circuitos integrados (1)
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CIRCUITOS INTEGRADOS
Trabajo creado para conocer los diferentes tipos de diodos, tales como lo son los CI 555, semiconductores, rectificadores, compuertas digitales y
transistores.
Andrés Sarmiento y Sara Rojas.14 de Marzo 2015.
Abstract
El circuito integrado 555 ha sido, junto con los microprocesadores, el chip más famoso en
la breve historia de la microelectrónica. A pesar de que no se trata-de una invención
nueva, permanece tan actual como en sus primeros tiempos. Se utiliza tanto en
aplicaciones sencillas como en computadores y complejos sistemas de control industrial.
Ha sido también objeto de una extensa literatura y sobre él se han escrito libros
completos que describen numerosos circuitos y posibilidades de aplicación. Fue lanzado
al mercado en el año de 1972 por Signetics para satisfacer la urgencia de un circuito
generador de pulsos universal que se adaptará a las necesidades de diseño más frecuentes.
Hasta ese entonces, todos los generadores de pulsos se realizaban utilizando componentes
discretos (transistores, resistencias, condensadores, etc.). La aparición del 555 simplificó
el diseño y construcción de estos circuitos y los hizo compactos, económicos y muy
confiables.
La rápida difusión, su fácil utilización y la aparición de una gran cantidad de circuitos de
aplicación confirmaron la excelente calidad de su diseño, la cual, apoyada por su bajo
costo, incrementaron su popularidad.
Actualmente, casi todas las fábricas de circuitos integrados, incluyendo las grandes
empresas japonesas de semiconductores, producen el 555 bajo distintas denominaciones
o referencias, tanto en tecnología bipolar como CMOS.
II
Tabla de Contenido
Capítulo 1 Circuitos Integrados................................................................................. 1
Definición.................................................................................................................. 1
Descripción General...................................................................................................1
Historia.......................................................................................................................2
Funcionamiento......................................................................................................... 4
Funcionamiento Monoestable....................................................................... 4
Funcionamiento Estable.................................................................................4
Principal Uso del 555............................................................................................... 5
Descripción de los Terminales del 555.................................................................... 5
Gnd............................................................................................................... 6
Disparo.......................................................................................................... 6
Salida..............................................................................................................
6
Reset...............................................................................................................6
Control de Voltaje..........................................................................................6
Umbral........................................................................................................... 7
Descarga.........................................................................................................7
V+.................................................................................................................. 7
Capítulo 2 Semiconductores...................................................................................... 8
III
Los semiconductores Intrinsecos............................................................................... 8
Los semiconductores Extrinsecos.............................................................................. 9
Capítulo 3 Diodos Rectificadores.............................................................................. 11
Caída de tensión característica. Curva Característica................................................ 11
Tensión Inversa..........................................................................................................11
Conexión y soldadura................................................................................................ 13
Prueba de diodos........................................................................................................ 14
Tipos. Aplicaciones....................................................................................................15
Diodos de señal (pequeña corriente)............................................................. 15
Diodo de protección para relés...................................................................... 15
Diodos rectificadores (grandes corrientes).................................................... 16
Puentes rectificadores.................................................................................... 16
Capítulo 4 Compuertas digitales o logicas.................................................................17
Compuerta IF (SI).......................................................................................... 18
Compuerta NOT (NO)................................................................................... 18
Compuerta AND (Y)..................................................................................... 19
Compuerta OR (O)........................................................................................ 20
Compuerta NAND (NO Y)............................................................................21
Compuerta NOR (NO O)............................................................................... 22
Compuerta XOR (O EXCLUSIVO).............................................................. 22
Compuerta NXOR (NO O EXCLUSIVO).................................................... 23
Capítulo 5 Transistores.............................................................................................. 25
IV
Funciones................................................................................................................... 25
Lista de referencias................................................................................................... 28
Bibliografía................................................................................................................ 29
Conclusiones.............................................................................................................. 30
V
Capítulo 1
Circuitos Integrados
Definición
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es un
circuito electrónico complejo en forma de una pastilla pequeña de material
semiconductor, encapsulado o envasado en una sola pieza. Esta pieza es una carcasa de la
que salen unas patillas que servirán para conectar el circuito integrado al circuito.
Descripción general
El circuito integrado 555 es un dispositivo altamente estable que se utiliza para la
generación de señales de pulsos. La presentación DIP de 8 pines es la más común. El
encapsulado metálico se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales.
