La Resistencia

TIPOS DE RESISTENCIAS


Resistencias de valor fijo

La figura muestra la constitución interna de una resistencia de película de carbón. Durante su fabricación, una fina capa de carbón es depositada sobre una pequeña barra cerámica. La capa resistiva va tomando la forma de una espiral, esto lo hace una máquina automática hasta que la resistencia entre ambos extremos de la barra se halle tan cerca posible del valor correcto. Se agregan al final de la capa unos terminales de metal, luego la resistencia es cubierta por una capa aislante y finalmente pintada con las bandas de colores para indicar el valor nominal y su tolerancia.

Las resistencias de película de carbón son baratas y fácilmente disponibles, con valores de tolerancia dentro del ±10% (plateado) o ±5% (dorado) de su valor nominal. Las resistencias de película metálica y las de óxidos de metales se fabrican de una forma similar, pero con mayor precisión, con tolerancias de ±2% (rojo) o ±1% (marrón) de su valor nominal. Hay algunas diferencias de prestaciones entre estos dos tipos, pero ninguna de ellas afecta a su uso en circuitos simples.

Las resistencias de hilo bobinado o de alambre se fabrican enrollando un fino alambre alrededor de una barra de cerámica. Pueden ser hechas con extremada precisión para su uso en multímetros, osciloscopios y otros equipos de medida. Algunos tipos de resistencias de hilo bobinado pueden soportar grandes intensidades de corriente sin sobrecalentarse y son usadas en fuentes de alimentación y otros circuitos que manejan grandes corrientes


Función

Las resistencias restringen o limitan el flujo de la corriente eléctrica, por ejemplo una resistencia suele colocarse en serie con un diodo LED ( light-emitting diode) para limitar la corriente que pasa a través de él a un valor que no se exceda de 20 mA..

CÓDIGO DE COLORES

¿Cómo puede ser reconocido el valor de una resistencia desde las bandas de colores? Cada color representa un número de acuerdo al siguiente esquema:

PRIMERA CIFRA: La primera banda sobre la resistencia es interpretada como el primer dígito del valor. Para la resistencia de la figura de abajo, la primera banda es roja, así el primer dígito es 2. 

SEGUNDA CIFRA: La segunda banda da el segundo dígito. En este ejemplo es violeta, esto hace que el segundo dígito sea un 7.

MULTIPLICADOR: La tercera banda es llamada multiplicador (o Número de Ceros) y esto se entiende como el número de ceros que debes escribir después de los dos dígitos que ya tienes. Una banda  te dice que debes agregar 5 ceros (Verde).

TOLERANCIA: La banda del otro extremo de la resistencia es llamada Tolerancia. Esta indica el porcentaje de precisión del valor de la resistencia. La mayoría de las resistencias de carbón tienen una banda de tolerancia de color dorado, indicando que el valor real de la resistencia está dentro del valor nominal + o – un 5% del mismo valor. 

El valor de esta resistencia es por lo tanto: 2-7-00000 ohmios, es decir, 2700000 Ω ,  o 2,7 MΩ 10%  .

Más acerca del Código de Colores

El código de colores explicado anteriormente te permite interpretar los valores de cualquier resistencia por encima de los 100 Ω. 

¿Cómo trabaja el código para valores por debajo de 100 Ω?

Aquí está el código para 12 Ω: marrón, rojo, negro.

                             

El color negro como multiplicador representa o significa que ningún cero deberá agregarse a las dos primeras cifras. Usando este método para indicar valores comprendidos entre 10 Ω y 100 Ω, esto significa que todos los valores requieren el mismo número de bandas.

Para valores comprendidos entre 1 Ω y 10 Ω, el color del multiplicador es cambiado a dorado. Por ejemplo:

Los colores: marrón, negro, dorado indican una resistencia de 1 Ω, 

mientras que los colores: rojo, rojo, dorado se refieren a una resistencia de 2,2 Ω.

Las resistencias de película de metal, fabricadas con 1 o 2 % de tolerancia, a menudo usan un código que consiste en 4 bandas de colores en lugar de 3. El código trabaja de la misma forma, con las primeras 3 bandas interpretadas como dígitos y la cuarta banda como el multiplicador. 

