformador y luego la convierto a una onda únicamente con 1 sóla polaridad, las ondas que son negativas las vuelvo postiivas, para que sola me queden positivas.
3. Filtro: las ondas hasta acá tienen una caída muy grande entonces disminuyo esa caída de las ondas en la etapa de filtrado.
4. Regulada: Con una etapa regulada lo que hago es volver a la onda uniformela onda que venía alterna la convierto en uniforme para finalmente ser una onda de corriente continua

Detalles de estas etapas por separado

Transformador

es un componente conformado por dos bobinas o más enrolladas sobre un núcleo que se utiliza para elever o disminuir el voltaje. La bobina que se conecta a la entrada se denomina Primario y la de la salida se llama secundario.

Puede considerarse pasivo o mecánico la diferencia es que no tiene piezas en movimientos está fijo, es una variacion de las bobinas.
Me convierte la onda alterna en una onda alterna pero más grande o más chica, me amplifica o me dismiye la onda alterna.

Funcionamiento del Transformador

Son dos bobinas, una bobina primaria y otra secundaria .
Nikola Tesla creó este dispositivo. Todo lo que vemos en electrónica fue por Nikola Tesla hace más de 100 años.

Cuando se aplica un voltaje alterno en la bobina primaria, esta genera un campo magnético que se desplza por el núcleo hasta la bobina secundaria donde induce un voltaje alterno.

Las bobinas generan un campo magnético y el movimiento de una bobina en un campo magnético genera una corriente en la bobina, acá vemos que es lo contrario la corriente en una bobina me genera un campo magnetico y ese campo magnetico se puede desplazar a traves de un material que es un núcleo. Estos materiales se llaman materiales ferromagnéticos porque tienen propiedades magnéticas son hierros con propiedades magnéticas y hace que el campo magnético de esta bobina se transporte por este núcleo y se desplace hasta la otra bobina y cuando está del otro lado ese campo magnético q pasa a través de esa otra bobina induce una corriente en la otra bobina.

A gran escala es muy interesante, se transporta la energía y desde ahí se sale otro tipo de onda, y tiene una relación otra fórmula para calcular si el voltaje que salga sea mayor o sea menor.

Resumiendo

La bobina primaria genera un campo magnético que se va a inducir a través del núcleo en otra bobina y esto generará una corriente alterna, es decir, la misma corriente, el mismo periodo de la corriente que entra será la misma que sale, el período de la frecuencia es el mismo lo que cambia es el voltaje.

La bobina de entrada está físicamente aislada de la bobina secundaria. Eso se llama un aislamiento galbánico. No están conectadas a través de ningún cable.

Entonces, eso crea un aislamiento entre la bobina de entrada y la bobina de salida,no hay un contacto físico y hace que la energía de un lado no esté conectada a la energía de entrada actúa como una forma de protección la corriente que viene de la red pública a la corriente que sale en el bobina secundario.

Los transformadores tienen una fórmula para calcular la relación entre las bobinas de entrada y la bobina de la salida.

V2 = N2/N1 * V1

El voltaje en el secunddario es igual al número de vueltas del secundario sobre el número de vueltas del primario por el voltaje de entrada, eso me dará el voltaje de salida.

Si yo aumento el número de vueltas en la salida, el voltaje en la salida se va a aumentar y si yo disminuyo el número de vueltas en la salida , el voltaje en la salida se va a disminuir.

Interesante

La energía q entra es la misma energiá q sale. Ejemplo: Minuto 25:14 Video 9 https://youtube.com/watch?v=P6CIGofAv6M

Potencia = voltaje * corriente Potencia = 12 voltios x 1 amper Potencia = 12

En los transformadores la potencia de salida es igual a la potencia q entró

Lo único que cambió es que en la entrada tenías 110 voltios y en la salida tenes 12 voltios.

La potencia es igual a 110 por corriente

P = 110 * I
I = P/100 = 12/110
I = 0,109

En la entrada tengo 0,109 amperios pero en la salida tengo 1 amperio Pero el voltaje en la entrada lo tengo más alto y en salida lo tengo más bajo, o sea el transformador compenza la corriente para que la potencia sea igual. La energía que se transmite del primario al secundario siempre va a ser la misma.

Se usa este principio para transportar la energía que sale de las hidroelectricas o las termoeléctricas , elevan el voltaje lo transporta. La energía que sale es la misma que llega y las reparten a las casas utilizando transformador.

rectificador

Su función básica es convertir un voltaje ac en un voltaje cc pulsante. Este proceso se realiza con diodos rectificadores.

diodo rectificador

sólo nos deja pasar una señal en un solo sentido. Si le coloco una onda alterna a la entrada con un diodo rectificador a la salida sólo voy a tener la parte positiva de la onda.

rectificador tipo puente

Resulta que yo puedo conectar estos diodos en una configuración que se llama puente rectificador a la salida del transformador,el transformador nos va a bajar el nivel del voltaje .