También está disponible en encapsulado de montaje superficial, con la referencia
LM555CM de National.
1
Historia
En 1970, Hans Camenzind, un ingeniero nacido en Suiza, quién después de
terminar su educación secundaria viajó a Estados Unidos para realizar los estudios de
ingeniería, se tomó un mes de vacaciones de su empleo en Signetics (ahora Phillips) para
escribir un libro, pero en vez de volver al final de las vacaciones, le pidió a la compañía
que lo contratase como consultor durante un año, para usar los principios del oscilador
controlado por tensión o VCO en el desarrollo de un circuito integrado temporizador; esta
idea no era del agrado del departamento de ingeniería de Signetics, pero afortunadamente
a Art Fury, el responsable de Mercadotecnia de la empresa, la idea le entusiasmó y le dio
el contrato a Camenzind, quien después de seis meses, completó el diseño final (los
primeros diseños no hacían uso de redes RC para la temporización y por ello preveían un
circuito integrado de 14 patillas que era mucho más complejo y caro)
El 555 fue pionero en muchos aspectos, no solo fue el primer circuito integrado
temporizador, también fue el primero en venderse desde su salida al mercado a bajo
precio (US $0,75), cosa nunca hecha hasta entonces por ningún productor de
semiconductores. Cabe acotar que por las diferencias entre Camenzind y el departamento
de ingeniería de Signetics, el proyecto durmió durante un año antes de ser finalmente
producido en masa por Signetics.
El temporizador fue introducido en el mercado en el año 1972 por Signetics con el
nombre: SE555/NE555 y fue llamado "The IC Time Machine" (La Máquina del Tiempo
2
en Circuito Integrado). Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y aunque en la
actualidad se emplea más su remozada versión CMOS desarrollada por DaveBingham en
Intersil, se sigue usando también la versión bipolar original, especialmente en
aplicaciones que requieran grandes corrientes en la salida del temporizador.
Imagen tomada de: http://elec2-kmc-ugmo.blogspot.com/2012/08/practica-1.html
Imagen tomada de:http://blog.sakrow.com/2011/12/05/circuito-integrado-555-configuracion-interna/
3
Funcionamiento
Funcionamiento Monoestable
Cuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.
Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la ecuación:
T = 1.1*Ra*CEs recomendable, para no tener
problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).
NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.
Funcionamiento Estable
En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia: F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]La señal cuadrada tendrá como
valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor bajo 0V. Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas: Salida a nivel alto:
T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C
Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C
4
Principal uso del 555El 555 es un circuito integrado cuya
función principal es producir pulsos de
temporización con precisión, entre sus
funciones secundarias están la de oscilador,
divisor de frecuencia, modulador o generador.
Este circuito integrado incorpora dentro de sí, dos comparadores de voltaje, un
flipflop, una etapa de salida de corriente, un divisor de voltaje por resistor y un transistor
de descarga. Dependiendo de cómo se interconecten estas funciones utilizando
componentes externos es posible conseguir que dicho circuito realiza un gran número de
funciones tales como la del multivibrador estable y la del circuito monoestable.
Descripción de los terminales del 555
5
Gnd(normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente
tierra.
Disparo (normalmente la 2): es en esta patilla, donde se establece el inicio del
tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo
ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este
pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se
quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.
Salida (normalmente la 3): aquí veremos el resultado de la operación
del temporizador, ya sea que esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la
salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (vcc) menos 1.7 voltios. Esta
salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset
(normalmente la 4).
Reset (normalmente la 4): si se pone a un nivel por debajo de 0.7 voltios, pone la
patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que
conectarla a vcc para evitar que el 555 se "resetee".
Control de voltaje (normalmente la 5): cuando el temporizador se utiliza en el
modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde vcc (en
la práctica como vcc -1 voltio) hasta casi 0 v (aprox. 2 voltios). Así es posible modificar
los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido
por los resistores y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a
la patilla de control de voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de vcc en la
6
configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede
variar desde 1.7 voltios hasta vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la
configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en
frecuencia (fm). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de
0.01μf para evitar las interferencias.
Umbral (normalmente la 6): es una entrada a un comparador interno que tiene el
555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.
Descarga (normalmente la 7): utilizado para descargar con efectividad el
condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.
V+ (normalmente la 8): también llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se
conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo). Hay
versiones militares de este integrado que llegan hasta 18 voltios.