Por ejemplo, una resistencia de película de metal de 1 kΩ tiene las siguientes bandas:

marrón, negro, negro, marrón (más marrón o rojo para la tolerancia),

mientras que una resistencia de película de metal de 56 kΩ tiene las bandas:

verde, azul, negro, rojo

Cabe señalar que el multiplicador para las resistencias de película de metal con valores desde 1 kΩ

para arriba es marrón (en lugar de rojo, como en el sistema de tres colores), mientras que el factor de

multiplicación es rojo para resistencias por encima de 10 kΩ (en lugar de naranja).

Es probable que uses valores bajos de resistencias de película metálica en algunas ocasiones y te sea

útil saber leer su código. Sin embargo, la mayoría de las resistencias que usas en la construcción de

circuitos electrónicos serán de película de carbón con valores indicados usando el código de tres

bandas de color. Es este sistema el que tú debes dominar primero.

Valores E12 y E24

Si tú tienes alguna experiencia construyendo circuitos, habrás notado que las resistencias comúnmente

tienen valores tales como 2,2 , 3,3 , o 4,7 y no están disponibles en valores igualmente espaciados

como 2 , 3 , 4 , 5 y así sucesivamente. Los fabricantes no producen valores similares a estos, ¿porqué

no? La respuesta se debe en parte al hecho de que las resistencias son fabricadas con un porcentaje de

precisión (tolerancia). Mira la tabla de abajo la cual muestra los valores de la serie E12 y E24:

Biografía - Otto von Guericke

(Magdeburgo, actual Alemania, 1602 - Hamburgo, 1686) Físico e ingeniero alemán. Estudió derecho en la Universidad de Jena y matemáticas en la de Leiden. Durante la guerra de los Treinta Años sirvió como ingeniero en el ejército de Gustavo Adolfo de Suecia. De sus estudios sobre el vacío concluyó que éste admitía la propagación de la luz pero no la del sonido, y que determinados procesos como la combustión, y por tanto la respiración animal, no podían tener lugar en condiciones de ausencia de aire. En 1654 realizó su famoso experimento de los hemisferios de Magdeburgo, en el que dos semiesferas de cobre de 3,66 metros de diámetro quedaron unidas con tal fuerza por el efecto de un vacío parcial creado en su interior que ni con la fuerza de dieciséis caballos fue posible separarlas.

Era hijo de una familia noble, y, después de haber estudiado leyes y matemáticas en Alemania y Leiden, viajó por Francia e Inglaterra. Devastada su ciudad natal durante la guerra de los Treinta Años, Guericke y los suyos apenas pudieron salvar la vida. En 1636 llegó a ingeniero jefe de Erfurt, y en 1646 a burgomaestre de Magdeburgo. Su ocupación preferida era la investigación científica, singularmente sobre neumática; alentado por los descubrimientos de Galileo, Pascal y Torricelli, intentó conseguir el vacío, y, tras numerosos y afortunados experimentos, entre los cuales figura el célebre de los hemisferios, inventó en 1650 la bomba aspirante.


Otto von Guericke realizó también algunos estudios de electrostática; se le deben el primer esbozo de máquina eléctrica, el descubrimiento de la repulsión electrostática y la observación de algunos fenómenos luminosos. Construyó además un baroscopio, demostró la imposibilidad de la combustión en un espacio carente de aire, llevó a cabo investigaciones astronómicas y predijo la periodicidad de los cometas. Sus principales observaciones se hallan contenidas en Experimentos nuevos o de Magdeburgo sobre el espacio vacío (1672). Guericke es también autor de una Historia del asedio y la ocupación de Magdeburgo. En 1681 se retiró a Hamburgo, donde residió hasta el fin de sus días.

