electrÓnica bÁsica i

Resistencias.Condensadores.BobinasAsociación de componentes pasivosDiodosTransistoresCircuitos integrados

Oponerse al paso de la corriente

Función

Valor

longitud (l)sección (S)ρ = Resistividad

Depende

RESISTENCIAS

Para ajustar la tensión.

Para limitar la intensidad.

Montaje en serie.

Montaje en paralelo.

UnidadesOhmio (Ω)

Múltiplos: kΩ kiloohmio (1.103 Ω)MΩ megaohmio (1.106 Ω)

Utilidad de las resistencias:

TIPOS DE RESISTENCIAS (I)

FIJAS: VARIABLES:

ESPECIALES

Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.

Son las que varían su valor

óhmico en función de la estimulación

que reciben de un factor

externo (luz, temperatura...)

Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante.

LEY DE OHM

CARGA ELÉCTRICA

La adquieren los cuerpos

Mediante los

Propiedad de la materiaEs una

que poseen

Carga negativa

Déficit de electrones

Exceso de electrones

Carga positiva

Positiva

NegativaPuede ser

Métodos de carga

Frotamiento

Contacto

Inducción

Una corriente eléctrica es un flujo de electrones que circulan a través un material conductor. Se define también como el transporte de carga eléctrica de un punto a otro.

Ley de Ohm

1.1 Intensidad de corriente eléctrica

Para medir o cuantificar una corriente eléctrica se utiliza el concepto de “intensidad de corriente eléctrica”. Esta magnitud se define como: la carga total que circula a través de la sección transversal de un conductor, por unidad de tiempo. Se simboliza por “i”.

tqi

statampereSGC

AmpereIS A

:...:..

eléctrica corriente para Unidades

Voltaje es la energía necesaria para que cada carga pueda moverse a través de un conductor.

1. Ley de Ohm 1.2 Voltaje

También es llamado tensión, fuerza electromotriz o diferencia de potencial, y es producido por una pila, batería o un generador

eléctrico.

Se simboliza por V y se mide en [volt] = [V].

Dependiendo de cómo sea generada, la corriente eléctrica puede ser de dos tipos: continua o alterna.

La corriente continua es aquella en que el flujo de cargas recorre el conductor continuamente, siempre en un mismo sentido.

Este tipo de corriente es generado por pilas y baterías.

1. Ley de Ohm

1.3 Tipos de corriente

I

t

La corriente alterna es aquella en que el flujo de cargas se mueve alternadamente dentro del conductor, desplazándose en un sentido y otro; es decir, las cargas “van y vuelven” todo el tiempo. Este tipo de

corriente es producido por generadores eléctricos.

1. Ley de Ohm

1.3 Tipos de corriente

I

t

Las cargas circulan por un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, repitiéndose el proceso cíclicamente.

Resistencia eléctrica es la oposición natural que presentan todos los materiales, en mayor o menor medida, al paso de una corriente

eléctrica.

Se simboliza por una “R” y su unidad es el [ohm] = [Ω].

1. Ley de Ohm

1.4 Resistencia eléctrica

La resistencia eléctrica en un conductor rectilíneo depende de la longitud (L) del

conductor, del área (A) de su sección transversal, y de la resistividad (ρ) del

material con el que está hecho.

1. Ley de Ohm

1.4 Resistencia eléctrica

LRA

: [ ]

Unidad para resistencia eléctricaohm

La intensidad de la corriente, el voltaje y la resistencia eléctrica se relacionan mediante la llamada Ley de Ohm. Esta expresa que:

1. Ley de Ohm

1.5 Ley de Ohm

VR constantei

En un gráfico voltaje/corriente, la resistencia corresponde a la

pendiente.

V

Ri

PROBLEMAS I

Para aplicar la fórmula del cálculo de la resistencia de un conductor:

Donde: La resistividad ρ se expresa en Ω. mLa longitud l se expresa en m.La sección en m2.

Ley de Ohm:

V = diferencia de potencial en voltios (v)I = Intensidad en amperios (A)R = resistencia en ohmios (Ω).

Unidades

faradio (F)Submúltiplos: μF = microfaradio (1.10-6 F). n = nanofaradio(1.10-9 F).p = picofaradio (1.10-12 F).

