DEFINICIONES Y CONCEPTOS PARA COMPRENDER LA

DEFINICIONES Y CONCEPTOS PARA COMPRENDER LA ELECTRÓNICA
A los efectos de que se pueda comprender las definiciones que se observan más abajo, podemos
pensar en una canilla o grifo de agua. Comenzamos con el grifo totalmente abierto y observamos la
fuerza que tiene el agua, a esa fuerza la llamaremos tensión del agua, al agua propiamente dicha la
llamamos corriente de agua. Ahora cerramos el grifo por la mitad y observamos que la fuerza
disminuyó y también disminuyó la cantidad de agua o sea la corriente de agua, cual fue la causa; la
causa es que le pusimos resistencia.
Observamos tres parámetro, tensión, corriente y resistencia, la electricidad tiene esos tres
parámetros y sus definiciones son las siguientes:
Tensión eléctrica: Cantidad de energía eléctrica acumulada en un conductor o elemento de una
instalación eléctrica, se mide en voltios.
Podemos decir también que es la fuerza que tiene la energía eléctrica, ejemplo 220 voltios, 12 voltios, 380
voltios, 6 voltios etc.
Existe la tensión alterna, que es aquella que se utiliza en los domicilios, su polaridad varía de cero a un
máximo positivo y de alli a un máximo negativo y luego vuelve a cero, esto ocurre 50/60 veces por segundo
por eso no se habla de positivo o negativo sino de fase y neutro.
Tensión continua, permanece constante en un valor, existe positivo y negativo.
La unidad de medida de la tensión es el Voltio
Corriente eléctrica. Flujo de carga eléctrica que pasa por un cuerpo conductor; su unidad de
medida es el amperio.
Circuito eléctrico. Conjunto de elementos del circuito conectados en una disposición tal que
conforman un sistema para mover cargas eléctricas a lo largo de trayectorias cerradas.
ALGUNOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS Y SUS SIMBOLOS
Resistencia Eléctrica
Un trozo de cualquier material presenta una oposición neta al paso de la corriente que se llama la
Resistencia Eléctrica, se indica por R y su símbolo es:
2.1 - Las Resistencias
Las resistencias pueden ser para uso electrónico o industrial. Resistencias en Electrónica Se aplican
en circuitos para obtener diferentes voltajes y corrientes, polarizar transistores y circuitos
integrados.
La unidad de medida de las resistencias es el OHM / Ohmios se representa con la letra griega
omega.
Existe un código de colores para determinar el valor de aquellas resistencias que no tengan escrito
su valor y que tengan franjas de colores
Código de colores de las resistencias
Primera banda = valor del color
Segunda banda = valor del color
Tercer banda = tantos ceros como valor tenga el color
Ejemplo anterior : 47000 ohmios
CONDENSADOR O CAPACITOR
Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo
eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio)
separadas por un material dieléctrico.
Estos almacenan más energía que los
anteriores, eso sí, se debe respetar la polaridad de sus terminales. El más corto es el negativo. o
bien, podrás identificarlo por el signo en el cuerpo
Condensador ó Capacitor electrolítico
Capacitor de cerámica Estos
son componentes que pueden almacenar pequeñas
cargas eléctricas, su valor se expresa en picofaradios o nanofaradios, según un código establecido,
no distingue sus terminales por lo que no interesa de que lado se conectan.
La principal característica es la capacidad
* Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen
utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F ), nanofaradios (nF=109 F) y picofaradios (pF=10-12 F).
Código de colores en los condesadores: existe un código de colores para condensadores que es
idéntico al de las resistencias
Código "101" de los condensadores
Por último, vamos a mencionar el código 101 utilizado en los condensadores cerámicos como
alternativa al código de colores. De acuerdo con este sistema se imprimen 3 cifras, dos de ellas son
las significativas y la última de ellas indica el número de ceros que se deben añadir a las
precedentes. El resultado debe expresarse siempre en picofaradios pF.
Así, 561 significa 560 pF, 564 significa 560000 pF = 560 nF, y en el ejemplo de la figura de la 403
significa 40000 pF = 40 nF.
EL DIODO
Es un elemento semiconductor, es decir conduce en una sola dirección. Es el dispositivo más
sencillo y se puede encontrar en cualquier circuito electrónico. Los diodos se fabrican en versiones
de silicio (la más utilizada) y de germanio.
sus terminales son ánodo y cátodo, este último, identificado con una banda en
uno de sus lados
LED (Diodo Emisor de Luz), los hay rojos, verdes, azules, amarillos, también
infrarrojos, láser y otros. Sus terminales son ánodo (terminal largo) y cátodo (terminal corto). Para
conectarlos es importante tener en cuenta la polaridad.