Su obra Experimentos nuevos o de Magdeburgo sobre el espacio vacío (1672), publicada en latín en la
ciudad de Amsterdam, resulta particularmente original e interesante por las nuevas concepciones introducidas respecto al aire y al vacío que establecieron, junto con las de Torricelli, las bases de la aerostática. Gran parte del texto está dedicado a numerosos experimentos sobre el vacío; el autor comenzó por estudiar y construir varios tipos de aparatos capaces de producirlo. En el libro se describen también experimentos sobre la presión atmosférica, entre ellos el ya citado y famosísimo de los hemisferios de Magdeburgo. Los estudios de Otto von Guericke ejercieron una gran influencia sobre la investigación científica de su tiempo y promovieron el posterior conocimiento de las leyes que rigen el estado gaseoso y la técnica del vacío






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Biografía - Willian Gilbert

Físico y médico inglés . Nació el 24 de mayo de 1544 en Colchester, Essex (Inglaterra).

Cursó estudios en el Saint John's College de la Universidad de Cambridge. En 1573 comenzó a ejercer la medicina en Londres.

Pronto consiguió amplia fama como médico y como científico: en 1589 era uno de los comisarios encargados de la dirección de la Pharmacopeia Londinensis, obra que no vio la luz hasta 1618. En 1601 fue nombrado médico de la corte; a la muerte de la reina Isabel (marzo de 1603), su sucesor Jacobo I Estuardo le confirmó en el cargo. Ese mismo año fue nombrado miembro del Real Colegio de Médicos, pero Gilbert murió poco después. Fue sepultado en Colchester, donde se le erigió un monumento sepulcral.

Para la posteridad ha quedado sobre todo como un notable astrónomo y físico: fue uno de los primeros que aceptó en Inglaterra la teoría copernicana. Es notable su obra De mundo nostro sublunari philosophia nova, publicada después de su muerte por su hermano (Amsterdam, 1615). En ella, además de defender con vehemencia el sistema copernicano, aventuró como hipótesis que las estrellas fijas pueden encontrarse a diferentes distancias de la tierra, y no en una única esfera.

Pero su fama se apoya especialmente en sus estudios sobre el magnetismo contenidos en El imán y los

cuerpos magnéticos (De magnete magneticisque corporibus). Esta obra, que Galileo calificó de fundamental, fue publicada en Londres en 1600 y debe considerarse como el primer tratado importante de física aparecido en Inglaterra. Gilbert compiló en ella sus investigaciones sobre cuerpos magnéticos y atracciones eléctricas.

Descubrió que muchas sustancias tenían la capacidad de atraer objetos ligeros cuando se frotaban y aplicó el término eléctrica para la fuerza que ejercen estas sustancias después de ser frotadas.

Gilbert distingue netamente los fenómenos eléctricos de los magnéticos, refiriendo los resultados de algunas de sus experiencias dirigidas a demostrar que el hierro, al ser frotado por cuerpos electrizados como el diamante, no presenta fenómenos magnéticos. Con este propósito introdujo el autor nuevos términos que serían después usados corrientemente en la física ("polos magnéticos", "fuerza eléctrica", "cuerpos eléctricos y no eléctricos"). Al mostrar que el hierro, a altas temperaturas, no presenta alteraciones magnéticas, se adelantó a los modernos descubrimientos de Curie.

Gilbert descubrió además que la aguja de la brújula apunta al norte-sur y gira hacia abajo debido a que el planeta Tierra actúa como un gigantesco imán; hay que entender la atracción sólo como un caso particular de la atracción magnética entre polos opuestos. Construyó, con fines experimentales, un pequeño globo magnético llamada Terrella que mostraba la orientación de la aguja magnética de las brújulas en la dirección de los polos y explicaba la variación de la declinación en función de la posición de la brújula.

William Gilbert falleció el 10 de diciembre de 1603 en Londres.

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Biografía - Teofrasto

Teofrasto . Filósofo griego. Según el testimonio de Diógenes Laercio, su verdadero nombre era Tirtamo, pero su gran amigo el filósofo Aristóteles se lo cambió por el que conocemos, que significa “de habla o estilo divino”.

Síntesis biográfica

Nació en la Isla de Lesbos, actual Grecia, 372 a.C.-?, 288 a.C. Frecuentó la escuela de Platón y la de Aristóteles y, hasta hace poco, se le consideraba como un epígono del último. Sin embargo, las últimas investigaciones de los historiadores conceden un papel más relevante a este filósofo y coinciden en atribuirle una serie de innovaciones respecto a la lógica aristotélica.

