miércoles, 20 de junio de 2012

indice

TEMARIO        

                                       
primera unidad

"Operacion de circuitos analogicos basicos"

1.1º operacion de circuitos basados en diodos

1.2º operacion de circuitos amplificadores basado en transistores

1.3º operacion de circuitos conmutadores basados en trancistores
                                        

segunda unidad

"operacion de circuitos analogicos especializados"

2.1º operacion de circuitos  basados en amplificadores operacionales 

2.2º operacion de circuitos basados en tiristores
                                         




                       

2.2

2.2 -. Operacion De circiutos basados ​​    tiristores


 
Los tiristores son unos componentes electrónicos parecidos a los diodos. Están compuestos por cuatro capas de silicio, dos de tipo N y otras dos de tipo P. Su utilización esta muy extendida, porque se puede controlar la corriente que por él circula, además de poder rectificar la corriente alterna. Su funcionamiento requiere de un cebado entre la puerta (G) y el cátodo (-), el cebado se realiza suministrando una pequeña corriente entre las dos patas del semiconductor que hemos mencionado. Llegado a este instante, decimos que el tiristor a entrado en fase de conducción, dejando pasar la corriente entre el ánodo y el cátodo, en esta fase se comporta como cualquier otro diodo. 





El tiristor ) es un componente electrónico constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales porque solamente transmiten la corriente en un único sentido. Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica.




El dispositivo consta de un ánodo y un cátodo, donde las uniones son de tipo PNPN entre los mismos. Por tanto se puede modelar como 2 transistores típicos PNP y NPN, por eso se dice también que el tiristor funciona con tensión realimentada. 


El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.


                                    


El transistor consta de un sustrato  y tres partes dopadas artificialmente (contaminadas con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).


2.1



Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A.O.op-amp u OPAM), es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y unasalida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G·(V+ − V)el mas conocido y comunmente aplicado es el UA741 o LM741
                                        
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de bandatambién infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada son cero.

El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:
                                     

                                     
un A.O.  ideal tiene una ganancia (G) infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda (rangos de frecuencias a los cuales puede operar) también infinito, una impedancia de salida igual a cero, y ningún ruido. Como consecuencia del hecho de tener impedancia de entrada infinita, se puede asumir que las corrientes de entrada son nulas.



segunda unidad

  Operación de circuitos analógicos especializados





  • Variable analógica–Son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real dan señales de este tipo. (presión, temperatura, etc.)

  • Variable digital– También llamadas variables discretas, entendiéndose por estas, las variables que pueden tomar un número finito de valores. Por ser de fácil realización los componentes físicos con dos estados diferenciados, es este el número de valores utilizado para dichas variables, que por lo tanto son binarias. Siendo estas variables más fáciles de tratar (en lógica serían los valores V y F) son los que generalmente se utilizan para relacionar varias variables entre sí y con sus estados anteriores.


Analógico deriva de análogo, es decir algo diferente pero de comportamiento similar.
Por medio de la Electrónica se pueden manejar magnitudes eléctricas, que son similares a otras magnitudes físicas que no lo son, y procesarlas mucho más fácilmente de lo que sería posible con la primitiva. Para hacerlo se tiene que disponer de Transductores, que sirvan de transformadores entre la magnitud a procesar y la electricidad, al inicio del proceso (entrada) y al final del mismo (salida). O sea que en un circuito analógico, siempre hay una señal eléctrica que se corresponde a la magnitud física que se maneja para obtener finalmente la original.
Digital viene de dedo, de contar con los dedos, que es la forma de contar más simple.
Los circuitos digitales emplean otro sistema diferente al analógico. Primero se miden las magnitudes, es decir se transforman en un número, y se opera matemáticamente con ellos, para finalmente hacer el proceso inverso a la medida.
Los circuitos digitales utilizan el sistema de cómputo de base 2, (no el de base 10, que utilizamos habitualmente por el heccho de tener 10 dedos) no por capricho si no porque en electricidad solo hay dos estados, con corriente o sin corriente.
Los circuitos digitales son más precisos que los analógicos, gracias a que se puede operar con números grandes, que pueden representar cambios pequeños de la magnitud que representan, es decir operar con muchos decimales, y están en auge frente a los analógicos.


                                   


En que los circuitos analogicos trabajan con señales continuas y con componentes pasivos: resistencias, capacitores, inductancias, op amp, transistores, etc. y generamente son usados en eletronica de potencia, y amplificacion

Los circuitos digitales trabajan con valores discretos 1 y 0 y con circuitos integrados. son usados en aplicaciones de control, digitalizacion, y microprocesadores.


               






1.3


Muchas veces se presenta la difícil situación de manejar corrientes o tensiones más grandes que las que entrega un circuito digital, y entonces nos disponemos al uso de transistores, el tema es hacer que estos trabajen en modo corte y saturación sin estados intermedios, es decir que cambien su estado de plena conducción a un profundo corte, y eso es lo que veremos en este pequeño tutorial.

los transistores a utilizar en estos casos deben tener la suficiente ganancia para que la onda cuadrada, aplicada en su entrada (Base), no sufra ninguna deformación en la salida (Colector o Emisor), o sea que converse perfecta simetría y sus flancos ascendente y decente se mantengan bien verticales.

