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Componentes ELECTRÓNICOS

Las herramientas como los componentes electrónicos tienen diversa características y propiedades que es importante identificar antes de trabajar en cualquiera de ellos, el desarrollo de los materiales semi-conductores  fuel el impulso para el estudio de estos. Cuando se descubrió que materiales no metálicos como el silicio, eren excelentes conductores de electricidad se empezó a diseñar diversos métodos y técnicas para fabricar circuitos integrados en un pequeño de silicio, con esto se logró un gran avance en la Industria electrónica, gracias a la mini-autorización de componentes electrónicos como computadoras y televisiones etcétera.

Tiempo después el descubrimiento de los materiales cerámicos que soportan una súper conductividad a temperatura muy elevada y lo llamaron súper conductor. Todo esto nos llevó a lo que conocemos como “ELECTRONICA MODERNA” que se desarrolló durante todo el siglo XX y esto con ayuda de los llamados bulbos (tubos de vacío). Gracias a ellos se manipulan señales y aparecieron las primeras computadoras. Un circuito integrado puede tener miles de transistores con un sinfín de funciones como ocurre en los circuitos de las computadoras, equipos de sonido, vídeo satélites de comunicación y sistemas de control digital.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS Y SUS COMPONENTES

Los circuitos electrónicos están formados de diversos componentes electrónicos interconectados entre sí, dichos componentes se clasifican en:

Activos, todas las baterías y vacíos, transistores y generadores; Pasivos  que son condensadores, reóstatos e inductores.

Bulbos (Tubos de Vacío)

La válvula electrónica, también llamada válvula de vacío, tubo de vacío o bulbo, es un componente electrónico  utilizado para amplificar, conmutar, o modificar una señal eléctrica mediante el control del movimiento de los electrones en un espacio "vacío" a muy baja presión, o en presencia de gases especialmente seleccionados.

A lo largo de su historia, fueron introducidos muchísimos tipos de válvulas, pero los principios de funcionamiento básicos son:

·         EFECTO EDISON: La gran mayoría de las válvulas electrónicas están basadas en la propiedad que tienen los metales en caliente de liberar electrones desde su superficie.

·         GASES IONIZADOS: En otros casos, se utilizan las características de la conducción electrónica en gases ionizados, esto resulta principalmente importante en los reguladores de tensión, rectificadores de vapor de mercurio, válvula de conmutación T/R, etc.

·         EFECTO FOTOELÉCTRICO: En otros casos, el principio de funcionamiento se basa en la emisión de electrones por el efecto fotoeléctrico.

DIODOS

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al Diodo semi-conductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El Diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua.

TRANSISTOR

El transistor  es un dispositivo electrónica semi-conductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos eléctricos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y vídeo, relojes de cuerso, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, entre otros.

CIRCUITOS INTEGRADOS

Un Circuito Integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuito electrónico  generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El encapsulado posee conductores  apropiados para hacer conexión entre el Circuito Integrado y un circuito impreso.

Los CI tienen dos principales ventajas sobre circuitos discretos: costo y desempeño. El costo es bajo debido a los chips; con todos sus componentes impresos como una unidad de fotolitografía en lugar de ser construidos un transistor a la vez. Más aun, los CI empaquetados usan mucho menos material que los circuitos discretos. El desempeño es alto ya que los componentes de los CI cambian rápidamente y consumen poco poder (comparado sus contrapartes discretas) como resultado de su pequeño tamaño y proximidad de todos sus componentes.

CONDENSADORES

Un condensador eléctrico (también conocido frecuentemente con el anglicismo capacitador, 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 conductores, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las linéales de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el 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.

INDUCTORES

Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma decampo magnético.

REOSTATOS

El reóstato  es una de las dos funciones eléctricas del dispositivo denominado resistencia variable, resistor variable o ajustable. La función reóstato consiste en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, de forma que se controla la cantidad de energía que fluye hacia la misma; se puede realizar de dos maneras equivalentes: La primera conectando el cursor de la resistencia variable a la carga con uno de los extremos al terminal de la fuente; la segunda, conectando el cursor a uno de los extremos de la resistencia variable y a la carga y el otro a un borne de la fuente de energía eléctrica, es decir, en una topología, con la carga, de circuito conexión serie.

