Sistemas Electrónicos Para Informática Rafael Vázquez Pérez martes 28 de enero de 14 Unidad 1 Fundamentos de Electrónica martes 28 de enero de 14 Agenda • 1.1. Componentes discretos. • • • 1.2.1. Características. 1.2.2. Configuraciones básicas. 1.3. Transductores y actuadores. • • martes 28 de enero de 14 1.1.2. Diodos,BJT,FET. 1.2. Amplificadores Operacionales. • • • 1.1.1. Teoría de los semiconductores. 1.3.1. Tipos de transductores. 1.3.2. Tipos de actuadores. Componentes discretos • Aunque tanto electricidad como electrónica utilizan la corriente eléctrica, se hace una distinción entre ambas debido a una serie de diferencias que las distinguen: • a) Tensiones (voltajes) e intensidades(corrientes). • martes 28 de enero de 14 • • • La electricidad trabaja con grandes tensiones e intensidades. La electrónica opera con tensiones e intensidades reducidas. Ello supone que la electricidad utiliza grandes potencias y la electrónica potencias pequeñas. b) Componentes. • En electricidad se utilizan componentes de elevada potencia: focos, lamparas, motores, interruptores, conmutadores, etc. • En electrónica se usan unos componentes especiales (componentes electrónicos) capaces de operar y controlar las pequeñas corrientes y tensiones que circulan por un circuito electrónico. Son los condensadores, diodos, transistores, etc. Componentes discretos • Además: • Los componentes eléctricos son de mayor tamaño que los componentes electrónicos. • Los componentes eléctricos consumen más energía que los componentes electrónicos. martes 28 de enero de 14 Componentes discretos • • c) Aplicaciones. • La electrónica opera con potencias reducidas, las cuales son adecuadas para aplicaciones de tecnologías de la información (informática, telecomunicaciones, sonido, fotografía, video, etc.). martes 28 de enero de 14 La electricidad trabaja con grandes potencias, por lo que se utiliza para aplicaciones de elevada potencia (mover motores de las máquinas en fábricas, alumbrar casas y ciudades, etc.). Aplicaciones. La electricidad trabaja con grandes potencias, por lo que se utiliza para aplicaciones de elevada potencia (mover motores de las máquinas en fábricas, alumbrar casas y ciudades, etc.). c) Aplicaciones. La electricidad trabaja con grandes potencias,las porcuales lo que se utiliza para aplicaciones de elevada La electrónica opera con potencias reducidas, son adecuadas para aplicaciones de potencia motores(informática, de las máquinas en fábricas, alumbrar casas y ciudades, etc.).video, etc.). tecnologías de la (mover información telecomunicaciones, sonido, fotografía, La electrónica opera con potencias reducidas, las cuales son adecuadas para aplicaciones de tecnologías de la información (informática, telecomunicaciones, sonido, fotografía, video, etc.). Circuito eléctrico Circuito eléctrico Circuito Eléctrico Cuestiones ‘Introducción’. Circuito electrónico Circuito electrónico Circuito Electrónico nes1)‘Introducción’. Indica si los siguientes conceptos son propios de electricidad o electrónica: Tensión de 200 V, corriente de 5 mA, transistor, motor eléctrico, alumbrado de ciudades, cámara de digital, corriente de 10 A, propios tensión de V, gran consumo de energía eléctrica, componentes de a si losfotos siguientes conceptos son de3electricidad o electrónica: ón depequeño 200 V,tamaño. corriente de 5 mA, transistor, motor eléctrico, alumbrado de ciudades, cámara de digital, 10 las A, tensión de 3 V, delasenergía eléctrica, componentes de 2) Encorriente los últimosde años, luces navideñas se gran están consumo modificando: tradicionales bombillas se están eñosustituyendo tamaño. por dispositivos electrónicos llamados LED. ¿Por qué razón piensas que se ha hecho? 3)28Antiguamente, ordenadores eran máquinas escasa potencia ocupaban enormes espacios osmartes últimos años, laslosluces navideñas se estándemodificando: lasque tradicionales bombillas se están de enero de 14 Quiz 1 • • • • • • • • • • • • Indica si los siguientes conceptos son propios de electricidad o electrónica: Voltaje de 200 V electricidad ___ electrónica ____ Corriente de 5 mA electricidad ___ electrónica ____ Transistor electricidad ___ electrónica ____ Motor eléctrico electricidad ___ electrónica ____ Alumbrado de ciudades electricidad ___ electrónica ____ Cámara de fotos digital electricidad ___ electrónica ____ Corriente de 10 A electricidad ___ electrónica ____ Voltaje de 3 V electricidad ___ electrónica ____ Gran consumo de energía eléctrica electricidad ___ electrónica ____ Componentes de pequeño tamaño electricidad ___ electrónica ____ • Antiguamente, las computadoras eran máquinas de escasa potencia que ocupaban enormes espacios (grandes habitaciones completas). Hoy día disponemos de potentes computadoras personales de muy reducido tamaño. ¿Cómo crees que ha sido esto posible? __________________________________________________ _________________________________________________________ martes 28 de enero de 14 En los últimos años, las luces navideñas se están modificando: las tradicionales bombillas se están sustituyendo por dispositivos electrónicos llamados LED. ¿Por qué razón piensas que se ha hecho? ______________________________________________________ 2) En los últimos años, las luces navideñas se están modificando: las tradicionales bombillas se están sustituyendo por dispositivos electrónicos llamados LED. ¿Por qué razón piensas que se ha hecho? Componentes Electrónicos 3) Antiguamente, los ordenadores eran máquinas de escasa potencia que ocupaban enormes espacios (grandes habitaciones completas). Hoy día disponemos de potentes ordenadores personales de muy reducido tamaño. ¿Cómo crees que ha sido esto posible? • 2. Si observamos un aparato electrónico por dentro, nos daremos cuenta de que se trata de un objetoELECTRÓNICOS. de gran complejidad, formado por multitud de COMPONENTES dispositivos. Si observamos un aparato electrónico por dentro, nos daremos cuenta de que se trata de un objeto de gran complejidad, formado por multitud de dispositivos. 