CURSO:

PRINCIPIOS ELECTRICOS Y APLICACIONES DIGITALES CARRERA: INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES UNIDAD 1: ELECTRONICA ANALOGICA

INSTRUCTOR: MIGUEL ANGEL PEREZ SOLANO Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica Instituto Tecnológico de Oaxaca http://solano.orgfree.com

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ILCEO: ING. MIGUEL ANGEL PEREZ SOLANO

ANTECEDENTES CONCEPTUALES

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Circuito eléctrico/electrónico (serie y paralelo):

Es un arreglo de componentes eléctricos y/o electrónicos que permiten el flujo completo de corriente eléctrica bajo la influencia de un voltaje. Está compuesto por conductores y cables conectados a ciertos elementos de circuito como aparatos (que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan).

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Corriente (I/amperes):

Es la cantidad de cargas o electrones que circulan través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo en base a la fuerza de un voltaje aplicado o (FEM)

Voltaje (V/volts):

Sinónimo de tensión y de diferencia de potencial. Es la fuerza ejercida por el campo eléctrico sobre una partícula para que ésta se mueva de un lugar a otro.

Resistencia (R/ Ω) :

Medida que expresa la oposición al flujo de corriente eléctrica.

Potencia (P/watts):

Cantidad de trabajo realizado por el voltaje y la corriente

Capacitancia (C/farads):

Medida de almacenamiento de energía eléctrica de una capacitor.

Inductancia (faradios):

Medida de almacenamiento de energía magnética de un 2 inductor

1.1 Corriente alterna y corriente directa: 1.1.1Características

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Corriente Alterna (AC o CA):

La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor.

como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor

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Corriente Directa (CD ó DC):

También conocida como corriente continua o CC, se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto sentido con el tiempo.

potencial , que no cambia de 3

1.1 Corriente alterna y corriente directa: 1.1.2 Generación de corriente en CA y CD

En general, la generación de energía eléctrica consiste en

alguna clase de energía (química, cinética, térmica o lumínica, entre otras), en energía eléctrica.

: transformar

En función de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en

• Químicas cuando se utilizan plantas de radioactividad, que generan energía eléctrica con el contacto de esta, • Termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctricas).

• Hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del mar: mareomotrices), • Eólicas y • Solares fotovoltaicas. 4

1.2 Dispositivos pasivos 1.2.1 Características Capacitor (C/faradios): El

capacitor, también conocido como condensador, es un simple dispositivo pasivo que es utilizado para “almacenar electricidad”. El capacitor es un componente el cuál tiene la habilidad o “capacidad” de almacenar energía en la forma de cargas eléctricas produciendo una diferencia de potencial (voltaje estático) a través de sus placas, muy parecido a una batería pequeña.

Inductor (F/henrys):

También conocido como bobina, son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica

Resistor o resistencia (R/ohms):

El objetivo de una resistencia es producir una caída de tensión que es proporcional a la corriente que la atraviesa; por la ley de Ohm tenemos que V = IR.

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1.2 Dispositivos pasivos 1.2.1 Características

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1.2 Dispositivos pasivos 1.2.2 Técnicas de solución en circuitos RLC

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1.2 Dispositivos pasivos 1.2.2 Técnicas de solución en circuitos RLC

Un circuito RLC es un circuito eléctrico que consiste en un resistor, un inductor y de un condensador, conectada en serie o en paralelo

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1.2 Dispositivos pasivos 1.2.3 Aplicaciones

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Sintonizadores

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Filtros

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Osciladores

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Moduladores

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1.3 Dispositivos activos 1.3.1 Características de semiconductores

son aquellos que son capaces de controlar los circuitos o de realizar ganancias. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos lineal, esto es, la últimos, en general, tienen un comportamiento no relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.

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1.3.1.1 Estructura eléctrica del silicio

Un semiconductor es un material, constituido por átomos o combinaciones de átomos, que posee una conductividad inferior a la de un metal y superior a la de un aislante.

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1.3.1.2 Estructura eléctrica del Germanio

Los electrones de valencia en el Germanio están en la cuarta capa mientras que en el Si están en la tercera 12

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1.3.1.3. Materiales tipo N y tipo P

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1.3.2 Dispositivos semiconductores 1.3.2.1 Diodos

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1.3.2.1 Diodos

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1.3.2.1.1 LED: light emitting diode (Diodo emisor de Luz)

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1.3.2.1.3 Diodos: Rectificadores: Zener

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1.3.2.2. Transistores : BJT

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1.3.2.2. Transistores: FET y MosFET

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MOSFET El transistor de efecto de campo metal óxido-semiconductor o MOSFET (Metal-oxide- semiconductor Field-effect transistor) es utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el transistor de unión bipolar fue mucho más popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.

El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamados surtidor (S), drenador (D), compuerta (G) y sustrato (B). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal del surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales

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MOSFET

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1.3.2.3. Tiristores

Un tiristor es un dispositivo semiconductor que consta de cuatro capas similares a las de un diodo, es decir, con estructura PN. Tiene tres uniones, una PN, otra NP, y otra PN. Así también tres terminales (ánodo, cátodo, compuerta).

Los tiristores son uno de los tipos más importantes de dispositivos semiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en forma extensa en los circuitos electrónicos de potencia. Se operan como conmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a un estado conductor. Para muchas aplicaciones se puede suponer que los Tiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque los tiristores prácticos exhiben ciertas características y limitaciones.

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1.3.2.3. Tiristores: SCR, SCS, DIAC, TRIAC

El SCR es un dispositivo de cuatro capas muy similar al diodo Shockley , con la diferencia de poseer tres terminales: ánodo, cátodo y puerta (gate). Al igual que el diodo Shockley, presenta dos estados de operación: abierto y cerrado, como si se tratase de un interruptor 25

1.3.2.3. Tiristores: SCR, SCS, DIAC, TRIAC

Es un tipo de tiristor que puede conducir en los dos sentidos. Es un dispositivo de dos terminales que funciona básicamente como dos diodos Shockley que conducen en sentidos opuestos Este dispositivo es simular al diac pero con un único terminal de puerta (gate). Se puede disparar mediante un pulso de corriente de gate y no requiere alcanzar el voltaje VBO como el diac.

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1.3.3. Técnicas de diseño con semiconductores

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1.4. Amplificadores operacionales

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1.4.1. Configuraciones: Inversor.

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1.4.1. Configuraciones: No Inversor.

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1.4.1. Configuraciones: Comparador

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1.4.1. Configuraciones: Sumador Inversor

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1.4.1. Configuraciones: Integrador

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1.4.2. Aplicaciones

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