Fue un amante del conocimiento que incursionó por muchas aristas del saber y del espíritu humano. Teofrasto presidió la escuela peripatética durante treinta y cinco años y murió bajo su dirección, la escuela floreció admirablemente —hubo un tiempo en el que hubo más de 2000 estudiantes— y a su muerte le legó su casa con jardín y columnatas como lugar permanente de enseñanza.

Principales Aportes

Teofrasto desarrollo numerosos teoremas para la lógica proposicional, además de la doctrina de los silogismos hipotéticos y la lógica modal, con lo que habría constituido el punto de inflexión entre la lógica aristotélica y la estoica.

La obra más importante de Teofrasto es Caracteres éticos, que tuvo una gran influencia en las posteriores clasificaciones de caracteres y tipos psicológicos. El filósofo se prodigó también en otras materias, como la botánica, la geología, la física, la psicología, la política y la metafísica, a pesar de que de esta amplia obra sólo se conservan unos pocos fragmentos. Teofrasto hizo la primera clasificación de las plantas basada en sus propiedades medicinales.

Publicaciones

Dos de sus principales publicaciones fueron: Historia plantarum (obviamente, Historia de las plantas), una completa obra escrita en nueve libros. Una abundante colección de datos escrita en seis libros, cuyo título original fue De causis plantarum, lo que se traduce como Sobre las causas de las plantas. Estos dos magníficos tratados, fueron parte de la bibliografía científico botánica más importante de la que se disponía en épocas antiguas hasta el Renacimiento. Por cierto, pocos estudios en esas épocas fueron tan serios y minuciosos. Se cree, sin duda, que su completa formación como filósofo influyó decisivamente en la riqueza de sus aportes. También se conocen fragmentos de otra parte de su obra, como una Historia de la física, un tratado Sobre las piedras, un trabajo Sobre las sensaciones [De sensibus] y uno sobre metafísica Airoptai, que probablemente formó parte de un tratado sistemático.

Algunos fragmentos científicos más pequeños han sido compilados en las ediciones de J. G. Schneider (1818-21) y F. Wimmer (1842-62) y en la de bolsillo Analecta Theophrastea. La obra Los caracteres merece una mención aparte. El trabajo consiste en un breve, vigoroso y mordaz boceto de los tipos morales, que contiene una invalorable descripción de la vida de su tiempo. Se trata, en definitiva, del primer intento escrito de una sistemática de caracteres. El libro está considerado por algunos especialistas como un trabajo independiente; otros se inclinan por sostener que son bosquejos que escribió de tanto en tanto y que fueron recopilados y editados después de su muerte; otros son de la opinión de que Los caracteres formaba parte de un trabajo sistemático más amplio; pero el estilo del libro contradice esta opinión.

Escribió el primer tratado donde se estable que existen varias sustancias, aparte del ámbar, que poseen la propiedad de atraer objetos al ser frotadas. Así deja constancia en lo que sería el primer estudio científico sobre la electricidad.

Murió en el 288 a.C.

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Biografía - Tales de Mileto

Filósofo griego. Nació en el 624 a.C. en Mileto ciudad griega en la Jonia (hoy Turquía), año primero de la XXXV Olimpiada.

Relacionado con Anaximandro, su discípulo, y con Anaxímenes, discípulo de Anaximandro, denominándose a los tres como la Escuela Jónica o "de Mileto". Es el primero de los siete sabios de Grecia, reconocidos por su sabiduría práctica. Tuvo como discípulo y protegido a Pitágoras. Es uno de los más grandes astrónomos y matemáticos de su época, a tal punto que era una lectura obligatoria para cualquier matemático en la Edad Media y contemporánea. Sus estudios abarcaron profundamente el área de la Geometría, Álgebra lineal, Geometría del espacio y algunas ramas de la Física, tales como la Estática, Dinámica y Óptica.

