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miércoles, 26 de octubre de 2011

Diodos

Diodos

Diodo, componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor. El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se creó en los primeros días de la radio. En los diodos de germanio (o de silicio) modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van montados dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a los extremos del tubo.


Tipos de Diodos

DIODO DE USO COMUN
El diodo semiconductor se forma uniendo los materiales tipo N y tipo P, los cuales deben estar construidos a partir del mismo material base, el cual puede ser Ge o Si. En el momento en que dos materiales son unidos (uno tipo N y el otro tipo P), los electrones y los huecos que están en, o cerca de, la región de "unión", se combinan y esto da como resultado una carencia de portadores (tanto como mayoritarios como minoritarios) en la región cercana a la unión. Esta región de iones negativos y positivos descubiertos recibe el nombre de Región de Agotamiento por la ausencia de portadores.


DIODO ZENER
La corriente en la región Zener tiene una dirección opuesta a la de un diodo polarizado directamente. El diodo Zener es un diodo que ha sido diseñado para trabajar en la región Zener.
De acuerdo con la definición, se puede decir que el diodo Zener ha sido diseñado para trabajar con voltajes negativos. Es importante mencionar que la región Zener (en un diodo Zener) se controla o se manipula variando los niveles de dopado. Un incremento en el número de impurezas agregadas, disminuye el potencial o el voltaje de Zener VZ.
Así, se obtienen diodos Zener con potenciales o voltajes de Zener desde -1.8 V a -200 V y potencias de 1/4 a 50 W. El diodo Zener se puede ver como un dispositivo el cual cuando ha alcanzado su potencial VZ se comporta como un corto. Es un "switch" o interruptor que se activa con VZ volts. Se aplica en reguladores de voltaje o en fuentes.


EL DIODO EMISOR DE LUZ (LED)
El LED es un diodo que produce luz visible (o invisible, infrarroja) cuando se encuentra polarizado. El voltaje de polarización de un LED varía desde 1.8 V hasta 2.5 V, y la corriente necesaria para que emita la luz va desde 8 mA hasta los 20 mA.

Principio de Funcionamiento:
En cualquier unión P-N polarizada directamente, dentro de la estructura y principalmente cerca de la unión, ocurre una recombinación de huecos y electrones (al paso de la corriente). Esta recombinación requiere que la energía que posee un electrón libre no ligado se transfiera a otro estado. En todas las uniones P-N una parte de esta energía se convierte en calor y otro tanto en fotones. En el Si y el Ge el mayor porcentaje se transforma en calor y la luz emitida es insignificante. Por esta razón se utiliza otro tipo de materiales para fabricar los LED's, como Fosfuro Arseniuro de de Galio (GaAsP) o fosfuro de Galio (GaP).

Principios de Circuitos

Introducción

En este trabajo se mostraran como se realizan los circuitos paralelo, en serie y mixto. Diremos de que trata cada uno de estos circuitos y como se fueron realizando. Y se aplico una técnica de lo básico a lo avanzado. Cada circuito se realizo con resistencias de distintos valores a cada resistencia dependiendo el color, se saco su valor en Ohms, valor porcentual (mayor y menor) y el valor del multimetro. Todo esto nos ayudo para realizar las distintas operaciones dependiendo cada circuito.

Corriente Alterna
La corriente alterna (ca) se comporta como su nombre lo indica. Los electrones del circuito se desplazan primero en una dirección y luego en sentido opuesto, con un movimiento de vaivén en torno a posiciones relativamente fijas. Esto se consigue alternando la polaridad del voltaje del generador o de otra fuente.
La popularidad de que goza la ca proviene del hecho de que la energía eléctrica en forma de ca se puede transmitir a grandes distancias por medio de fáciles elevaciones de voltaje que reducen las pérdidas de calor en los cables.
La aplicación principal de la corriente eléctrica, ya sea cd o ca, es la transmisión de energía en forma silenciosa, flexible y conveniente de un lugar a otro.



Corriente Directa
La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica.






