ELECTRONICA: 2019

jueves, 17 de octubre de 2019

Los Diodos

https://www.youtube.com/watch?v=zgTqmL1G7G8

Es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico. Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio Constan de dos partes una llamada N y la otra llamada P, separados por una junturatambién llamada barrera o unión.Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.
El diodo se puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes: Polarización directa: Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo. En este caso la corriente atraviesa con mucha facilidad el diodo comportándose éste prácticamente como un corto. circuito. Polarización inversa: Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o se del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, comportándose éste prácticamente como un circuito abierto. Diodo en polarizacion directa Diodo en polarizacion inversa.
https://www.youtube.com/watch?v=oB-Q89PiuKE
Tipos de Diodos
Los diodos detectores también denominados diodos de señal o de contacto puntual, están hechos de germanio y se caracterizan por poseer una unión PN muy diminuta. Esto le permite operar a muy altas frecuencias y con señales pequeñas. Se emplea por ejemplo, en receptores de radio para separar la componente de alta frecuencia (portadora) de la componente de baja frecuencia (información audible). Esta operación se denomina detección 1. DIODO DETECTOR O DE BAJA SEÑAL SE UTILIZA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Rectificación de alta frecuencia, detección Pequeña tr = pocos ns
Los diodos rectificadores son aquellos dispositivos semiconductores que solo conducen en polarización directa (arriba de 0.7 V) y en polarización inversa no conducen. Estas características son las que permite a este tipo de diodo rectificar una señal. Los hay de varias capacidades en cuanto al manejo de corriente y el voltaje en inverso que pueden soportar. 2. DIODO RECTIFICADOR SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Convertir AC a DC Se pueden tener capacidades de corriente muy elevadas, demasiado pequeñas para usar señal.
Un diodo zener es un semiconductor que se distingue por su capacidad de mantener un voltaje constante en sus terminales cuando se encuentran polarizados inversamente, y por ello se emplean como elementos de control, se les encuentra con capacidad de ½ watt hasta 50 watt y para tensiones de 2.4 voltios hasta 200 voltios. El diodo zener polarizado directamente se comporta como un diodo normal, su voltaje permanece cerca de 0.6 a 0.7 V. 3. DIODO ZNER SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Se utiliza en la ruptura inversa Referencia de tensión, regulación
El diodo varactor también conocido como diodo varicap o diodo de sintonía. Es un dispositivo semiconductor que trabaja polarizado inversamente y actúan como condensadores variables controlados por voltaje. Esta característica los hace muy útiles como elementos de sintonía en receptores de radio y televisión. Son también muy empleados en osciladores, multiplicadores, amplificadores, generadores de FM y otros circuitos de alta frecuencia. Una variante de los mismos son los diodos SNAP, empleados en aplicaciones de UHF y microondas. 4. DIODO VARACTOR SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Radio de sintonización yreceptores de televisión C bastante lineal con VR
Es un diodo que entrega luz al aplicársele un determinado voltaje. Cuando esto sucede, ocurre una recombinación de huecos y electrones cerca de la unión NP; si este se ha polarizado directamente la luz que emiten puede ser roja, ámbar, amarilla, verde o azul dependiendo de su composición. 5. DIODO EMISOR DE LUZ (LED’s) SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Indicación, displays de7 segmentos VF varía con el color
Los diodos láser, también conocidos como láseres de inyección o ILD’s. Son LED’s que emiten una luz monocromática, generalmente roja o infrarroja, fuertemente concentrada, enfocada, coherente y potente. Son muy utilizados en computadoras y sistemas de audio y video para leer discos compactos (CD’s) que contienen datos, música, películas, etc., así como en sistemas de comunicaciones para enviar información a través de cables de fibra óptica.. 6. DIODO LASER SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Lectura, CD de escritura, DVD, etc
Está formados por varios diodos en serie, cada uno de ellos produce una caída de tensión correspondiente a su tensión umbral. Trabajan en polarización directa y estabilizan tensiones de bajo valores similares a lo que hacen los diodos Zéner. 7. DIODO ESTABILIZADOR
Los diodos túnel, también conocidos como diodos Esaki. Se caracterizan por poseer una zona de agotamiento extremadamente delgada y tener en su curva una región de resistencia negativa donde la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje. Esta última propiedad los hace muy útiles como detectores, amplificadores, osciladores, multiplicadores, interruptores, etc., en aplicaciones de alta frecuencia. 8. DIODO TUNEL SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Osciladores de altafrecuencia Parte de la característica directatiene resistencia negativa