Ya en su tiempo se le reconocieron sus conocimientos de astronomía tras predecir el eclipse de sol que ocurrió el 28 de mayo del 585 a.C. Diógenes Laercio dijo que "fue el primero que averiguo la carrera de un trópico a otro, y el primero que comparando la magnitud del sol con la de la luna, manifestó ser ésta setecientas veinte veces menor que aquél, como escriben algunos", que fue el inventor de las estaciones del año y asignó a este trescientos sesenta y cinco días. Parece ser que fue el introductor de la geometría en Grecia.

Se cuenta que consiguió medir la altura de las pirámides por medio de su sombra, proporcionándola con la nuestra cuando esta es igual al cuerpo, esto es, Tales esperó a que la sombra de una persona tuviera la misma longitud que la altura del cuerpo de la misma persona, afirmando entonces que la longitud de la sombra de la pirámide habría de ser igual a la altura de ésta.

Las primeras observaciones sobre la electricidad datan de las experiencias de este filósofo griego. Comprobó que si se frotaba el ámbar, este atraía hacia sí a objetos más livianos (pequeñas pajas y plumas). Se creía que la electricidad residía en el objeto frotado. De ahí que el término electricidad provenga del vocablo griego electrón, que significa ámbar.

Componentes Electrónicos

1. Componentes electrónicos
2. Circuitos electrónicos de uso frecuente
3. Amplificadores
4. Circuitos Lógicos



1. Componentes electrónicos

Los circuitos electrónicos constan de componentes electrónicos interconectados. Estos ponentes se clasifican en dos categorías: activos o pasivos. Entre los pasivos se incluyen las resistencias, los condensadores y las bobinas. Los considerados activos incluyen las baterías (o pilas), los generadores, los tubos de vacío y los transistores.

TUBOS DE VACIO


Un tubo de vacío consiste en una cápsula de vidrio de la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos elementos (diodo) está formado por un cátodo y un ánodo, este último conectado al terminal positivo de una fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño tubo metálico que se calienta mediante un filamento) libera electrones que migran hacia él (un cilindro metálico en torno al cátodo, también llamado placa). Si se aplica una tensión alterna al ánodo, los electrones sólo fluirán hacia el ánodo durante el semiciclo positivo; durante el ciclo negativo de la tensión alterna, el ánodo repele los electrones, impidiendo que cualquier corriente pase a través del tubo. Los diodos conectados de tal manera que sólo permiten los semiciclos positivos de una corriente alterna (CA) se denominan tubos rectificadores y se emplean en la conversión de corriente alterna a corriente continua (CC) .Al insertar una rejilla, formada por un hilo metálico en espiral, entre el cátodo y el ánodo, y aplicando una tensión negativa a dicha rejilla, es posible controlar el flujo de electrones. Si la rejilla es negativa, los repele y sólo una pequeña fracción de los electrones emitidos por el cátodo pueden llegar al ánodo. Este tipo de tubo, denominado triodo, puede utilizarse como amplificador. Las pequeñas variaciones de la tensión que se producen en la rejilla, como las generadas por una señal de radio o de sonido, pueden provocar grandes variaciones en el flujo de electrones desde el cátodo hacia el ánodo y, en consecuencia, en el sistema de circuitos conectado al ánodo.


TRANSISTORES

Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el germanio, dopados (Es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias extrañas con reacciones químicas), de manera que se produce una abundancia o una carencia de electrones libres. En el primer caso, se dice que el semiconductor es del tipo n, y en el segundo que es del tipo p. Combinando materiales del tipo n y del tipo p puede producirse un diodo. Cuando éste se conecta a una batería de manera tal que el material tipo p es positivo y el material tipo n es negativo, los electrones son repelidos desde el terminal negativo de la batería y pasan, sin ningún obstáculo, a la región p, que carece de electrones. Con la batería invertida, los electrones que llegan al material p pueden pasar sólo con muchas dificultades hacia el material n, que ya está lleno de electrones libres, en cuyo caso la corriente es casi cero.