Resistencias
Cualquier material natural ofrece oposición al paso de la corriente eléctrica a través de ella. Este efecto se llama resistividad.
Los materiales conductores presentan una resistividad casi nula, los aislantes no permiten el flujo de corriente y los resistivos presentan cierta resistencia. Las resistencias son componentes eléctricos pasivos en lo que la tensión que se les aplica es proporcional a la intensidad que circula por ellos.
Generalmente la resistencia de un material aumenta cuando crece la temperatura. También la resistencia de conductor es proporcional a la longitud de ésta e inversamente proporcional a su sección.
Hay que puntualizar, para que no haya malos entendidos, que a veces llamarlas resistencias se le denominan resistores.
La medición en resistencias se hace en ohmios.

Características de la Resistencias
Todas las resistencias tienen una tolerancia, esto es el margen de valores que rodean el valor nominal y en el que se encuentra el valor real de la resistencia. Su valor viene determinado por un porcentaje que va desde 0.001% hasta 20% el más utilizada es el de 10% . Esta tolerancia viene marcada por un código de colores.



CIRCUITO EN SERIE

Para realizar el circuito en serie ocupamos:
10 resistencias de diferentes valores
Pedazos de cable de cobre
Protovolt
multimetro

primero calculamos los valores de cada resistencia usando la tabla de colores, los valores los obtuvimos en base a las líneas de colores con las que cuenta cada resistencia, la primera y segunda línea son valores, la tercera línea es múltiplo, el numero de ceros que tiene y la cuarta línea es la tolerancia de la resistencia, ya sea oro, plata o sin color.
Ejemplo: marron, rojo violeta oro= 120000000 tolerancia +/- 5%
Con la tolerancia, en este caso el valor de la resistencia puede estar un 5% arriba o abajo del que salió con los colores que tiene, calculamos cada resistencia de esta manera y después con el multimetro, los valores los obtuvimos en ohms, después de que obtuvimos los valores, sumamos todos para obtener el valor total del circuito, fuimos acomodando las resistencias en el protovolt haciendo una conexión en serie y en los extremos del circuito colocamos cable de cobre, para que sirviera como conductor y nos permitiera medir el valor total del circuito con el multimetro.












Conclusiones
Para caracterizar una resistencia hacen falta tres valores: resistencia, corriente máxima y tolerancia. Las resistencias se pueden colocar de distintas formas, una de estas fue en serie. Cada una de las resistencias fue colocada una después de la otra como se muestra en la anterior imagen.


CIRCUITO EN PARALELO

Para el circuito en paralelo, al igual que en el circuito anterior calculamos los valores equivalentes a cada resistencia tanto manualmente como con el multimetro, a diferencia del circuito en serie es que en este para obtener la resistencia total utilizamos una formula:

RT=    _____1______
            _1_ + _1_ + _1_
            R1       R2       RN
De esta manera sacamos la resistencia total del circuito, después colocamos las resistencias en el protovolt haciendo el circuito en paralelo, y en el inicio del circuito a la altura de las “patitas” de las resistencias colocamos el cable de cobre para poder medir la resistencia total con el multimetro, en este circuito el valor que nos de cómo resistencia total tiene que ser MENOR  al valor de la resistencia más pequeña que tenga el circuito.









Conclusiones
Las resistencias se colocan en las terminales las cuales trabajan de forma horizontal, para evitar la perdida de corriente, se colocan unos puentes, una vez terminados de colocar las resistencias y los puentes, se colocan con alambres, de los cuales se tomara el valor del circuito.