7
Capítulo2
Semiconductores
Es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante
dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la
presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.
Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla
adjunta.
El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio,
aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos
12 y 13 con los de los grupos 16 y 15 respectivamente (GaAs, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd
y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica
común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración
electrónica s²p².
Existen dos tipos de semiconductores.
Los semiconductores intrínsecos
(Que también se conocen como semiconductores extremadamente puros) son
cristales que, a través de enlaces covalentes entre los átomos, desarrollan una estructura
de tipo tetraédrico A temperatura de ambiente, estos cristales tienen electrones que
absorben la energía que necesitan para pasar a la banda de conducción, quedando un
hueco de electrón en la banda de valencia.
8
Los semiconductores extrínsecos
Son semiconductores intrínsecos a los que les agregan impurezas para lograr su
dopaje (así se conoce el resultado del proceso que se lleva a cabo para modificar las
propiedades eléctricas de un semiconductor).
Todos los elementos químicos se califican como conductores, aislantes o
semiconductores. Mientras que las conductores tienen baja resistencia a la circulación de
la corriente eléctrica y los aislantes, alta, los semiconductores se ubican entre ambos ya
que permiten el paso de la corriente sólo en ciertos casos. La temperatura, la presión, la
radiación y los campos magnéticos pueden hacer que un semiconductor actúe como
conductor o como aislante según el contexto.
Entre los semiconductores más empleados en el ámbito de la industria, se
encuentran el silicio, el azufre y el germanio. Estos elementos se utilizan para la
producción de chips y transistores, entre otros productos.
Hay dos tipos de semiconductores extrínsecos: los semiconductores de tipo N y
semiconductores del tipo P.
Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado
añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de
portadores de carga libres (en este caso negativos o electrones).
Cuando se añade el material dopante, aporta sus electrones más débilmente
vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo de agente dopante es también
conocido como material donante, ya que da algunos de sus electrones.
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Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado,
añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de
portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).
Cuando se añade el material dopante libera los electrones más débilmente
vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también conocido
como material aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido un electrón son
conocidos como huecos.
10
Capítulo 3
Diodos Rectificadores
Definición
Los diodos son dispositivos semiconductores que permiten hacer fluir la
electricidad solo en un sentido.
La flecha del símbolo del diodo muestra la dirección en la cual puede fluir la
corriente. Los diodos son la versión eléctrica de la válvula o tubo de vacío y al principio
los diodos fueron llamados realmente válvulas.
Caída de tensión en directa. Curva característica
La electricidad utiliza una pequeña energía para poder pasar a través deldiodo, de
forma similar a como una persona empuja una puerta venciendo un muelle. Esto significa
que hay un pequeño voltaje a travésde un diodo conduciendo, este voltaje es llamado
caída de voltaje o tensión en directa y es de unos 0,7 V para todos los diodos normales
fabricados de silicio. La caída de voltaje en directa de un diodo es casi constante
cualquiera que sea la corriente que pase a través de él por lo que tiene una característica
muy pronunciada (gráfica corriente-voltaje).
11
Tensión inversa
Cuando una tensión o voltaje inverso es aplicado sobre un diodo ideal, este no
conduce corriente, pero todos los diodos reales presentan una fuga de corriente muy
pequeña de unos pocos μA (10-6 A) o menos. Esto puede ignorarse o despreciarse en la
mayoría de los circuitos porque será mucho más pequeña que la corriente que fluye en
sentido directo. Sin embargo, todos los diodos tienen un máximo voltaje o tensión inversa
(usualmente 50 V o más) y si esta se excede el diodo fallará y dejará pasar una gran
corriente en dirección inversa, esto es llamado ruptura.
Los diodos ordinarios pueden clasificarse dentro de dos tipos:
– diodos de señal los cuales dejan pasar pequeñas corrientes de 100 mA o menos, y
– diodos rectificadores los cuales dejan pasar grandes corrientes
Además hay diodos LED (light emitter diode: diodo emisor de luz) y diodos zener, estos
últimos suelen funcionar con tensión inversa y permiten regular y estabilizar el voltaje.
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Un diodo rectificador es uno de los dispositivos más sencillos. El nombre diodo
rectificador procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de
una señal de corriente alterna.
Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos
positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente
eléctrica.