La corriente máxima que puede circular de colector a emisor está limitada por la tensión de polarización de Base y el Resistor o la carga del colector.
Polarización de un transistor NPN como Emisor Común
En este caso el emisor está conectado a masa, se dice que este terminal es común a la señal de base y de colector. El utilizado en este caso un BC547 y estos son algunos de sus datos:
Cuando la base de Q1 se polariza positivamente, éste conduce la máxima corriente, que le permite Rc.
.
Cuando la señal es negativa:
En ocasiones se da el caso en que las señales lógicas recibidas son negativas o de nivel bajo, para entonces se puede utilizar un transistor PNP, por ejemplo: el BC557, que es complementario del BC547, para conseguir los mismos resultados. En la siguiente figura se representa esta condición, es decir, un acoplamiento con transistor PNP.

El diodo en paralelo con la bobina del relé cumple la función de absorber las tensiones que se generan en todos los circuitos inductivos.

Si la bobina del relé tiene 50 Ohm de resistencia y funciona a 12 V, puedes calcular el consumo de corriente que tiene el relé, para así saber que transistor utilizar:
                                                       
Con este resultado no se puede utilizar el BC547, cuya corriente máxima es de 100mA, pero si lo puede hacer un BC337, es conveniente no superar el 50% de la corriente que entregan los transistores.

Ahora bien, si la señal que se aplique a la base del transistor tiene la suficiente amplitud (tensión) y suficiente intensidad (Amper), no habrá dificultad y la corriente de base también será suficiente para saturar el transistor, que conmutará en forma efectiva el relé. 

1.2



1.2.- En estos tipos de montajes en los que la entrada de señal a amplificar y la salida amplificada se toma con respecto a un punto común, en este caso el negativo, conectado con el emisor del transistor. Este circuito nos ayudará a comprender el funcionamiento de un transistor tipo NPN.

Transistor:
Es un dispositivo electrònico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
                                                  
                                                     


 El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi).
Tensión sinusoidal.png



Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo.





Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.
Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz).

1.1


1.1.- pues para este tema empezamos con una investigaciòn que consistìa en EL DIODO SEMICONDUCTOR para ver que es y su funcionamiento .

Permite la circulacion de la corriente electrica a travez de el en un semiconductor. este termino generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el mas comun en la actualidad.- consta de una pieza de cristal semiconductor conectadoa dos terminales electricos. El diodo de vacio es un tubo de vacio con 2 electrodos: una lamina como un anodo y un catodo. Consisten en un arreglo de electrodos empacados a un vidrio al vacio. Los primeros modelos eran muy parecidos.
En los diodos, termina una corriente a traves del hilamiento, que se va a calentar indirectamente al càtodo.      
Es un dispositivo de 2 terminales que permite el paso de la corriente en una sola direcciòn.

Es una sustancia que se comporta como conductor y tambièn como aislante.
simbolos de diodos


Diode01.svg

Un circuito rectificador es un circuito que permite obtener una tensión continua a partir de unatensión alterna. 
Estos circuitos rectificadores se utilizan en la práctica totalidad de los dispositivoselectrónicos que se conectan a la red eléctrica y convierten la tensión alterna de alimentación,generalmente 220V, en tensión continua (3,6,12,10V etc.).
 El comportamiento general de cualquiercircuito rectificador se muestra en la Figura 4-4.A continuación se presenta un breve resumen de las configuraciones de circuito rectificador quevan a utilizarse en el desarrollo de la práctica, haciendo especial hincapié en los parámetros quedeterminan la calidad de la señal rectificada.




El transistor de unión bipolar es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.
Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en electrónica analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL o BICMOS.
Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:
  • Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
  • Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
  • Colector, de extensión mucho mayor.

PNP

El otro tipo de transistor de unión bipolar es el PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPN brinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias.
El símbolo de un transistor PNP.
Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector.
La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activ: Transistores NPN y PNP.

El funcionamiento de los transistores se basa en la posibilidad decontrolar la corriente que fluye entre Colector y Emisor a través de laaplicación de una corriente en la base B, lo cual se obtiene polarizandodirectamente la unión base-emisor e inversamente la unión base-colector.En ausencia de tensiones de polarización, las barreras de potencialexistentes se muestran en las figuras.
está polarizado directamente, su barrera de potencial se reduce y de estaforma favorece un desplazamiento de cargas positivas desde el emisor hacia la base.Consideremos ahora la situación en la cual el circuito colector-base estácerrado y el circuito base-emisor está abierto (figura B13.3c). Debido ala polarización inversa, la barrera de potencial del diodo colector-baseaumenta; de esta forma sólo una pequeña corriente de huecos positivosfluye desde la base hacia el colector y al mismo tiempo una corriente deelectrones fluye desde el colector hacia la base.Supongamos ahora que tanto el circuito base-emisor como el circuitocolector-base  se cierren simultáneamente. El espesor dela base es muy delgado respecto a la distancia media que puedenrecorrer los huecos positivos procedentes del emisor; una parteconsiderable de estas cargas puede atravesarla y llegar a la unióncolector-base, donde serán atraídas por el potencial negativo delcolector, creando así una corriente emisor-colector.Un razonamiento análogo lleva a resultados similares en el caso de untransistor NPN