electricidad electronica y fuerza motriz-sem 10

8/18/2019 Electricidad Electronica y Fuerza Motriz-sem 10

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ELECTRICIDADELECTRONICA Y FUERZA

MOTRIZCIRCUITOSELECTRÓNICOS


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• La electrónica es el campo de la ingeniera! de la "sica aplicada orientada al dise#o !aplicación de dispositi$os en los circ%itoselectrónicos

• &% "%ncionamiento depende del '%(o deelectrones para la generación) transmisión)recepción) almacenamiento de in"ormación)entre otros*

• La in"ormación p%ede consistir en $o+ om,sica como en %n receptor de radio) en%na imagen en %na pantalla de tele$isión) oen n,meros % otros datos en %nacomp%tadora*


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• Los circ%itos electrónicos o"recen di"erentes"%nciones para procesar esta in"ormación- pore(emplo la ampli.cación de pe/%e#asse#ales d01iles 2asta %n ni$el /%e se p%eda%tili+ar*

• 3eneración de ondas de radio) la e4tracciónde in"ormación por e(emplo la rec%peraciónde la se#al de sonido de %na onda de radio5demod%lación67 el control) como en el casode introd%cir %na se#al de sonido a ondas deradio 5mod%lación6) ! operaciones lógicas)como los procesos electrónicos /%e tienenl%gar en las comp%tadoras*


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CIRCUITO&RECTIFICADORE&


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Transformador

se#al dec*a* se#al de c*a*m8s pe/%e#

Transformador

+

–

v E

+

–

vS


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Rectificador de media onda

c*a*5positi$a !negati$a6

c* pse%docontin%a

+

–

+

–

Rectificador

v E v S≥ 0

v S

D

+

Entrada Salida

+

Rectificador

– –

v E v

S= v

R

R L


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T

T 2

v E

v S

t

t


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+

+

+

–

– –

vS

R L

D A

D B

v EA

v EB


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t

t

v E

v S


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Efecto del filtro

D

+

Entrada Salida

+ Rectificador

Filtro

C

– –

v E

v S=v

R


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T 4

5T4

v

S

t

v E

v E = v

C v E = v

C

T 4 3T

4

t

v S

v EA

v EB

v EA= v C v EB= v C

• Filtro con rectificador de media onda

• Filtro con rectificador de onda completa


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Transistor 1ipolar 59:T6


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Transistor 1ipolar


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Transistor bipolar de unión (BJT = Bipolar JunctionTransistor)Dispositivo semiconductor formado por 3 reiones

dopadas alternativamente! npn (o pnp)"cción transistor! Captación de portadores mayoritarios

procedentes de una unión p-n polariada en directa !ue losemite por otra unión p-n in"ersamente polariada y muycercana a la anterior

Dos tipos!9:T npn 9:T pnp


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Transistor 9:T

#ntroducción

#res terminales$ E % Emisor& ' % 'ase& C % Colector

(o es sim)trico$ la concentración de portadores en E es *eneralmente astante

mayor !ue en C

,a re*ión central -'. es estrec/a

Sólo 2 tensiones y 2 corrientes independientes -leyes de irc//off.

1710~ D

N

15

10~ D N

1610~ A

N

μm5~1 μm10~5

μm1.0~


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• Los transistores se "a1rican conmateriales semicond%ctores comoel silicio o el germanio) dopados 5es

decir) se les 2a introd%cidope/%e#as cantidades de otros8tomos mediante reacciones/%micas6) de manera /%e se

prod%ce %na a1%ndancia o %nacarencia de electrones li1res*

• En el primer caso) se dice /%e elsemicond%ctor es del tipo n) ! en elseg%ndo /%e es del tipo p*


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• El transistor 1ipolar esta "ormado portres capas de material dopado) /%e"orman dos %niones pn 51ipolares6 concon.g%raciones posi1les del tipo pnp o

npn*• Una %nión se conecta a la 1atera parapermitir el '%(o de corriente5polari+ación directa6) ! la otra est8conectada a %na 1atera en sentido

contrario 5polari+ación in$ersa6*• &i se $ara la corriente en la %nión de

polari+ación directa mediante la adiciónde %na se#al) la corriente de la %nión depolari+ación in$ersa del transistortam1i0n $ariar8*


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• El principio p%ede %tili+arse para constr%irampli.cadores en los /%e %na pe/%e#a se#al aplicada ala %nión de polari+ación directa pro$ocar8 %n grancam1io en la corriente de la %nión de polari+aciónin$ersa*

