|
Componentes
|
|
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.