TRANSISTORES
La palabra transistor viene de transfer Resistor o resistencia de transferencia, es un elemento que se
comporta como una resistencia variable que depende de una señal eléctrica de control, entonces al
cambiar el valor de la señal de control cambia la cantidad de corriente que pasa por el transistor.
Transistores Cómo lo digo...! Básicamente un transistor puede controlar una
corriente muy grande a partir de una muy pequeña. muy común en los amplificadores de audio. En
general son del tipo NPN y PNP, que es eso?, no desesperes que pronto se aclararán tus dudas, sus
terminales son; Colector, Base y Emisor.
TIRISTORES
Es un semiconductor de potencia. Opera como conmutador biestable, pasando de un estado no
conductor a otro conductor.
Son llaves electrónicas, y se activan mediante un pulso positivo
en el terminal G. muy común en sistemas de alarma. Sus terminales son Ánodo, Cátodo y Gatillo.
SCR o TIC 106
TRIAC
El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos de
control por tiristores. El triac es en esencia la conexión de dos tiristores en paralelo pero
conectados en sentido opuesto y compartiendo la misma compuerta. (ver imagen).Solo se
utiliza en corriente alterna.
DIAC
El DIAC es un diodo de disparo bidireccional, especialmente diseñado para disparar TRIACs
y Tiristores (es un dispositivo disparado por tensión). Tiene dos terminales: MT1 y MT2. Ver
el diagrama.
Un Circuito Integrado (IC) contiene en su interior una
gran variedad de componentes en miniatura. Según el IC. de que se trate tendrá distintas funciones o
aplicaciones, pueden ser amplificadores, contadores, multiplexores, codificadores, flip-flop, etc. Sus
terminales se cuentan en sentido opuesto al giro de las agujas del reloj tomando un punto de
referencia.
Circuitos Integrados (IC)
También llamada LDR. Una fotocelda es un resistor sensible a la luz
que incide en ella. A mayor luz menor resistencia, a menor luz mayor resistencia.
Fotocelda
Son resistencias variables, en su interior tienen una pista de
carbón y un cursor que la recorre. Según la posición del cursor el valor de la resistencia de este
componente cambiará.
Potenciómetros
Relé Básicamente es un dispositivo de potencia, dispone de un electro-imán que
actúa como intermediario para activar un interruptor, siendo este último totalmente independiente
del electro-imán.
MANEJO DE LA PROTOBOARD
EJERCICIOS CON RESISTNCIAS
Nº 1 Una resistencia, Nº 2 Resistencias en serie, Nº 3 Resistencias en paralelo
EJERCICIO CON CAPACITOR
Acumulación de energía
Ejercicios varios:
Nº 1: manejo de un par infrarrojo;
Nº 2: par infrarrojo transistor, tiristor ; relé y motor.
Nº 3: Ejercicio con LDR (resistencia variable con la luz)
Nº 4: Ejercicio con LM 555
Nº 5: Ejercicio con tiristor haciendo un circuito de luz Intermitente y control con LM555.
Nº 1 Ejercicio con Par Infrarrojo y Transistor
Nº 2 : Ejercicio con Par Infrarrojo, Transistor, Tiristor, Relé y motor
Nº 3: Ejercicio con LDR
Nº 4 : Ejercicio con LM 555
El terminal 3 del LM556 no se conecta.
Los terminales 5 y 11 deben unirse con un puente.
Nº 5: Ejercicio con tiristor haciendo un circuito de luz Intermitente y control con LM555.
e ser
t un LM 555.
Los contactos del relé, reemplazan a los de la llave manual.
Qué es Electrónica Digital...?
Obviamente es una ciencia que estudia las señales eléctricas, pero en este caso son señales discretas,
es decir, están bien identificadas, razón por la cual a un determinado nivel de tensión se lo llama
estado alto (High) o Uno lógico; y a otro, estado bajo (Low) o Cero lógico.
Suponte que las señales eléctricas con que trabaja un sistema digital son 0V y 5V. Es obvio que 5V
será el estado alto o uno lógico, pero bueno, habrá que tener en cuenta que existe la Lógica Positiva
y la Lógica Negativa, veamos cada una de ellas.
Por lo general se suele trabajar con lógica positiva, y así lo haremos, la forma más sencilla de
representar estos estados es como se puede ver en el siguiente gráfico.