Conexión y soldadura
Los diodos deben conectarse de la forma correcta, el diagrama puede ser
etiquetado como (+) para el ánodo y (–) para el cátodo. El cátodo es marcado por una
línea pintada sobre el cuerpo del diodo. Los diodos están rotulados con su código en una
pequeña impresión, puede que necesites una lupa potente para leer esta etiqueta sobre
diodos de pequeña señal. Los diodos de pequeña señal pueden dañarse por calentamiento
cuando se solden, pero el riesgo es pequeño a menos que estés usando un diodo de
germanio (su código comienza con OA...) en cuyo caso deberías usar un disipador de
calor enganchado al terminal entre la unión y el cuerpo del diodo. Un simple terminal
metálico de tipo cocodrilo puede ser usado como disipador de calor.
Los diodos rectificadores son bastante más robustos y no es necesario tomar
precauciones especiales para soldarlos.
13
Prueba de diodos
Puedes usar un multímetro o un sencillo tester (batería, resistencia y LED) para
verificar que un diodo conduzca en una dirección pero no en la otra. Una bombilla puede
usarse para comprobar un diodo rectificador, pero NO USAR una bombilla para probar
un diodo de señal porque la gran corriente que podría pasar destruiría el diodo.
Imagen tomada de:http://construyasuvideorockola.com/curso_06.php
14
Tipos. Aplicaciones
Diodos de señal (pequeña corriente)
Los diodos de señal son usados en los circuitos para procesar información
(señales eléctricas), por lo que solo son requeridos para pasar pequeñas corrientes de
hasta 100 mA.Un diodo de señal de uso general tal como el 1N4148 está hecho de silicio
y tiene una caída de tensión directa de 0,7 V.
Un diodo de germanio tal como el OA90 tiene una caída de tensión directa más
baja, de 0,2 V, y esto lo hace conveniente para usar en circuitos de radio como detectores
los cuales extraen la señal de audio desde la débil señal de radio.
Para uso general, donde la medida de la caída de tensión directa es menos
importante, los diodos de silicio son mejores porque son menos fácilmente dañados
cuando se sueldan, tienen una más baja resistencia cuando conducen, y tienen muy baja
corriente de pérdida cuando se les aplica un voltaje en inversa.
Diodo de protección para relés
Los diodos de señal son también usados para proteger transistores y circuitos
integrados del breve alto voltaje producido cuando la bobinade un relé es desconectada.
El diagrama muestra como un diodo deprotección es conectado “al revés” sobre
la bobina del relé. La corriente que fluye a través de la bobina de un relé crea un campo
magnético el cual cae de repente cuando la corriente deja de circular por ella. Esta caída
15
repentina del campo magnético induce sobre la bobina un breve pero alto voltaje, el cual
es muy probable que dañe transistores y circuitos integrados.
El diodo de protección permite al voltaje inducido conducir una breve corriente a
través de la bobina (y el diodo) así el campo magnético se desvanece rápidamente. Esto
previene que el voltaje inducido se haga suficientemente alto como para causar algún
daño a los dispositivos.
Diodos rectificadores (grandes corrientes)
Los diodos rectificadores son usados en fuentes de alimentación para convertir la
corriente alterna (AC) a corriente continua (DC), un proceso conocido como
rectificación. También son usados en circuitos en los cuales han de pasar grandes
corrientes a través del diodo.
Todos los diodos rectificadores están hechos de silicio y por lo tanto tienen una
caída de tensión directa de 0,7 V. El 1N4001 es adecuado para circuitos con más bajo
voltaje y una corriente inferior a 1A
Puentes rectificadores
Hay varias maneras de conectar los diodos para construir un rectificador y
convertir la AC en DC. El puente rectificador es una de ellas y está disponible en
encapsulados especiales que contienen los cuatro diodos requeridos. Los puentes
rectificadores se clasifican por su máxima corriente y máxima tensión inversa.
16
Capítulo 4
Compuertas Digitales o Lógicas
Dentro de la electrónica digital, existe un gran número de problemas a resolver
que se repiten normalmente. Por ejemplo, es muy común que al diseñar un circuito
electrónico necesitemos tener el valor opuesto al de un punto determinado, o que cuando
un cierto número de pulsadores estén activados, una salida permanezca apagada. Todas
estas situaciones pueden ser expresadas mediante ceros y unos, y tratadas mediante
circuitos digitales.
Los elementos básicos de cualquier circuito digital son las compuertas digitales.
La construcción de las compuertas lógicas, está basada en componentes discretos
(Transistores, Diodos, y Resistencias), pero con la enorme ventaja de que en un solo
circuito integrado podemos encontrar 1, 2, 3 o 4 compuertas (dependiendo de su número
de entradas y propiedades).