El transistor bipolar fue inventado en 1948 para sustituir al tubo de vacío triodo. Está formado por tres capas de material dopado, que forman dos uniones pn (bipolares) con configuraciones pnp o npn. Una unión está conectada a la batería para permitir el flujo de corriente (polarización negativa frontal, o polarización directa), y la otra está conectada a una batería en sentido contrario (polarización inversa). Si se varía la corriente en la unión de polarización directa mediante la adición de una señal, la corriente de la unión de polarización inversa del transistor variará en consecuencia. El principio puede utilizarse para construir amplificadores en los que una pequeña señal aplicada a la unión de polarización directa provocará un gran cambio en la corriente de la unión de polarización inversa.

Otro tipo de transistor es el de efecto de campo (FET, acrónimo inglés de Field-Effect Transistor), que funciona sobre la base del principio de repulsión o de atracción de cargas debido a la superposición de un campo eléctrico. La amplificación de la corriente se consigue de manera similar al empleado en el control de rejilla de un tubo de vacío. Los transistores de efecto de campo funcionan de forma más eficaz que los bipolares, ya que es posible controlar una señal grande con una cantidad de energía muy pequeña.

Circuitos integrados


La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación, estas regiones son interconectadas mediante conductores minúsculos, a fin de producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio. Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.

Resistencias


Al conectar una batería a un material conductor, una determinada cantidad de corriente fluirá a través de dicho material. Esta corriente depende de la tensión de la batería, de las dimensiones de la muestra y de la conductividad del propio material. Las resistencia se emplean para controlar la corriente en los circuitos electrónicos. Se elaboran con mezclas de carbono, láminas metálicas o hilo de resistencia, y disponen de dos cables de conexión. A las resistencias variables se le llaman reóstatos o potenciometros, con un brazo de contacto deslizante y ajustable, suelen utilizarse para controlar el volumen de radios y televisiones.


Condensadores

Los condensadores están formados por dos placas metálicas separadas por un material aislante. Si se conecta una batería a ambas placas, durante un breve tiempo fluirá una corriente eléctrica que se acumulará en cada una de ellas. Si se desconecta la batería, el condensador conserva la carga y la tensión asociada a la misma. Las tensiones rápidamente cambiantes, como las provocadas por una señal de sonido o de radio, generan mayores flujos de corriente hacia y desde las placas; entonces, el condensador actúa como conductor de la corriente alterna. Este efecto puede utilizarse, por ejemplo, para separar una señal de sonido o de radio de una corriente continua, a fin de conectar la salida de una fase de amplificación a la entrada de la siguiente.


Bobinas

Las bobinas (también llamadas inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida y lentamente cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar una frecuencia específica mediante un condensador variable.


Dispositivos de detección y transductores

La medición de magnitudes mecánicas, térmicas, eléctricas y químicas se realiza empleando dispositivos denominados sensores y transductores. El sensor es sensible a los cambios de la magnitud a medir, como una temperatura, una posición o una concentración química. El transductor convierte estas mediciones en señales eléctricas, que pueden alimentar a instrumentos de lectura, registro o control de las magnitudes medidas. Los sensores y transductores pueden funcionar en ubicaciones alejadas del observador, así como en entornos inadecuados o impracticables para los seres humanos.

Algunos dispositivos actúan de forma simultánea como sensor y transductor. Un termopar consta de dos uniones de diferentes metales que generan una pequeña tensión que depende del diferencial término entre las uniones. El termistor es una resistencia especial, cuyo valor de resistencia varía según la temperatura. Un reóstato variable puede convertir el movimiento mecánico en señal eléctrica. Para medir distancias se emplean condensadores de diseño especial, y para detectar la luz se utilizan fotocélulas. Para medir velocidades, aceleración o flujos de líquidos se recurre a otro tipo de dispositivos. En la mayoría de los casos, la señal eléctrica es débil y debe ser amplificada por un circuito electrónico.