Circuito mixto
En este tipo de circuitos se combinan los circuitos paralelos y los circuitos en serie.
Este circuito necesita los llamados puentes, estos funcionan para q siga el circuito sin cortarse. 
La fórmula del circuito mixto es :




Y también:
R1+R2+R3………Rn
Se utilizan las formulas del circuito paralelo y el circuito serie
Es uno sobre uno sobre el valor del multimetro de la resistencia uno mas uno sobre el valor del multimetro dela resistencia 2. Y asi sucesivamente dependiendo cuantas resistencias se tengan.
Esta es una imagen donde se muestra el circuito mixto sin el protovolt:





Las resistencias se van juntando de izquierda a derecha, primero se hace R9 con R10 como esos 2 son paralelo se utiliza

1/((1/R9)+(1/R10)) 

Después lo q salió de eso se une con la resistencia 8 y como los 2 hacen circuito serie se suman las resistencias.
Y así sucesivamente con las demás resistencias
Esta es la imagen de cómo queda el circuito mixto con el protovolt:





Conclusiones
En este circuito se retomaron los conocimientos del circuito paralelo y el circuito en serie, ya q en el circuito mixto, se combinan los dos circuitos antes mencionados, y al igual en este se colocan puentes para evitar la pérdida de corriente.

Circuitos Con Focos








Circuito Paralelo








Circuito Serie





Circuitos con Capacitores 

Circuito en serie de capacitores
Capacitores conectados uno después del otro, están conectados en serie.

Estos capacitores se pueden reemplazar por un único capacitor que tendrá un valor que será el equivalente de los que están conectados en serie.
Para obtener el valor de este único capacitor equivalente se utiliza la fórmula:
1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4
Pero fácilmente se puede hacer un cálculo para cualquier número de capacitores que se conecten en serie con ayuda de la siguiente fórmula:
1/CT = 1/C1 + 1/C2 + ....+ 1/CN
donde: N es el número de Capacitores que están conectados en serie. En el gráfico hay 4 capacitores en serie.








Capacitores en paralelo
Del gráfico se puede ver si se conectan 4 capacitores en paralelo (los terminales de cada lado de los elementos están conectadas a un mismo punto).

Para encontrar el Capacitores equivalente se utiliza la fórmula:
CT = C1 + C2 + C3 + C4
Fácilmente se puede hacer un cálculo para cualquier número de capacitores con ayuda de la siguiente fórmula:
CT = C1 + C2 + .....+ CN
donde N es el número de capacitores.
Como se ve, para obtener el capacitores equivalente de capacitores en paralelo, sólo basta con sumarlos.
Esta operación se hace de manera similar al proceso de sacar el resistor equivalente de un grupo de resistores en serie.


martes, 25 de octubre de 2011

Transistores

Transistores
¿Que es un transistor?
El transistor es un dispositivo eléctrico de estado solido capaz de amplificar señales y constituye la pieza clave de toda electrónica analógica.
Tipos de transistores
Transistor de unión bipolar
Es un dispositivo formado por tres bloques de semiconductores (comúnmente es cilicio). Existen dos tipos: transistor PNP o NPN el nombre hace referencia de la posición P ó N de cada bloque.
El bloque central es muy estrecho y recibe el nombre de base, los bloques de izquierda y derecha, reciben el nombre de emisor y colector correspondientemente.
El primer emisor tiene mas impurezas (de tipo P) que la base (tipo N) y esta mas que el colector (tipo P).








Está formado por dos uniones P-N es decir, por dos diodos enfrentados, para que funcione como amplificador, hay que polarizar directamente la unión emisor-base e inversamente la unión base-colector.



Polarización del transistor
Transistor de efecto de campo (JFET)
También conocido como transistor unipolar, es un elemento activo formado básicamente por un bloque de silicio de tipo N con un anillo incrustado tipo P cuya misión es controlar la corriente que pasa atreves del transistor. Consta de 3 terminales llamadas frenador D surtidos S y graduador ó puesta G. La conducción se controla por tensión (puerta surtidor) en lugar de por corriente (base), para que funcione normalmente se debe establecer una diferencia de potencial entre drenador y el surtidor. Esta tencion produc una corriente del JFET, exactamente como si se tratara de una resistencia. Asi la unión formada por la puerta y el surtidor queda polarizada inversamente, generando la puerta no absorbe corriente en absoluto, también son de dos tipos, canal N y canal P, dependiendo de si la aplicación de una tención positiva en la puerta pone al transistor en estado de conducción o no conducción respectivamente, son usados en la electrónica digital y son el componente fundamental de los circuitos integrales o chips digitales.