Desde el punto de vista práctico, podemos considerar a cada compuerta como una
caja negra, en la que se introducen valores digitales en sus entradas, y el valor del
resultado aparece en la salida.
Cada compuerta tiene asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista
el estado de su salida para cada combinación posible de estados en la(s) entrada(s).
Todos los circuitos internos de las compuertas están conectados de manera que las
entradas y salidas puedan manejar estados lógicos (1 o 0).
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Compuerta IF (SI)
La puerta lógica IF, realiza la función booleana de la igualdad. En los esquemas
de un circuito electrónico se simboliza mediante un triangulo, cuya base corresponde a la
entrada, y el vértice opuesto la salida. Su tabla de verdad es también sencilla: la salida
toma siempre el valor de la entrada.
En electrónica, generalmente se utilizan compuertas IF como amplificadores de
corriente (buffers en ingles), para permitir manejar dispositivos que tienen consumos de
corriente elevados desde otros que solo pueden entregar corrientes más débiles.
Compuerta NOT (NO)
Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto del que está
presente en su única entrada. En efecto, su función es la negación. Se utiliza cuando es
necesario tener disponible un valor lógico opuesto a uno dado.
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Compuerta AND (Y)
Con dos o más entradas, esta compuerta realiza la función booleana de la multiplicación.
Su salida será un “1” cuando todas sus entradas también estén en nivel alto. En cualquier
otro caso, la salida será un “0”. El operador AND se lo asocia a la multiplicación.
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Podemos pensar en esta compuerta como una lámpara, que hace las veces de
salida, en serie con la fuente de alimentación y dos o más interruptores, cada uno
oficiando de entrada. La lámpara se encenderá únicamente cuando todos los interruptores
estén cerrados. En este ejemplo, el estado de los interruptores es “1” cuando están
cerrados y 0 cuando están abiertos.
Z = A + B (o de manera gráfica) Z = A OR B
Compuerta OR (O)
La función booleana que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y
matemáticamente la expresamos como “+”. Esta compuerta presenta un estado alto en su
salida cuando al menos una de sus entradas también está en estado alto.
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Z = A * B (o de manera gráfica) Z = A AND B
Compuerta NAND ( NO Y)
Cualquier compuerta lógica se puede negar, esto es, invertir el estado de su salida,
simplemente agregando una compuerta NOT que realice esa tarea. Debido a que es una
situación muy común, se fabrican compuertas que ya están negadas internamente. Este es
el caso de la compuerta NAND: es simplemente la negación de la compuerta AND.
Esto modifica su tabla de verdad, de hecho la invierte (se dice que la niega) quedando
que la salida solo será un 0 cuando todas sus entradas estén en 1.
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Compuerta NOR (NO O)
De forma similar a lo explicado con la compuerta NAND, una compuerta NOR es la negación de una compuerta OR, obtenida agregando una etapa NOT en su salida.
Como podemos ver en su tabla de verdad, la salida de una compuerta NOR es 1
solamente cuando todas sus entradas son 0. Igual que en casos anteriores, la negación se
expresa en los esquemas mediante un círculo en la salida.
Compuerta XOR (O EXCLUSIVO)
La compuerta OR vista anteriormente realiza la operación lógica correspondiente
al O inclusivo, es decir, una o ambas de las entradas deben estar en 1 para que la salida
sea 1. Un ejemplo de esta compuerta en lenguaje coloquial seria “Mañana iré de compras
o al cine”. Basta con que vaya de compras o al cine para que la afirmación sea verdadera.
En caso de que realice ambas cosas, la afirmación también es verdadera. Aquí es donde la
22
función XOR difiere de la OR: en una compuerta XOR la salida será 0 siempre que las
entradas sean distintas entre si. En el ejemplo anterior, si se tratase de la operación XOR,
la salida seria 1 solamente si fuimos de compras o si fuimos al cine, pero 0 si no fuimos a
ninguno de esos lugares, o si fuimos a ambos.
Esta característica hace de la compuerta XOR un componente imprescindible en
los circuitos sumadores de números binarios, tal como los utilizados en las calculadoras
electrónicas
Compuerta NXOR (No O Exclusivo)
No hay mucho para decir de esta compuerta. Como se puede deducir de los casos
anteriores, una compuerta NXOR no es más que una XOR con su salida negada, por lo
que su salida estará en estado alto solamente cuando sus entradas son iguales, y en estado
bajo para las demás combinaciones posibles.