Su nombre deriva de su formación P(material P), I(zona intrínseca)y N(material N) Los diodos PIN se emplean principalmente como resistencias variables por voltaje y los diodos Gunn e IMPATT como osciladores. También se disponen de diodos TRAPATT, BARITT, ILSA, etc. Son dispositivos desarrollados para trabajar a frecuencias muy elevadas, donde la capacidad de respuesta de los diodos comunes está limitada por su tiempo de tránsito, es decir el tiempo que tardan los portadores de carga en atravesar la unión PN. Los más conocidos son los diodos Gunn, PIN e IMPATT. 9. DIODO PIN SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Diodo de conmutación de radiofrecuencia
Son diodos de germanio que presentan en polarización inversa una zona de resistencia negativa similar a las de los diodos túnel. 10. DIODO BACKWARD
Los diodos Schottky también llamados diodos de recuperación rápida o de portadores calientes, están hechos de silicio y se caracterizan por poseer una caída de voltaje directa muy pequea, del orden de 0.25 V o menos, y ser muy rápidos. Se emplean en fuentes de potencia, sistemas digitales y equipos de alta frecuencia. 11. DIODO SCHOTTKY SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Rectificación de ondas métricasdetección de pequeñas señales Sin cambios almacenados >300 MHz, 0,25V VF [jn de metal]
Los fotodiodos son diodos provistos de una ventana transparente cuya corriente inversa puede ser controlada en un amplio rango regulando la cantidad de luz que pasa por la ventana e incide sobre la unión PN. A mayor cantidad de luz incidente, mayor es la corriente inversa producida por que se genera un mayor número de portadores minoritarios, y viceversa. Son muy utilizados como sensores de luz en fotografía, sistemas de iluminación, contadores de objetos, sistemas de seguridad, receptores de comunicaciones ópticas y otras aplicaciones 12. FOTODIODOS SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Detección de luz, conversiónelectromecánica; célula solar La corriente inversaaumenta con la luz; en sentido directo=célula solar
Diodo avalancha es un diodo semiconductor diseado especialmente para trabajar en tensión inversa. (Es la máxima tensión en sentido inverso que puede soportar un diodo sin entrar en conducción). Los diodos avalancha generan ruido de radio frecuencia; son comúnmente utilizados como fuentes de ruido en equipos de radio frecuencia. También son usados como fuentes de ruido en los analizadores de antena y como generadores de ruido blanco 13. DIODO AVALANCHA
Es un dispositivo de dos terminales que tiene dos estados estables: uno de bloqueo o de alta impedancia y de conducción o baja impedancia. Hay que tener en cuenta que no es lo mismo que el diodo de barrera Schottky. El diodo Shockley está formado por cuatro capas de semiconductor de tipo N y P, dispuestas alternadamente. Podemos categorizarlo como un tipo de tiristor. Aplicaciones El diodo Shockley puede ser también utilizado como oscilador de relajación. La figura 11 muestra la respectiva configuración circuital así como la seal desarrollada. 14. DIODO SHOCKLEY
Es una Modelo de diodo usado en la Electrónica de alta frecuencia. A diferencia de los Diodos ordinarios construidos con regiones de dopaje P o N, solamente tiene regiones del tipo N, razón por lo que impropiamente se le conoce como Diodo. Existen en este dispositivo tres regiones; dos de ellas tienen regiones tipo N fuertemente dopadas y una delgada región intermedia de material ligeramente dopado. Cuando se aplica un Voltaje determinado a través de sus terminales, en la zona intermedia el gradiente eléctrico es mayor que en los extremos. Finalmente esta zona empieza a conducir esto significa que este diodo presenta una zona de resistencia negativa. 15. DIODO GUNN
Un Diodo orgánico de emisión de luz, también conocido como OLED (acrónimo inglés de organic light-emitting diode), es un diodo que se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan, a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos. Principales ventajas: Los OLED ofrecen muchas ventajas en comparación con los LCD, LED y pantallas de plasma. •Más delgados y flexibles •Más económicos: •Menos consumo •Tiempos de vida cortos Utilidad: Permite la emision de luz por un diodo de amplio espectro segun la estimulación electrica 16. DIODO OLED
Es un dispositivo semiconductor que puede controlar su valor de capacidad en términos de la tensión aplicada en polarización inversa. Esto es, cuando el diodo se polariza inversamente no circula corriente eléctrica a través de la unión; la zona de deplexión actúa como el dieléctrico de un capacitor y las secciones de semiconductor P y N del diodo hacen las veces de las placas de un capacitor. Utilidad: Se utilizan como sintonizadores en sistemas de comunicaciones, especialmente en FM 17. DIODO VARICAP
22. Un optoacoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles 18. DIODO OPTOACOPLADOR SE UTILIZ

A PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Aislamiento eléctrico LED y fotodiodo en un paquete opaco
El diodo 1N1198 es un diodo rectificador de corriente alterna de potencia fabricado de silicio, su encapsulado es metálico sellado con vidrio de tipo DO-5 . Muy utilizado en infinidad de equipos electrónicos. 19. DIODO 1N1198 SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Fuentes de alimentación. Circuitos que requieran rectificar voltajes. Tensión máxima inversa repetitiva: 600 V (Vrm). Corriente de salida rectificada: 25 A (Io). Máxima corriente directa contra sobretensiones: 125 A (Ifsm) Tiempo de recuperación inverso: 5000 nseg (Trr)
El Diodo BA481 es un dispositivos mezclador para la banda de UHF. BA481 es un diodo planar de barrera Schottky, (llamados diodos de señal), muy utilizado en los selectores de canales de equipos detelevisión y en otras aplicaciones similares. Su encapsulado es de vidrio de tipo DO-34.
DIODO BA481 SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Equipos de televisión. Equipos de comunicaciones. Tensión inversa máxima: 4 V (VR) Corriente directa máxima: 30 mA (IF) Caída de tensión a corriente directa: 450
El Diodo 1N4005 es un dispositivos utilizado hoy en día en muchos proyectos electrónicos. 1N4005 es uno de los diodos de una serie muy utilizados en infinidad de equipos electrónicos. Se utiliza principalmente para convertir lacorriente alterna en directa. Su encapsulado es de tipo DO-41.
DIODO 1N4005 SE UTILISA PARA CARACTERISTICAS ESPECIALES Fuentes de alimentación. Otros dispositivos que lo requieran. Tensión inversa de pico máximo: 1KV (VRRM)ma Tensión máxima en un circuito rectificador de madia onda con carga capacitiva: 500 V (Vef) Caída de tensión: 0,8 V (VF)max

https://es.slideshare.net/DannyAnderson19/tipos-de-diodos-75909693

Un condensador eléctrico (también conocido frecuentemente con el anglicismo capacitor, proveniente del nombre equivalente en inglés) es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por la permitividad eléctrica del vacío.Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente, al ser introducido en un circuito, se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

https://www.youtube.com/watch?v=7jpS3FHmoWU

Funcionamiento:

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

https://www.youtube.com/watch?v=FdoHtAqZiwM

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10^-6, nano- nF = 10^-9 o pico- pF = 10^-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.

El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:

$C={\frac {Q_{1}}{V_{1}-V_{2}}}={\frac {Q_{2}}{V_{2}-V_{1}}}$

en donde:

C

: Capacitancia o capacidad.

Q_{1}

: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.

V_{1}-V_{2}

: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.

Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que

$Q_{2}=C(V_{2}-V_{1})=-C(V_{1}-V_{2})=-Q_{1}\,$

aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.

En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del material dieléctrico son sumamente variables. Existen condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadas por aire, materiales cerámicos, mica, poliéster, papel o por una capa de óxido de aluminio obtenido por medio de la electrólisis.

https://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico

El Transformador

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

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de los transformadores se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, cuya explicación matemática se resume en las ecuaciones de Maxwell.

Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario o inductor, producida esta por la corriente eléctrica que lo atraviesa, se produce la inducción de un flujo magnético en el núcleo de hierro. Según la ley de Faraday, si dicho flujo magnético es variable, aparece una fuerza electromotriz en el devanado secundario o inducido. De este modo, el circuito eléctrico primario y el circuito eléctrico secundario quedan acoplados mediante un campo magnético.

La tensión inducida en el devanado secundario depende directamente de la relación entre el número de espiras del devanado primario y secundario y de la tensión del devanado primario. Dicha relación se denomina relación de transformación.

Caracterización de un transformador

Para los cálculos de circuitos o líneas con transformadores, se utiliza un circuito equivalente que represente el comportamiento del transformador real. Para la mayoría de los casos, es suficiente con que dicho circuito equivalente represente el transformador en régimen permanente. Para el análisis de transitorios el circuito equivalente en régimen permanente no es suficiente y, por lo tanto, es necesario realizar ensayos adicionales que lleven a un circuito equivalente más complejo.

Los ensayos más comunes son:

Ensayo de vacío
Ensayo de cortocircuito
Ensayo de aislamiento

Ensayo de vacío

El ensayo de vacío permite determinar la impedancia de vacío o impedancia de excitación del transformador y la relación de transformación. La impedancia de vacío representa tanto la inductancia de magnetización del núcleo como las pérdidas en el hierro. Ambas se suelen considerar independientes del nivel de carga del transformador.

Ensayo de cortocircuito

El ensayo de cortocircuito permite determinar la impedancia de cortocircuito o impedancia en serie del transformador. La impedancia de cortocircuito representa las pérdidas en el cobre de los devanados, así como la inductancia de dispersión y otras inductancias parásitas. Dependen del nivel de carga del transformador.