Función Almacenar carga eléctrica para suministrarla en un momento determinado.

CONDENSADORES (I)

Valor

La capacidad C de un condensador depende de la superficie de las armaduras, de la distancia que las separa y de la naturaleza del diélectrico.

C = є . S / d donde:є = constante dieléctricad = distancia antre armadurasS = superfifice armaduras

C = Q / V donde:Q = carga eléctrica que puede

almacenarV = diferencia de potencial

CON

DEN

SAD

ORE

S (I

)

CONDENSADORES (I)

CONDENSADORES (II)

En serie con una resistencia y una fuente de tensión contínua

CONEXIONADO

CONDENSADORES (III)

Función Almacenar energía eléctrica de forma magnética para cederla en un momento determinado.

Valor

La autoinducción L de una bobina depende del número de espiras que forman el arrollamiento (N), del flujo magnético que la atraviesa (Φ) y de la intensidad de corriente que la recorre (I).

L = N.Φ / I

henrio (H)Submúltiplos: mH = milihenrio (1.10-3 H)μH = microhenrio (1.10-6 H).

ASOCIACIÓN DE COMPONENTES PASIVOS

Las bobinas interaccionan entre ellas generando inducciones parásitas. Sólo se asocian cuando interesa aprovechar este fenómeno.

Componente Periodo transitorio

Periodo estacionario

Resistencia No se distinguen diferencias entre ambos periodos.

Condensador Permite un crecimiento progresivo de su tensión entre bornes

Alcanza la tensión de la fuente a la que estaba conectado

Bobina Permite un crecimiento progresivo de la intensidad a través de ella.

Alcanza la intensidad máxima permitida por la resistencia y la fuente.

FUNCIÓN Actúa como un componente unidireccional, es decir, deja pasar la corriente sólo en un sentido

Está formado por la unión de dos cristales semiconductores uno de tipo “N”, llamado cátodo, y otro de tipo “P” llamado ánodo.

TRANSISTORES

FUNCIÓN

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que puede funcionar, bien como interruptor, bien como amplificador de una señal eléctrica de entrada.

Se clasifican en dos grandes grupos:Bipolares: NPN y PNP Unipolares: o de efecto campo

CLASIFICACIÓN

Formados por la unión

de tres cristales semiconductores.

Bipolares

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR BIPOLAR

-

-

--

- -

--

-

-

--

--

-

- +

+

++

+

+

++

++

+

+++

++

-

-

--

--

--

-

-

--

--

-

-

+

+

++

+

+

++

++

+

++ +

+ +

P N N P

Concentración de huecos

+ -

NP N N P

N

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR BIPOLAR

PP

EL TERMINAL CENTRAL (BASE) MANEJA UNA EL TERMINAL CENTRAL (BASE) MANEJA UNA FRACCIÓN DE LA CORRIENTE QUE CIRCULA ENTRE FRACCIÓN DE LA CORRIENTE QUE CIRCULA ENTRE LOS OTROS DOS TERMINALES (EMISOR Y LOS OTROS DOS TERMINALES (EMISOR Y COLECTOR): COLECTOR): EFECTO TRANSISTOREFECTO TRANSISTOR

N PP

EL TERMINAL DE BASE ACTÚA COMO TERMINAL DE CONTROL EL TERMINAL DE BASE ACTÚA COMO TERMINAL DE CONTROL MANEJANDO UNA FRACCIÓN DE LA CORRIENTE MUCHO MENOR A LA MANEJANDO UNA FRACCIÓN DE LA CORRIENTE MUCHO MENOR A LA DE EMISOR Y EL COLECTOR.DE EMISOR Y EL COLECTOR.

EL EMISOR TIENE UNA CONCENTRACIÓN DE IMPUREZAS MUY EL EMISOR TIENE UNA CONCENTRACIÓN DE IMPUREZAS MUY SUPERIOR A LA DEL COLECTOR: EMISOR Y COLECTOR NO SON SUPERIOR A LA DEL COLECTOR: EMISOR Y COLECTOR NO SON INTERCAMBIABLESINTERCAMBIABLES

Emisor

Base

Colector

Transistor PNP

P

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR BIPOLAR

NN

Se comporta de forma equivalente al transistor PNP, Se comporta de forma equivalente al transistor PNP, salvo que la corriente se debe mayoritariamente al salvo que la corriente se debe mayoritariamente al movimiento de electrones. movimiento de electrones.