2. Circuitos electrónicos de uso frecuente

Circuitos de alimentación eléctrica (Fuentes) La mayoría de los equipos electrónicos requieren tensiones de CC para su funcionamiento. Estas tensiones pueden ser suministradas por baterías o por fuentes de alimentación internas que convierten la corriente alterna, que puede obtenerse de la red eléctrica que llega a cada vivienda, en tensiones reguladas de CC. El primer elemento de una fuente de alimentación de CC interna es el transformador, que eleva o disminuye la tensión de entrada a un nivel adecuado para el funcionamiento del equipo. La función secundaria del transformador es servir como aislamiento de masa (conexión a tierra) eléctrica del dispositivo a fin de reducir posibles peligros de electrocución. A continuación del transformador se sitúa un rectificador, que suele ser un diodo. En el pasado se utilizaban diodos de vacío y una amplia variedad de diferentes materiales (cristales de germanio o sulfato de cadmio) en los rectificadores de baja potencia empleados en los equipos electrónicos. En la actualidad se emplean casi exclusivamente rectificadores de silicio debido a su bajo coste y alta fiabilidad.

Las fluctuaciones y ondulaciones superpuestas a la tensión de CC rectificada (percibidas como un zumbido en los amplificadores de sonido defectuosos) pueden filtrarse mediante un condensador. Cuanto más grande sea el condensador, menor será el nivel de fluctuación de la tensión. Es posible alcanzar un control más exacto sobre los niveles y fluctuaciones de tensión mediante un regulador de tensión, que también consigue que las tensiones internas sean independientes de las fluctuaciones que puedan encontrarse en un artefacto eléctrico. Un sencillo regulador de tensión que se utiliza a menudo es el diodo de Zener, formado por un diodo de unión pn de estado sólido que actúa como aislante hasta una tensión predeterminada. Por encima de dicha tensión, se convierte en un conductor que deriva los excesos de tensión. Por lo general, los reguladores de tensión más sofisticados se construyen como circuitos integrados.


Circuitos amplificadores

Los amplificadores electrónicos se utilizan sobre todo para aumentar la tensión, la corriente o la potencia de una señal. Los amplificadores lineales incrementan la señal sin distorsionarla (o distorsionándola mínimamente), de manera que la salida es proporcional a la entrada. Los amplificadores no lineales permiten generar un cambio considerable en la forma de onda de la señal. Los amplificadores lineales se utilizan para señales de sonido y vídeo, mientras que los no lineales se emplean en osciladores, dispositivos electrónicos de alimentación, moduladores, mezcladores, circuitos lógicos y demás aplicaciones en las que se requiere una reducción de la amplitud. Aunque los tubos de vacío tuvieron gran importancia en los amplificadores, hoy día suelen utilizarse circuitos de transistores discretos o circuitos integrados.


5. Amplificadores de sonido

Los amplificadores de sonido, de uso común en radios, televisiones y grabadoras de cintas, suelen funcionar a frecuencias entre 2 y 20 kiloherz (1 kHz = 1.000 ciclos por segundo). Amplifican la señal eléctrica que, a continuación, se convierte en sonido con un altavoz. Los amplificadores operativos, incorporados en circuitos integrados y formados por amplificadores lineales multifásicos acoplados a la corriente continua, son muy populares como amplificadores de sonido.


Amplificadores de vídeo

Los amplificadores de vídeo se utilizan principalmente para señales con un rango de frecuencias de hasta 6 megaherz (1 MHz = 1 millón de ciclos por segundo). La señal generada por el amplificador se convierte en la información visual por ejemplo la que aparece en la pantalla de televisión, y la amplitud de señal regula el brillo de los puntos que forman la imagen. Para realizar esta función, un amplificador de vídeo debe funcionar en una banda ancha y amplificar de igual manera todas las señales, con baja distorsión.


Amplificadores de radiofrecuencia

Estos amplificadores aumentan el nivel de señal de los sistemas de comunicaciones de radio o televisión. Por lo general, sus frecuencias van desde 100 kHz hasta 1 gigaherz (1 GHz = 1.000 millones de ciclos por segundo), y pueden llegar incluso al rango de frecuencias de microondas. Osciladores