2 martes 28 de enero de 14 Elementos de un circuito electrónico • En un circuito electrónico podemos distinguir los siguientes elementos: ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO. • Componentes discretos: pequeños dispositivos electrónicos individuales con una funcionalidad muy genérica y limitada. circuito electrónico podemos distinguir los siguientes elementos: Ejemplos: resistencias, condensadores, diodos, transistores, etc.). Componentes discretos: pequeños dispositivos electrónicos individuales con una funcionalidad mu genérica y limitada. Ejemplos: resistores, condensadores, relés, diodos, transistores, etc.). Chips (Circuitos Integrados): pequeñas pastillas que contienen miles y millones de componente discretos integrados en un área muy pequeña (en unos pocos centímetros). Presenta funcionalidades mucho más concretas y aplicadas que los componentes discretos. Ejemplos: temporizador 555, amplificador operacional µ741, memorias, etc. martes 28 de enero de 14 • Chips (Circuitos Integrados): pequeñas pastillas que contienen miles y millones de componentes discretos integrados en un área muy pequeña (en unos pocos centímetros). Presentan características concretas yde comp (Circuitos Integrados): pequeñas pastillas que contienenmucho milesmás y millones los componentes discretos.(en unos pocos centímetros). P tos integrados aplicadas en un que área muy pequeña Ejemplos: temporizador 555, amplificador operacional μ741, memorias, etc. nalidades mucho más concretas y aplicadas que los componentes discretos. los: temporizador 555, amplificador operacional µ741, memorias, etc. as: la asociación de componentes discretos y chips sobre una placa constituye una rjetas presentan funcionalidades muy complejas y avanzadas. positivo electrónico puede estar formado por una o varias tarjetas, de distinta comple los: tarjeta de video, tarjeta de sonido, modem, etc. martes 28 de enero de 14 • • Tarjetas: la asociación de componentes discretos y chips sobre una placa constituye una tarjeta. Las tarjetas presentan características muy complejas y avanzadas. Tarjetas: la Un asociación deelectrónico componentes discretos y chipspor sobre placa constituye dispositivo puede estar formado una una o varias tarjetas, de una tarj Las tarjetasdistinta presentan funcionalidades muy complejas y avanzadas. complejidad. Ejemplos: tarjeta de video, tarjeta de sonido, modem, Un dispositivo etc.electrónico puede estar formado por una o varias tarjetas, de distinta complejidad. Ejemplos: tarjeta de video, tarjeta de sonido, modem, etc. En este tema nos centraremos exclusivamente en el estudio de los componentes discretos de ircuito electrónico. A estos elementos se les conoce como COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 2.1.- TIPOS DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS. martes 28 de enero de 14 Tipos de componentes electrónicos • Los componentes electrónicos se pueden dividir en dos tipos: • Componentes pasivos. martes 28 de enero de 14 • Son aquellos componentes que actúan como meros receptores y consumidores de la señal eléctrica. • No generan ni ganancia ni control de la señal eléctrica. • Los componentes pasivos son resistencias, condensadores y bobinas. Tipos de componentes electrónicos • Componentes activos. • Se trata de componentes capaces de generar, modificar o amplificar la señal eléctrica. • Algunos ejemplos de componentes activos son el diodo y el transistor. martes 28 de enero de 14 Componentes Componentes pasivos Componentes activos. Componentes 4) En esta imagen tenemos una colección de componentes electrónicos básicos. ¿Puedes reconocerlos e Activos 4) Ensiesta imagenPasivos ndicar son pasivos otenemos activos? una colección de componentes electrónicos básicos. ¿Puedes recono Componentes pasivos indicar si son pasivos o activos? martes 28 de enero de 14 Componentes activos. Componentes pasivos • Quiz 2 Componentes activos. 4) En esta imagen tenemos una tenemos colección una de componentes básicos. ¿Puedes reconocerlos e En esta imagen colección deelectrónicos componentes electrónicos indicar si son pasivos o activos? básicos. ¿Puedes reconocerlos e indicar si son pasivos o activos? (Ver con Zoom x250) 3. RESISTORES. martes 28 de enero de 14 Resistencias • • Resistencias Fijas Un(a) resistor (resistencia) fijo(a) es un 3.1.- RESISTORES FIJOS. componente electrónico que proporciona un determinado valor de resistencia de lavalor de resistencia Un resistor fijo es un componente electrónico que proporcionaal unpaso determinado de la corriente eléctrica. corriente eléctrica. Resistores fijos. Símbolo eléctrico del resistor Como el resistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica martes 28 de enero de 14 Resistencias Un resistor fijo es un componente electrónico que proporciona un determinado valor de resistencia al paso de la corriente eléctrica. • Como el resistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente Resistores fijos. Símbolo eléctrico del resistor fijo. eléctrica: Como el resistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica: martes 28 de enero de 14 martes 28 de enero de 14 Aplicaciones de las Resistencias Fijas • Los resistores fijos se emplean en circuitos electrónicos para: • Proporcionar una resistencia conocida al paso de la corriente. • Limitar el valor de la corriente (protección de componentes frente grandes corrientes) [Ejemplo 1] • Controlar o fijar tensiones (polarizar circuitos) [Ejemplo 2]. martes 28 de enero de 14