De ahora en más ya sabrás a que nos referimos con estados lógicos 1 y 0, de todos modos no viene
nada mal saber un poco más... ;-)
Compuertas Lógicas
Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos mencionados en la
página anterior y funcionan igual que una calculadora, de un lado ingresas los datos, ésta realiza una
operación, y finalmente, te muestra el resultado.
Cada una de las compuertas lógicas se las representa mediante un Símbolo, y la operación que realiza
(Operación lógica) se corresponde con una tabla, llamada Tabla de Verdad, vamos con la primera...
(Compuertas Símbolos y tabla de verdad en hoja aparte)
------------------------------PRACTICO Nº 1----------------------------------------------Comprobación tabla de verdad con varias compuertas.
------------------------------PRACTICO Nº 2----------------------------------------------De acuerdo con la tabla de verdad, encontrar la compuerta adecuada para cada ejercicio que
se detalla abajo y realizar prácticamente cada uno de ellos.
1) Que un LED se pueda encender desde cualquiera de las dos llaves.
2) Que un Motor no funcione si no se cerraron ambas llaves.
3) Simular el sistema de llaves para una escalera con compuertas lógicas.
4) En una casa de la ciudad la presión de agua suele ser insuficiente, por lo que en ocasiones el
tanque de agua no se llena. El dueño decidió colocar un tanque cisterna a nivel del suelo y
desea que el tanque se abastezca desde el cisterna mediante una bomba eléctrica, solo
cuando no tiene agua y no hay presión suficiente para que se llene solo.
Display o Vizualizador
Es un indicador estático cuyos segmentos se iluminan debido a que están compuestos de diodos
luminiscentes (LED). Existen dos tipos de Anodo común y de Catodo común.
Como se puede observar en la en la figura de la derecha tiene 10 terminales
de los cuales 7 se utilizan para encender cada uno de los segmentos o LED
que formaran el número que se desee mostrar, observe que le asignamos
letras para facilitar su uso posterior, estas letras no están dibujadas en el
display de verdad.
La conexión para su uso variara dependiendo del tipo
Si es de Anodo común, Común deberá estar conectado al Positivo con una
resistencia y las letras de la a a la g con un 0 logico.
Si es Catodo común, Común deberá estar conectado a masa con una
resistencia y las letras de la a a la g con un 1 logico.
Ejemplo de uso.
Observe que para encender los segmentos del display se ponen a masa sus conectores.
Introducción:
Los codificadores son sistemas combinacionales construidos en forma de circuito integrado, que se
encargan de transformar una serie de señales sin codificar en un conjunto de señales codificadas,
que forman un código.
Decima
l
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
BCD
g f e d c b a
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
12
1100
1 0 0 1 1 0 0
13
1101
1 1 0 0 0 1 0
14
1110
1 1 1 1 0 0 0
15
1111
0 0 0 0 0 0 0
La codificación de la tabla es para el display con cátodo común.
Decodificador BCD/7 segmentos
A menudo necesitamos hacer visible la lectura de algún
instrumento digital, por ejemplo, un voltímetro digital, un
frecuencímetro o un contador; esto podemos hacerlo
posible mediante un visualizador numérico de 7
segmentos. Este es un indicador estático cuyos segmentos
iluminan debido a que
están compuestos de diodos luminiscentes (diodos led)
se
------------------------------PRACTICO Nº 4-----------------------------------------------Decodificador BCD / Decimal (7 segmento)
Las cuatro letras A B C D bajo la denominación de Input Corresponden al ingreso del código BCD,
las salidas u Outputs corresponden a las salidas y tiene la disposición de letras para su conexión
con el display
antes visto.
: VCC debe conectarse a 5Volt y GND o ground a tierra o Masa.
L.T. es para verificar que el integrado y el display funcionan correctamente.
IMPORTANTE
Ejercicio : Colocará el display
74LS47 sobre su plaqueta
experimental
los
unirá
corresponder cada una de las
ingresara códigos BCD a A, B,
verificará que se cumpla la
relación anterior. (Considerar
nro. 1 decimal es 0001 en
entonces A=1, B=0, C=0,
Decodificador Decimal / BCD
y
el
haciendo
letras le
C y D y
tabla de
que
el
BCD
D=0)
A partir de una selección decimal del 1 al 9 genera el código BCD invertido es decir que necesitara
inversores para corregir el código. Por defecto este integrado devuelve el código BCD
correspondiente al cero. Tenga en cuenta que el numero seleccionado no coincide con el numero del
terminal del CI. Para hacer la conexión de las llaves al integrado mire el numero que esta anotado
por fuera del integrado, es decir que la llave 1 debe coincidir con el numero mencionado. Ej. La
llave 1 debe estar conectada con el terminal 11.