Como funciona el puente?

31:24 Video 9  Entonces se convierte las ondas q eran ciclos positivos y negativos los transformé todos a positivos.

Retificar la onda alterna significa volverla continua

Puente rectificador

Es un rectificador de onda completa que utliza cuatro diodos. De acuerod a la capacidad de corriente que yo necesite, los diodos pueden tener más corriente.

1. diodo puente rectificador chico la corriente de salida es de 1 amperio
2. diodo puente rectificador de 2 amperios 4 amperios
3. diodo puente rectificador de 25 amperios me rectifica o me das un poco más de corriente

Filtro

Necesitamos que las ondas se conviertan en una línea recta. El voltaje de salida de los rectificadores tienen unas ondulaciones periódicas (rizado o ripple) que deben suavizarse para que la salida sea completamente uniforme. Esto se hace con el filtro el cual es un condensador electrolítico.

Desde nuestro puente retificador colocamos un condensador. El condensador almacenará la energía y cuando cambia de polaridad el produce el efecto de descarga y descarga la energía. El transformador tiene algo que no permite que los voltajes se muevan tan rápido porq tienen un proceso de carga y descarga lenta.

El filtro convierte la onda en una onda lo más cercana a una onda recta pero con un rizado.

El regulador

El rizado del voltaje de salida del rectificador con filtro puede variar de acuerdo a la carga. Para evitar esto se utiliza el regulador de voltaje que garantiza que la salida sea constante y sin rizado.

Los reguladores están construidos en base a transistores. Minuto 39

En el regulador independientemente de la carga la linea de salida siempre será recta.

Tipos de regulador

Actualmente las fuentes de voltaje se diseñan con reguladores de voltaje integrados que poseen tres terminales. Estos reguladores pueden ser fijos o variables.

1. Fijos: El voltaje de salida es uno sólo. Por ejemplo 5 o 12 voltios.
2. Variables: Permite variar el voltaje de salida. 1 2 3 4 5 5 10 voltios
3. Salida de voltaje positivo o voltaje negativo: cuando hablamos de voltaje positivo o negativo ,es con respecto al negativo de la fuente.

Fuente de alimentación típica

60 hertz, 50 hertz. A salida tengo un voltaje que lo rectifico con un puente rectificador de diodos.

Utilizo sistemas de filtros con transformadores.

En la salida coloco un condensador para evitar unos picos que se pueden generar a la salida. para evitar unos picos que se pueden generar a la salida.

Como medir un puente rectificador?

Corriente: 1 amperio Símbolo de tierra: Negro negro Negro negro, o sea que la entrada de voltaje es por los cables negros.

Salida: blanco negro blanco

Este transformador tiene 3 cables, en el blanco 12 con respecto al negro

y en el otro blanco tenemos otros 12 con respecto a este negro.

A esto se lo conoce como condensadores con tap central.

Cómo es un embobinado debe tener una cantidad grande

Lo colocamos en resistencia y lo colocamos, los dos cables negros son la entrada. Está desconectado el transformador, bajamos la escala. En la entrada me indica que tenemos 39 ohmio, y en la salida me indica que tengo una resistencia un poco más pequeña. Esto quiere decir que el transformador tiene continuidad. Una de las fallas típicas del transformador es que tiene el embobinado y se abre en una parte o sea se revienta el cable por un exceso de corriente y el cable se revienta.

El osciloscopio

Nos muestra una representación gráfica del voltaje y de las ondas.

Vamos a conectar nuestro transformador a la corriente y observemos como se representa la onda alterna. Acá dice que cada cuadrito tiene 10 voltios.  Por un lado tenemos la entrada de 110 voltios y por el otro la salida de 12 voltios

colocándole un condensador de un filtro pequeño de 0,1 microfaradios.

Los vatios miden la potencia eléctrica, o la cantidad de energía eléctrica que se usa por unidad de tiempo. Los voltios miden la diferencia de potencial eléctrico, también conocido como tensión eléctrica, que es la fuerza que impulsa la corriente eléctrica a través de un circuito.

Los únicos que le hacen algo a la onda de voltaje son los puentes rectificadores.

El transformador deja pasar la onda completa, la onda es la misma simplemente cambie el voltaje. La energía que entra es la misma energía que sale.

Vídeo 10