COMPONENTES ELECTRÓNICOS

RESISTENCIAS

Cualquier elemento localizado en el paso de una corriente eléctrica  sea esta corriente continua o corriente alterna y causa oposición a que ésta circule se llama resistencia.

Normalmente las resistencias se representan con la letra R y el valor de éstas se mide en Ohmios (W). Las resistencias son fabricadas en una amplia variedad de valores. Hay resistencias con valores de Kilohmios (KW), Megaohmios (MW). Estás dos últimas unidades se utilizan para representar resistencias muy grandes. En la siguiente tabla vemos las equivalencias entre ellas

1 Kilohmio (KW)  = 1,000 Ohmios (W)

1 Megaohmio (MW) = 1,000,000 Ohmios (W)

1 Megaohmio (MW) = 1,000 Kilohmios (W)

Para poder saber el valor de las resistencias existe un código de colores que nos ayuda a obtener  con facilidad este valor con sólo verlas. Más adelante en este documento.

Símbolo de la resistencia

CÓDIGO COLORES RESISTENCIAS

Las dos primeras bandas dan una idea del valor base de la resistencia y la tercera banda nos indica por cuanto hay que multiplicar el valor base anterior para obtener el verdadero valor de la resistencia. La cuarta y última banda nos da la tolerancia.: Dorado 5%, Plateado 10%, sin color 20%.

La primera banda:	valor base
Segunda banda:	valor base
Tercera banda:	valor multiplicador
Cuarta banda:	Tolerancia en porcentaje

Significado de cada banda

Color	Valor base	Multiplicador
Negro	0	x 1
Marrón	1	x 10
Rojo	2	x 100
Naranja	3	x 1,000
Amarillo	4	x 10,000
Verde	5	x 100,000
Azul	6	x 1,000,000
Violeta	7	x 10,000,000
Gris	8	x 100,000,000
Blanco	9

CONDENSADOR

¿Qué es un condensador?

Un condensador es un dispositivo que almacena energía en la forma de un campo eléctrico. El condensador consiste en dos placas, que están separadas por un material aislante, que puede ser aire u otro material "dieléctrico", que no permite que éstas (las placas) se toquen. Se parece a la batería que todos conocemos, pero el condensador solamente almacena energía en forma de campo eléctrico, pues no es capaz de crearla.
Los condensadores se miden en Faradios (F.), pudiendo encontrarse condensadores que se miden en microfaradios (mF), picofaradios (pF) y nanofaradios (nF). A continuación se pueden ver algunas equivalencias de unidades.

105	1 m F	1,000,000 pF	1,000 nF
104	0.1 m F	100,000 pF	100 nF
103	0.01 m F	10,000 pF	10 nF
102	0.001 m F	1,000 pF	1 nF

¿Qué aplicaciones tiene un condensador?

• Para aplicaciones de descarga rápida, como un Flash, en donde el condensador se tiene que descargar a gran velocidad para generar la luz necesaria (algo que hace muy fácilmente cuando se le conecta en paralelo un medio de baja resistencia)
• Como Filtro, Un condensador de gran valor (1,000 mF - 12,000 mF) se utiliza para eliminar el "rizado" que se genera en el proceso de conversión de corriente alterna a corriente continua.
• Para aislar etapas o áreas de un circuito: Un condensador se comporta (idealmente) como un corto circuito para la señal alterna y como un circuito abierto para señales de corriente continua, etc. 

Existen condensadores electrolíticos de gran valor que en su mayoría tienen polaridad, esto quiere decir que su terminal positivo se debe de conectar a una parte del circuito donde el voltaje se mayor que donde se conecta el terminal negativo.

Símbolo condensador (no polarizado)

Símbolo condensador electrolítico (polarizado)

DIODO

Es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico. Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio.

Constan de dos partes una llamada N y la otra llamada P.

El diodo se puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes:

Polarización directa: Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del  diodo), o sea del ánodo al cátodo. En este caso la corriente atraviesa con mucha facilidad el diodo comportándose éste prácticamente como un corto circuito. En este caso el voltaje que se produce en la unión P-N es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

Diodo en polarización directa

Polarización inversa: Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o se del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, comportándose éste prácticamente como un circuito abierto.

Diodo en polarización inversa

¿Qué aplicaciones tiene el diodo? Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de las más comunes es el proceso de conversión de corriente alterna (C.A.) a corriente continua (C.C.). En este caso se utiliza el diodo como rectificador

Símbolo del diodo (A - ánodo  K - cátodo)

DIODO LED

(Light Emiter Diode - diodo emisor de luz)

Si alguna vez has visto, unas pequeñas luces de diferentes colores que se encienden y apagan, en algún circuito electrónico, sin lugar a dudas has visto el diodo LED en funcionamiento.

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente emite luz.

Existen diodos LED es de varios colores y estos dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo.

Debe de escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obtener una buena intensidad luminosa. El LED tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 V aproximadamente y la gama de corrientes que debe circular por el va de 10 mA a 20 mA en los diodos de color rojo y de entre 20 mA y 40 mA para los otros LEDs.