------------------------------PRACTICO Nº 5----------------------------------------------Decodificador Decimal / BCD
Comparadores
Compara dos variables, en el caso que utilizaremos
ejemplo compara dos números con el código BCD,
cunado es menor, igual y mayor.
como
indicando
El primer número esta definido por A0, A1, A2, A3
segundo por B0, B1, B2, B3.
y el
------------------------------PRACTICO Nº 6----------------------------------------------Comparadores
Armar el circuito de la izquierda, ingresar con las llaves números binarios BCD y verificar el
Contadores
Son circuitos capaces de contar a medida de que
estimulo (reloj o clock Clk). En nuestro caso
trabajaremos en
esta ocasión utilizaremos un contador de tipo binario
el código BCD.
recibe un
que genera
Contadores con el CI 74LS93.
------------------------------PRACTICO Nº 7----------------------------------------------Contadores
Contadores con el CI 74LS93.
Para que este contador funcione deben conectarse los
siguientes pines.
En el terminal 14 se debe recibir el pulso de reloj Clk.
QA, QB, QC, QD, Son las salidas que componen el
BCD.
Conecte el terminal 1 con el 12 (QA) - Ro1 y Ro2 se
para la puesta a 0 del contador, es decir que nosotros
decidir hasta donde cuenta el circuito, podemos contar de
0 a 5, de 0 a 9 , etc.
código
utilizan
podemos
0 a 2, de
La puesta a cero ocurre cuando al mismo tiempo Ro1 y Ro2 tienen
un “1” en su entrada, automáticamente el contador
comenzara nuevamente a contar desde cero.
Ej. Si Ud. quiere que su contador funcione desde el 0 al 5 .
El número que le sigue al 5 es el 6 y su código binario es 0110, entonces QB debería estar
conectado a
Ro1 y QC a Ro2., se
quiere contar hasta 9
el número que sigue
es el 10=1010,
entonces
deberá
conectar QB a Ro1 y
QD a Ro2, como se
muestra en la figura.
Como se puede apreciar en la figura el contador tiene un solo dígito, para adicionar un digito mas se
debe repetir la estructura
del circuito a partir del contador y habría que adicionar una compuerta AND con sus entradas
conectadas
a Ro1 y Ro2 del primer
contador y su salida al Clk
del
segundo contador, y así
usando en cascada se
pueden adicionar tantos
dígitos como desee.
Como censor se puede
utilizar cualquier
dispositivo que genere
ceros 0 y unos 1. Ej. La
barrera infrarroja, el
circuito con un LDR, un
circuito temporizador, etc.
Para que el contador funcione con tiempos regulares, se debe utilizar un oscilador, en este caso
proponemos un circuito hecho en base al C.I. 555, este circuito reemplazará el sensor y el circuito
antirebote, el LED del circuito es opcional.
Memorias Básicas
Las memorias son dispositivos que nos permiten almacenar la información, de forma duradera en
las de tipo ROM, y de forma volátil en el caso de RAM. Existen otros tipos de memorias que se
pueden grabar y luego en otro momento leer o borrar por más que se las haya incluso sacado del
circuito al que pertenecían.
------------------------------PRACTICO Nº 8----------------------------------------------Memorias Básicas
Memoria básica con fli –flop de tipo D CI
74LS273
Este circuito solo almacena un BIT, es decir un
“1” o un
“0”, si queremos almacenar un código BCD que
esta
formado por cuatro BIT necesitaremos cuatro
circuitos
semejantes. Con el circuito 74LS273 podríamos
almacenar
hasta dos números en el código BCD. Ej. Podríamos almacenar el 89, 79, etc, todos números de una
y dos cifras, si quisiéramos almacenar más deberíamos agregar otros CI.
Construir el sig. Circuito de un prototipo de teclado numérico.
Operaciones Matemáticas
Las operaciones aritméticas con números en base 2 son
sencillas. Las reglas básicas son: 1 + 1 = 10 y 1 × 1 = 1. El
cumple las mismas propiedades que en el sistema decimal:
y 1 + 0 = 1. La adición, sustracción y multiplicación se
de manera similar a las del sistema decimal:
muy
cero
1×0=0
realizan
Operaciones matemáticas con el CI 74LS283
------------------------------PRACTICO Nº 9----------------------------------------------Este Circuito permite sumar números del 0 al 9 no debiendo superar la suma el numero 9, de ser
asi se debe tener otro CI.