• Otro tipo de transistor es el de e"ecto de campo 5FET)acrónimo de Field;E


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Sistemas electrónicos

• Un sistema electrónico es %n con(%nto decirc%itos /%e interact,an entre s parao1tener %n res%ltado*

• Una "orma de entender los sistemaselectrónicos consiste en di$idirlos en lassig%ientes partes-

Entradas; sensores

Circ%itos de procesamiento de se#ales

&alidas; Act%adores


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• Entradas;&ensores 5o transd%ctores6 electrónicoso mec8nicos /%e toman las se#ales 5en "orma detemperat%ra) presión) etc*6 del m%ndo "sico ! lascon$ierten en se#ales de corriente o $olta(e*E(emplo- El termopar) la "oto resistencia para

medir la intensidad de la l%+) etc*• Circ%itos de procesamiento de se#ales =Consisten en pie+as electrónicas conectadas (%ntas para manip%lar) interpretar ! trans"ormarlas se#ales de $olta(e ! corriente pro$enientes

de los transd%ctores*• &alidas ;Act%adores % otros dispositi$os 5tam1i0ntransd%ctores6 /%e con$ierten las se#ales decorriente o $olta(e en se#ales "sicamente ,tiles*>or e(emplo- %n display /%e nos registre la

temperat%ra) %n "oco o sistema de l%ces /%e seencienda a%tom8ticamente c%ando este


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Amplifcadores de audio o sonido

• Los ampli.cadores de a%dio) de %so com,nen radios) tele$isores ! gra1adoras) s%elen"%ncionar a "rec%encias entre ?@ + ! B?

ilo2er+ 5B + B*@@@ ciclos por seg%ndo6*• Ampli.can o a%mentan la se#al el0ctrica

/%e se con$ierte en sonido con %n alta$o+*

• Los ampli.cadores operacionales)

incorpora;dos en circ%itos integrados !"ormados por ampli.cadores linealesm%lti"8sicos acopla;dos a la corrientecontin%a) son m%! pop%la;res comoampli.cadores de sonido*


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Amplifcadores de vídeo• Los ampli.cadores de $deo se %tili+an

principalmente para se#ales con %n rangode "rec%encias de 2asta mega2er+ 5BM+ B millón de ciclos por seg%ndo6*

• La se#al generada por el ampli.cador secon$ierte en la in"ormación $is%al pore(emplo la /%e aparece en la pantalla detele$isión) ! la amplit%d de se#al reg%la el1rillo de los p%ntos /%e "orman la imagen*

• >ara reali+ar esta "%nción) %n ampli.cadorde $deo de1e "%ncionar en lo /%e seconoce 1anda anc2a ! ampli.car de ig%almanera todas las se#ales) con 1a(adistorsión*


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Amplifcadores de radiorecuencia

• Estos ampli.cadores a%mentan el ni$el de se#alde los sistemas de com%nicaciones de radio o

tele$isión*• 3eneralmente s%s "rec%encias $an desde B@@ +

2asta el orden de los giga2er+ 5B 3+ B*@@@millones de ciclos por seg%ndo6) ! p%eden llegarincl%so al rango de "rec%encias de microondas*

λ c"


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Osciladores

• Los osciladores constan de %nampli.cador ! de alg,n circ%ito derealimentación- la se#al de salida se

recond%ce a la entrada del ampli.cador*• Los elementos determinantes de la

"rec%en;cia p%eden ser %n circ%ito deind%ctancia;capacitancia sintoni+ado o

%n cristal*• Los osciladores controlados por cristal

o"recen ma!or precisión ! esta1ilidad*

• Los osciladores se emplean paraprod%cir se#ales de sonido ! de radio en


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• Los osciladores de radio"rec%encia se emplean enlos modernos tel0"onos de teclas para transmitirdatos a la estación central al marcar %n n,mero*

• Los tonos de sonido generados por lososciladores tam1i0n p%eden encontrarse en

relo(es despertadores) radios) instr%mentoselectrónicos) comp%tadoras ! sistemas dealarma*

• Los osciladores de alta "rec%encia se emplean ene/%ipos de com%nicaciones para controlar las"%nciones de sintoni+ación ! detección de

se#ales*• Las emisoras de radio ! de tele$isión %tili+an

osciladores de alta "rec%encia ! de gran precisiónpara generar las "rec%encias de transmisión*

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