Ensayo de aislamiento

Se utiliza un megóhmetro o megger para medir la resistencia eléctrica entre dos partes aisladas del transformador. Sirve para medir el estado del dieléctrico o aislante entre fases o entre una fase y el chasis del transformador. La medida suele dar valores en el orden de los megaohmios, valor que se ve reducido si el aislante está deteriorado.

https://www.youtube.com/watch?v=-U1ZMfc7sac

https://www.youtube.com/watch?v=DD71yosoo0U

https://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

Ley De Watts

La ley de Watt se enuncia de la siguiente manera:

La potencia consumida es directamente proporcional al voltaje suministrado y a la corriente que circula.

La unidad de la potencia es el Watt, y es el producto del voltaje del circuito por el amperaje:

P = VI
V = P/I
I = P/V

Los múltiplos más usados son el kilowatt (kW), y el miliwatt (mW).

Cuando el consumo de potencia se calcula en relación al tiempo, para expresar un consumo continuo, entonces se usa la unidad llamada Watt hora (W/h) o sus múltiplos el kilowatt hora (kW/h) y el miliwatt hora (mW/h).

E = Pt
P = E/t
t = E/P

Ejemplos de la Ley de Watt

Ejemplo 1:

Calcular la potencia de un motor eléctrico que tiene una alimentación de 120 Volts y una corriente de 3.5 Amperes.

P = ?
V = 120 V
I = 3.5 A
P = VI
P = (120)(3.5) = 420 W

La potencia consumida es de 420 Watts

Ejemplo 2:

Calcular el voltaje que recibe un circuito que consume 4 W, con una corriente de 150 mA.

P = 4 W
V = ?
I = 150 mA = 0.15 A
V = P/I
P = (4)/(0.15) = 26.66

El voltaje del circuito es de 26.66 V.

Ejemplo 3:

Calcular el amperaje que circula por un foco de 75 W, con un voltaje de 120 V, y su consumo durante 15 minutos.

Calculamos el amperaje:

P = 75 W
V = 120 V
I = ?
I = P/V
P = (75)/(120) = 0.625

La corriente del circuito del foco es de 0.625 A.

Ahora calculamos el consumo:

E = Pt
E = ?
P = 75 W
t = 15 minutos = 0.25 horas.
E = Pt
E = (75)(0.25) = 18.75

El consumo del foco es de 18.75 W/h, igual a 0.01875 kW/h.

https://www.youtube.com/watch?v=CcR93AJPUWU

https://www.youtube.com/watch?v=k7EjyaEZa4c

Ley De Ohm

La ley de Ohm se usa para determinar la relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico.

Para los estudiantes de electrónica, la ley de Ohm (E = IR) es tan fundamental como lo es la ecuación de la relatividad de Einstein (E = mc²) para los físicos.

E = I x R

Cuando se enuncia en forma explícita, significa que tensión = corriente x resistencia, o voltios = amperios x ohmios, o V = A x Ω.

https://www.youtube.com/watch?v=m7HY1Or01S0

La ley de Ohm recibió su nombre en honor al físico alemán Georg Ohm (1789-1854) y aborda las cantidades clave en funcionamiento en los circuitos:

Cantidad	Símbolo de ley de Ohm	Unidad de medida (abreviatura)	Rol en los circuitos	En caso de que se esté preguntando:
Tensión	E	Voltio (V)	Presión que desencadena el flujo del electrones	E = fuerza electromotriz (término de la antigua escuela)
Corriente	I	Amperio (A)	Caudal de electrones	I = intensidad
Resistencia	R	Ohmio (Ω)	Inhibidor de flujo	Ω = Letra griega omega

Si conoce el voltaje (E) y la corriente (I) y quiere conocer la resistencia (R), suprima la R en la pirámide y calcule la ecuación restante (véase la pirámide primera o izquierda de arriba).

Ahora, si usted conoce el voltaje (E) y la resistencia (R) y quiere conocer la corriente (I), suprima la I y calcule con los dos símbolos restantes (véase la pirámide media anterior).

Y si conoce la corriente (I) y la resistencia (R) y quiere saber el voltaje (E), multiplique las mitades de la parte inferior de la pirámide (véase la tercera pirámide o la ubicada en el extremo derecho arriba).

Pruebe con algunos cálculos de ejemplo basados en un circuito simple de la serie, que incluye una fuente de voltaje (batería) y resistencia (luz). Se conocen dos valores en cada ejemplo. Use la ley de Ohm para calcular el tercero.

https://www.youtube.com/watch?v=2rtzSBAXWwQ