Electronica Anlogica

INTRODUCCION

Una señal analógica es aquella que toma todos los valores posibles entre dos intervalos de tiempo. Por ejemplo, si tomamos la intensidad luminosa que hay entre la noche y el día, vemos que amanece poco a poco, de forma continua.

Señal analógica

Los eventos en la naturaleza se presentan de forma continua o analógica.

La electrónica analógica se encarga de tratar las señales eléctricas de forma continua. En los comienzos de la electrónica todas las señales se trataban de esta manera, por lo que todos los componentes estaban construidos para tratar las señales analógicas.

El transistor, es posiblemente el componente más representativo, pero ya se ha estudiado en el tema de electrónica básica. En este tema vamos a estudiar sólo algunos conceptos y una muestra de los circuitos más utilizados.

Vamos a estudiar el concepto de amplificador, y como ejemplo veremos el amplificador operacional, muy usado en los comienzos de la electrónica. Luego veremos el funcionamiento del NE555, un circuito que ha sido muy popular. Y por último algunos componentes que se utilizan en el control de la corriente alterna.

En ningún caso se pretende dar un estudio exhaustivo de estos componentes, pero si unas pinceladas de su funcionamiento.

La electrónica analógica es una parte de la electrónica que estudia los sistemas en los cuales sus variables; tensión, corriente, ..., varían de una forma continua en el tiempo, pudiendo tomar infinitos valores (al menos teóricamente). En contraposición se encuentra la electrónica digital donde las variables solo pueden tomar valores discretos, teniendo siempre un estado perfectamente definido.

Pongamos un ejemplo:

Disponemos de una medida real concreta; la longitud total de un coche:

En un sistema digital esta medida podría ser de 4 metros o de 4 metros y 23 centímetros. Podremos darle la precisión que queramos pero siempre serán cantidades enteras

En un sistema analógico la medida seria la real; es decir 4,233648596... en teoría hasta que llegásemos a la mínima cantidad de materia existente (siempre que el sistema de medida sea lo suficientemente exacto).

La electrónica analógica considera y trabaja con valores continuos pudiendo tomar valores infinitos, podemos acotar que trata con señales que cambian en el tiempo de forma continua porque estudia los estados de conducción y no conducción de los diodos y los transistores que sirven para diseñar cómputos en el algebra con las cuales se fabrican los circuitos integrados.

DIODOS

Es un componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminales en un determinado sentido, mientras que la bloquea el sentido contrario,

Funcionamiento del diodo ideal: El funcionamiento del diodo ideal es un componente que presenta resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido y resistencia infinita en otro sentido.

V = 10V, R = 1K, D = diodo, i = 10 mA.

Conducción del diodo en sentido directo (diodo cerrado)

V = 10V, R = 1K, D = diodo, I = 0mA.

b) Conducción del diodo en sentido inverso (diodo abierto)

Diodo de unión:

El diodo es un elemento semiconductor debido a la función de las uniones, de características opuestas, es decir, uno de tipo N y otro de tipo P. las uniones de ambas forman del diodo de unión (construido con materiales Germano y Silicio)

Tenemos que en el momento que son unidos los dos materiales, los electrones y huecos en la región de la unión se combinan, dando por resultado una falta de portadores en la región cercana a la unión.

Disposición de huecos – electrones en la región de unión:

Existe la curva característica de operación del diodo de Unión. Existen tres regiones de conducción; a) región directa, región inversa y región de ruptura.

El diodo de unión opera en dos regiones tales:

región directa

región inversa.

APLICACIÓN DE LOS DIODOS

Análisis mediante la recta de la carga.

Circuito sencillo con un diodo, b) curva característica (Id – Vd)

Solucion: Aplicando Kirchhoff al circuito

E – Vd – Vr = 0 (a). E = Vp + Ip x R (b), se tiene que las variables ( Vd, Id) son las mismas, para graficar existen dos condiciones. Graficando los puntos sobre las ejes. a) Símbolo del diodo Tener y b) Característica V – I de un diodo tener.

Símbolo del Diodo Zener y el diodo PN.

Según los símbolos de dirección de conducción se comprenda junto con la polarización. Algunos diodos se diseñan para aprovechar la tensión inversa de ruptura con una curva característica mostrada anteriormente. Esto se consigue básicamente a través del control de los dopados con ellos se logran tensiones de ruptura de 1,8 V a 200 V y potencias máximas desde 0,5 W a 50 W.

La curva característica de un diodo Zener, teóricamente no se diferencia mucho del diodo ideal aunque la filosofía de empleo es la distinta; el diodo zener se utiliza para trabajar en la zona de ruptura, ya que mantiene constante la tensión entre sus terminales (tensión zener, Vz).

Una aplicación muy usual es la estabilización de tensión. Los parámetros comerciales son iguales al diodo normal, Iz (máx) = corriente máxima en inversa. Hay que tener en cuenta que el fabricante nos da los valores de Vz e Iz (máx) en valor absoluto.

Al resolver un problema, no hay que olvidar que los valores son negativos con el criterio de signos establecidos por el símbolo del componente mostrado. Sin embargo el zener actúa en los tres estados.

Conducción directa (Diodo normal).

Conducción inversa (Diodo normal)

Conducción en Polarizacion Inversa, V = Vz = Cte e Iz (máx) esta entre 0 y Iz (máx).

El LED (Light-Emitting Diode: Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica . Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz . Este dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un LED es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.

Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED

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