Los reóstatos son usados en tecnología eléctrica (electrotecnia), en tareas tales como el arranque de motores o cualquier aplicación que requiera variación de resistencia para el control de la intensidad de corriente eléctrica.

CIRCUITOS AMPLIFICADORES

AMPLIFICADOR ELECTRÓNICO

Puede significar tanto un tipo de circuito eléctrico o etapa de este, como un equipo modular que realiza la misma función; y que normalmente forma parte de los equipos HIFI. Su función es incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de la señal que se le aplica a su entrada; obteniéndose la señal aumentada a la salida. Para amplificar la potencia es necesario obtener la energía de una fuente de alimentación externa.

El amplificador puede realizar su función de manera pasiva, variando la relación entre la corriente y el voltaje, manteniendo constante la potencia (de manera similar a un transformador), o de forma activa, tomando potencia de una fuente de alimentación y aumentando la potencia de la señal a su salida del amplificador, habitualmente manteniendo la forma de la señal, pero dotándola de mayor amplitud.

La relación entre la entrada y la salida del amplificador puede expresarse en función de la frecuencia de la señal de entrada, lo cual se denomina función de transferencia, que indica la ganancia del mismo para cada frecuencia. Es habitual mantener a un amplificador trabajando dentro de un determinado rango de frecuencias en el que se comporta de forma lineal, lo cual implica que su ganancia es constante para cualquier amplitud a su entrada.

El componente principal de estos amplificadores, denominado elemento activo, puede ser un tubo de vacío o un transistor. Las válvulas de vacío todavía suelen utilizarse en algunos amplificadores especialmente diseñados para audio, preferida en algunos estilos musicales, por su respuesta en frecuencia. Los transistores suponen la base de la electrónica moderna. Con ellos se diseñan circuitos más complejos, como los amplificadores operacionales, que a su vez se usan en otros como los amplificadores de instrumentación.

AMPLIFICADORES DE SONIDO

Se encargan de ampliar la señal eléctrica que se convertirá en sonido en un bafle o bocina.

AMPLIFICADORES DE VÍDEO

La señal generada por el amplificador se convierte en información visual.

AMPLIFICADORES DE RADIO-FRECUENCIA

Se utilizan para aumentar el nivel de señal de los sistemas de comunicación.

OSCILADORES

Un oscilador no es nada capaz de crear perturbaciones o cambios periódicos o cuasi periodos en un medio, ya sea un medio material (sonido) o un campo electromagnético  (ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, rayos X, rayos gamma, rayos cósmicos).

En electrónica un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia. Dicho de otra forma, es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo (corriente periódica); estas oscilaciones pueden sinodales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma que tenga la onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural que constituyen una bobina L (inductancia) y un condensador C (capacitancia), mientras que a los demás se le asignan nombres especiales.

CIRCUITOS DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICAS

La mayoría de los equipos electrónicos requieren voltaje de corriente directa para su correcto funcionamiento. Dichas tensiones se pueden suministrar por medio de las pilas baterías o fuentes de alimentación.

REGULADOR DE TENSIÓN

Un regulador de tensión o regulador de voltaje es un dispositivo electrónico diseñado para mantener un nivel de tensión constante.

Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan las tensiones de Corriente Continua usadas por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de tensión controlan la salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los reguladores de tensión pueden instalarse en una subestación o junto con las líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban una tensión constante independientemente de qué tanta potencia exista en la línea.

CIRCUITOS LÓGICOS

Un circuito lógico es aquel que maneja la información en forma de "1" y "0", dos niveles lógicos de voltaje fijos. "1" nivel alto o "high" y "0" nivel bajo o "low".

Los circuitos lógicos están compuestos por elementos digitales como la compuerta AND (Y) compuerta OR (O), compuerta NOT (NO)  y combinaciones poco o muy complejas de los circuitos antes mencionados.

Estas combinaciones dan lugar a otros tipos de elementos digitales como los compuertas, entre otros.

La electrónica moderna usa electrónica digital para realizar muchas funciones.