Componentes Electrónicos
Componentes Pasivos
Fabricados a partir de materiales convencionales, como bobinas, condensadores y resistencias.
Componentes Semiconductores
Fabricados con materiales específicos, como diodos y transistores.
Resistencias
Un operador o componente eléctrico que se opone al paso de la corriente. Su valor óhmico (R) depende de su longitud (l), de su sección (s) y de un parámetro específico llamado resistividad (ρ):
R = ρ * l / s
La resistencia relaciona la tensión (V) y la intensidad (I) mediante la ley de Ohm:
V = I * R
Utilidad:
- Para ajustar la tensión que actúa sobre un componente, se instala una resistencia en serie con él.
- Para limitar la intensidad de corriente que circula por un componente, se instala la resistencia en paralelo con él.
Condensadores
Un operador o componente eléctrico formado por dos placas metálicas, denominadas armaduras, que se encuentran separadas por un material aislante denominado dieléctrico. Su misión es almacenar carga eléctrica para suministrarla en un momento determinado.
La capacidad (C) de un condensador depende de la superficie de las armaduras (S), de la distancia que las separa (d) y de la naturaleza del dieléctrico, que está determinada por la llamada constante dieléctrica (ε):
C = ε * S / d
Bobinas
Un operador eléctrico formado por un conductor arrollado de forma cilíndrica. En algunos casos, el conductor se arrolla sobre un núcleo magnético; en otros, el núcleo es el aire. El arrollamiento está formado por varias capas de hilo de cobre electrolítico aislado con esmalte.
Cuando circula por una bobina una corriente eléctrica, se genera un campo magnético cuyas líneas de fuerza pasan por su interior. La intensidad de este campo magnético es directamente proporcional a la intensidad de corriente que circula por la bobina y al número de espiras que contenga.
Llamamos flujo magnético (Φ) al total de líneas de fuerza que atraviesa la sección de una espira. Este flujo es directamente proporcional a la intensidad (B) del campo magnético y a la superficie (S) que presenta la espira:
Φ = B * S
La autoinducción (L) de una bobina depende del número de espiras que forman el arrollamiento (N), del flujo magnético que la atraviesa (Φ) y de la intensidad de corriente que la recorre (I):
L = N * Φ / I
Diodos
Componente semiconductor muy empleado en los circuitos electrónicos. Permite el paso de la corriente en un solo sentido.
- Tipo N: Se obtiene inyectando en el silicio algunos átomos de otros materiales capaces de ceder electrones.
- Tipo P: Similar al tipo N, pero acepta electrones en vez de cederlos.
Transistores
Componente electrónico semiconductor fundamental. Existen dos tipos principales: NPN y PNP. De cada uno de los cristales sale un terminal que permite conectar físicamente el componente al circuito: base, emisor y colector.
Los transistores de efecto de campo están formados por un sustrato de material semiconductor sobre el que se difunden dos islas de materiales semiconductores de diferente dopado. Tienen tres terminales: surtidor (S), drenador (D) y puerta (G).
Otros Conceptos Importantes
Resistencia Dependiente
Resistencias que varían su valor óhmico en función de una magnitud física:
- LDR (Resistencia dependiente de la luz): Su valor óhmico disminuye cuando se ilumina y aumenta en la oscuridad. Se utiliza en automatismos de apertura de puertas.
- VDR (Varistor): Su valor óhmico aumenta cuanto mayor es la tensión que soportan. Se emplean como elementos de protección de contactos.
- NTC (Termistor de coeficiente de temperatura negativo): Su valor óhmico disminuye cuanto mayor es la temperatura. Se utiliza en termostatos.
- PTC (Termistor de coeficiente de temperatura positivo): Su valor óhmico aumenta con la temperatura. Se utiliza en sistemas de protección contra incendios.
Ganancia
La ganancia de un circuito electrónico es la relación entre la señal de salida y la de entrada.
Impedancia
Es la magnitud que relaciona las tensiones e intensidades que actúan sobre un componente o un circuito.
- Impedancia de entrada: Es el cociente entre la tensión de entrada y la intensidad de entrada. Se mide en ohmios.
- Impedancia de salida: Es el cociente entre la tensión de salida y la intensidad de salida. También se mide en ohmios.
Realimentación
Consiste en tomar una parte de la señal de salida de un componente e introducirla de nuevo a su entrada.
Tipos:
- Positiva: La parte de la señal de salida que se introduce en la entrada se añade a la señal de entrada.
- Negativa: La parte de la señal de salida que se introduce en la entrada se opone a la señal de entrada.
Amplificador Operacional
Elementos:
- Patillas de entrada: Son dos: la no inversora (+) y la inversora (-).
- Patilla de salida: Señalada con Vs, es el lugar por donde aparece la señal de salida.
- Patillas de alimentación: Señalizadas como Vcc y -Vcc, se emplean para conectar la fuente de alimentación que permite al amplificador operacional funcionar correctamente.
Circuito Inversor
Para conseguir un circuito inversor basta conectar la entrada de señal a la patilla -. La ganancia (Gv) se calcula como:
Gv = -R2 / R1
Observamos que la ganancia tiene signo negativo. Esto significa que la señal de salida es opuesta a la de entrada. Por lo tanto, se trata de un circuito inversor.
Circuito No Inversor
Para conseguir un circuito no inversor basta conectar la entrada de señal a la patilla +. La ganancia (Gv) se calcula como:
Gv = (R1 + R2) / R1
Esta ganancia tiene signo positivo, lo que significa que la señal de salida posee la misma forma que la de entrada. Por eso, es un circuito no inversor.
Circuito Sumador
Es similar al inversor, pero el número de entradas a la patilla – es mayor. La tensión de salida (Vs) se calcula como:
Vs = (-R2 / R1) * (V1 + V2 + V3)
Así pues, la tensión de salida depende de la suma de las tensiones de entrada y del cociente entre las resistencias R1 y R2. Es por eso que se llama circuito sumador.