23
24
Capítulo 5
Transistores
Es un dispositivo semiconductor, que ha reducido y facilitado el diseño de
circuitos electrónicos de un tamaño reducido, con su gran versatilidad y fácil control.
Este permite que se controle y regule una corriente de amplia magnitud por medio de una
señal muy pequeña.
Funciones
El transistor cumple dos funciones:
-Funciona como un elemento que amplifica señales.
-Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una diminuta señal de mando.
Ejemplo: Interruptor.
El funcionamiento de un transistor puede constar de tres estados posibles dentro
del circuito, las cuales son:
-En activa: deja pasar más o menos corriente.
-En corte: no deja pasar corriente.
-En saturación: deja pasar toda la corriente.
25
El transistor se puede considerar como un interruptor, el cual se puede accionar
eléctricamente, pero también como un amplificador de corriente, puesto que con una
pequeña corriente en la base, podemos conseguir una corriente mayor entre emisor y
colector.
Las corrientes en un transistor son tres: Corriente de base Ib, corriente de emisor
Ie y la corriente del colector Ic. Esta imagen representa un transistor NPN.
También están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del
tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores
NPN).
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Y por último denotaremos la polarización de un transistor:
Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas a los componentes para que
funcionen correctamente.
Hay una gama muy amplia de transistores por lo que antes de conectar deberemos
identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se deba
conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo
negativo.
La unión BASE-EMISOR siempre polarizado directamente, y la unión COLECTOR–
BASE siempre polarizado inversamente.
27
Lista de referencias
Boole, George; Requena Manzano, Esteban: tr. (1 de 1984). El análisis matemático de la lógica (2 edición). Ediciones Cátedra, S.A
Goerge C. Stanley Jr. ; Diano 1974; Fundamentos de transistores.
Modular Series on Solid State Devices. Vol I, II, III, IV, VNeudeck G.W., Pierret R.F.,
Ed.Addison Wesley, 1988
Spice for circuits and electronics using PSpice; Rashid M.H.; Prentice Hall Inc, 1990
Diseño digital. Una perspectiva VLSI-CMOS; Alcubilla R., Pons J., Bardés D.; Edicions UPC, 1995
Microelectrónica; Millman J., Gravel A. ;Hispano Europea, 1991
28
Conclusiones
Como resultado de este trabajo, es posible concluir que los circuitos integrados son
dispositivos cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una
gran precisión.
Los circuitos integrados han hecho posible el desarrollo de muchos nuevos productos,
como computadoras y calculadoras personales, relojes digitales y videojuegos. Se han
utilizado también para mejorar y rebajar el costo de muchos productos existentes, como
los televisores, los receptores de radio y los equipos de alta fidelidad
Las compuertas lógicas son los dispositivos electrónicos más sencillos que existen, pero
al mismo tiempo son los más utilizados en la actualidad.
El transistor es un gran aporte al campo del desarrollo científico y tecnológico, dado su
amplia versatilidad y su gran aplicabilidad en la investigación y desarrollo.
Podemos observar que la importancia de los diodos rectificadores es muy grande, pues
permite tanto transformar una señal de corriente alterna en una de corriente directa, como
duplicar, triplicar, cuadriplicar, etc. voltajes y poder sujetar señales a un cierto valor de
CD requerido.
La incursión de los transistores sustituyo los tubos al vacío y permitió la reducción de
sistemas y diseños electrónicos, siendo estos más estables y de mayor rendimiento.
29
Bibliografía
http://thales.cica.es/cadiz2/ecoweb/ed0184/Tema2/2.3.1.htm
http://www.areatecnologia.com/electronica/circuito-integrado-555.html
http://tic.uis.edu.co/ava/pluginfile.php/189748/mod_resource/content/2/
IC-555_CEKIT.pdf
https://electronicavm.files.wordpress.com/2011/04/c-i-555.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
http://definicion.de/semiconductor/
http://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-
rectificadores
http://www.monografias.com/trabajos71/compuertas-logicas/compuertas-
logicas.shtml
http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/compuertas-digitales.htm
http://www.aguilarmicros.mex.tl/imagesnew2/0/0/0/0/2/1/4/2/9/6/
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http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL
%20TRANSISTOR.htm
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php
http://www.bricopage.com/transistores.htm
30
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