En un transistor NPN en conducción, la corriente por En un transistor NPN en conducción, la corriente por emisor, colector y base circula en sentido opuesto a emisor, colector y base circula en sentido opuesto a la de un PNP.la de un PNP.

Transistor NPNTransistor NPN

P NN

LA MAYOR MOVILIDAD QUE PRESENTAN LOS ELECTRONES LA MAYOR MOVILIDAD QUE PRESENTAN LOS ELECTRONES HACE QUE LAS CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR NPN HACE QUE LAS CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR NPN SEAN MEJORES QUE LAS DE UN PNP DE FORMA Y TAMAÑO SEAN MEJORES QUE LAS DE UN PNP DE FORMA Y TAMAÑO EQUIVALENTE. LOS NPN SE EMPLEAN EN MAYOR NÚMERO EQUIVALENTE. LOS NPN SE EMPLEAN EN MAYOR NÚMERO DE APLICACIONES.DE APLICACIONES.

Emisor

Base

Colector

Transistor NPN

Transistor NPNTransistor NPN

Están formados por un sustrato de material semiconductorsobre el que se funden dos islas de material semiconductor de diferente dopado.

• ELEMENTO TRITERMINAL: TERMINAL DE CONTROL

• MAGNITUD CONTROL: TENSIÓN O CORRIENTE• FUNCIONAMIENTO ESPECÍFICO: DOS UNIONES

PN• FUNCIONAMIENTO EN RÉGIMEN PERMANENTE:

COMPONENTES DE LOS CIRCUITOS DIGITALES

A

B

+

–

terminal decontrol

+–

i

v

iT.C. vAB

T.C.

v

i

VQ

IQ1

IQ2

IQ3

Transistores bipolares: BJT• Corriente: movimiento de electrones y huecos.• Magnitud de control: corriente• Dos tipos: NPN y PNP

Transistores unipolares o de efecto de campo: FET• Campo eléctrico influye en el comportamiento• Corriente: movimiento sólo de electrones o huecos, según el tipo de

transistor• Magnitud de control: diferencia de potencial• JFET• FETMOS: de canal N (electrones); de canal P (huecos)

CLASIFICACIÓN DE LOS TRANSISTORES

Transistores uniunión: UJT• Muy especiales. No los veremos

• Magnitud de control: corriente• Terminal central: corriente de control. Terminal base: B• Terminal izquierda: emisor, E• Terminal derecha: colector, C

TRANSISTORES BIPOLARES

A

B

+

–v

AB

i

iT.C.

),( ..CTAB ivfi

P PN N NP

• Sentido flecha: de P hacia N

Tipos de transistores bipolares

B

C

E

transistor bipolar NPN

colector

emisorbase

transistor bipolar PNP

C colector

E emisor

B base

• Seis magnitudes a relacionar

• Corriente en cada terminal: IC, IB , IE

• Diferencias potencial entre terminales: VBE, VBC , VCE

• Dos ecuaciones de comportamiento• Convenio para el sentido de las corrientes y signo de las tensiones

Magnitudes en los transistores bipolares

E

B

C

+

+

+

PNP

IB

IC

IE

––

–V

EB

VEC

VCB

B

C

E

+

++

NPN

––

–

VBE

VCE

VBC

IB

IC

IE

Circuito: Conjunto de conductores que recorre una corriente eléctrica, y en el cual hay generalmente intercalados aparatos productores o consumidores de esta corriente.Circuito integrado: Combinación de elementos de circuito miniaturizados que se alojan en un único soporte o chip, generalmente de silicio.

En un único soporte físico, generalmente de silicio, se integran diferentes componentes individuales, pasivos y/o semiconductores, que constituyen en conjunto un sistema electrónico.

Los hay de dos tipos:

De carácter general: se pueden utilizar en multitud de aplicaciones. La denominación de los circuitos se corresponde con un prototipo aceptado por los fabricantes.

Específico: se encargan a medida para cada aplicación concreta. Su denominación responde a códigos propios del cliente que los solicita.

19711000 transistores1 MHz operación

Lógica bipolar1960

ECL 3-input GateMotorola 1966