Los osciladores constan de un amplificador y de algún tipo de realimentación: la señal de salida se reconduce a la entrada del amplificador. Los elementos determinantes de la frecuencia pueden ser un circuito de inductancia-capacitancia sintonizado o un cristal vibrador. Los osciladores controlados por cristal ofrecen mayor precisión y estabilidad. Los osciladores se emplean para producir señales de sonido y de radio en una amplia variedad de usos. Por ejemplo, los osciladores sencillos de radiofrecuencia se emplean en los modernos teléfonos de teclas para transmitir datos a la estación telefónica central al marcar un número. Los tonos de sonido generados por los osciladores también pueden encontrarse en relojes despertadores, radios, instrumentos electrónicos, computadoras y sistemas de alarma. Los osciladores de alta frecuencia se emplean en equipos de comunicaciones para controlar las funciones de sintonización y detección de señales. Las emisoras de radio y de televisión utilizan osciladores de alta frecuencia y de gran precisión para generar las frecuencias de transmisión.


3. Circuitos Lógicos

Los circuitos de conmutación y temporización, o circuitos lógicos, forman la base de cualquier dispositivo en el que se tengan que seleccionar o combinar señales de manera controlada. Entre los campos de aplicación de estos tipos de circuitos pueden mencionarse la conmutación telefónica, las transmisiones por satélite y el funcionamiento de las computadoras digitales.

La lógica digital es un proceso racional para adoptar sencillas decisiones de 'verdadero' o 'falso' basadas en las reglas del álgebra de Boole. El estado verdadero se representado por un 1, y falso por un 0, y en los circuitos lógicos estos numerales aparecen como señales de dos tensiones diferentes. Los circuitos lógicos se utilizan para adoptar decisiones específicas de 'verdadero-falso' sobre la base de la presencia de múltiples señales 'verdadero-falso' en las entradas. Las señales se pueden generar por conmutadores mecánicos o por transductores de estado sólido. La señal de entrada, una vez aceptada y acondicionada (para eliminar las señales eléctricas indeseadas, o ruidos), es procesada por los circuitos lógicos digitales. Las diversas familias de dispositivos lógicos digitales, por lo general circuitos integrados, ejecutan una variedad de funciones lógicas a través de las llamadas puertas lógicas, como las puertas OR, AND y NOT y combinaciones de las mismas (como 'NOR', que incluye a OR y a NOT). Otra familia lógica muy utilizada es la lógica transistor-transistor. También se emplea la lógica de semiconductor complementario de óxido metálico, que ejecuta funciones similares a niveles de potencia muy bajos pero a velocidades de funcionamiento ligeramente inferiores. Existen también muchas otras variedades de circuitos lógicos, incluyendo la hoy obsoleta lógica reóstato-transistor y la lógica de acoplamiento por emisor, utilizada para sistemas de muy altas velocidades.

Los bloques elementales de un dispositivo lógico se denominan puertas lógicas digitales. Una puerta Y (AND) tiene dos o más entradas y una única salida. La salida de una puerta Y es verdadera sólo si todas las entradas son verdaderas. Una puerta O (OR) tiene dos o más entradas y una sola salida. La salida de una puerta O es verdadera si cualquiera de las entradas es verdadera, y es falsa si todas las entradas son falsas. Una puerta INVERSORA (INVERTER) tiene una única entrada y una única salida, y puede convertir una señal verdadera en falsa, efectuando de esta manera la función negación (NOT). A partir de las puertas elementales pueden construirse circuitos lógicos más complicados, entre los que pueden mencionarse los circuitos biestables (también llamados flip-flops, que son interruptores binarios), contadores, comparadores, sumadores y combinaciones más complejas.

En general, para ejecutar una determinada función es necesario conectar grandes cantidades de elementos lógicos en circuitos complejos. En algunos casos se utilizan microprocesadores para efectuar muchas de las funciones de conmutación y temporización de los elementos lógicos individuales. Los procesadores están específicamente programados con instrucciones individuales para ejecutar una determinada tarea o tareas. Una de las ventajas de los microprocesadores es que permiten realizar diferentes funciones lógicas, dependiendo de las instrucciones de programación almacenadas. La desventaja de los microprocesadores es que normalmente funcionan de manera secuencial, lo que podría resultar demasiado lento para algunas aplicaciones. En tales casos se emplean circuitos lógicos especialmente diseñados.


COMPONENTES PASIVOS:

La resistencia

El condensador




COMPONENTES ACTIVOS:

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