Tiene enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes, como son su bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas.

Qué Aplicaciones tiene el diodo LED?
Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento. Otra de las aplicaciones de los LEDs es la transferencia de luz como datos.

Símbolo del diodo LED

DIODO ZENER

Es un tipo especial de diodo que diferencia del funcionamiento de los diodos comunes, el diodo Zener siempre se utiliza en polarización inversa, en donde la corriente desea circular en contra de la flecha que representa el mismo diodo.

Flujo normal de corriente en un diodo Zener

En este caso analizaremos el diodo Zener, pero no como un elemento ideal, si no como un elemento real y debemos tomar en cuenta que cuando éste se polariza en modo inverso si existe una corriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.

Curva característica del diodo Zener

Analizando la curva del diodo Zener vemos que en el lugar donde se marca como región operativa, la corriente (Ir, en la línea vertical inferior) puede variar en un amplio margen, de pero el voltaje (Vz) no cambia. Se mantiene aproximadamente en 5.6 V. (para un diodo Zener de 5.6 V)

¿Qué aplicaciones tiene el diodo Zener? La principal aplicación que se le da al diodo Zener es la de regulador.

¿Qué hace un regulador con Zener?, Un regulador con Zener ideal mantiene un voltaje fijo predeterminado, a su salida, sin importar si varía el voltaje en la fuente de alimentación y sin importar como varíe la carga que se desea alimentar con este regulador.

Símbolo del diodo Zener (A - ánodo  K - cátodo)

TRANSISTOR BIPOLAR

tipo NPN

tipo PNP

El transistor bipolar es el más común de los transistores, y como los diodos, puede ser de germanio o silicio.

Existen dos tipos transistores: el NPN y el PNP, y la dirección del flujo de la corriente en cada caso, lo indica la flecha que se ve en el grafico de cada tipo de transistor.

El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.

El transistor es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor), una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación. Este factor se llama b (beta) y es un dato propio de cada transistor.

Entonces:

Ic (corriente que pasa por la patilla colector) es igual a b (factor de amplificación) por Ib (corriente que pasa por la patilla base).

Ic = b * Ib

Ie (corriente que pasa por la patilla emisor) es del mismo valor que Ic, sólo que, la corriente en un caso entra al transistor y en el otro caso sale de el, o viceversa.

Hay tres tipos de configuraciones típicas en los amplificadores con transistores, cada una de ellas con  características especiales que las hacen mejor para cierto tipo de aplicaciones.

o Emisor común

o Colector común

o Base común

TIRISTOR (SCR)

(Silicon Controled Rectifier)

Rectificador controlado de silicio, estos elementos semiconductores son muy utilizados para controlar la cantidad de potencia que se entrega a una carga, donde:

A = ánodo

C = cátodo, también representado por la letra K

G = compuerta o gate

Tomemos en cuenta el gráfico siguiente: ver que es un circuito de corriente continua

Normalmente el SCR se comporta como un circuito abierto hasta que activa su compuerta (GATE) con una pequeña corriente (se cierra el interruptor S) y así este conduce y se comporta como un diodo en polarización directa. Si no existe corriente en la compuerta, el tiristor no conduce. Lo que sucede después de ser activado el SCR, se queda conduciendo y se mantiene así. Si se desea que el tiristor deje de conducir, el voltaje +V debe ser reducido a 0 Voltios.

Si disminuimos lentamente la tensión, el tiristor seguirá conduciendo hasta que por el pase una cantidad de corriente menor a la llamada "CORRIENTE DE MANTENIMIENTO", lo que hará que el SCR deje de conducir aunque la tensión VG  (voltaje de la compuerta con respecto a tierra  no sea cero. Como se puede ver el SCR , tiene dos estados: Estado de conducción, en donde la resistencia entre ánodo y cátodo es muy baja Estado de corte, donde la resistencia es muy elevada

TRIAC

El triac es fundamentalmente una combinación paralela inversa de dos terminales de capas de semiconductor que permiten el disparo en cualquier dirección con una terminal de compuerta para controlar las condiciones de encendido bilateral del dispositivo en cualquier dirección. En otras palabras, para cualquier dirección, la corriente de compuerta puede controlar la acción del dispositivo en una forma muy similar a la mostrada para un SCR.

TEMPORIZADOR 555

Esté circuito integrado está compuesto básicamente por una combinación de comparadores lineales y amplificadores. El circuito completo se encuentra, por lo general, en un encapsulado de ocho terminales.

El temporizador 555 se puede conectar para que funcione de diferentes maneras, entre los mas importantes están: como multivibrador astable y como multivibrador monoestable

Multivibrador astable: Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo T1 y en un nivel bajo un tiempo T2. Los tiempos de duración dependen de los valores de R_A y R_B.

T1 = 0.693(R_A+R_B)C y T2 = 0.693 x R_B x C1

La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:

f = 1/(0.693 x C1 x (R1 + 2 x R2))

y el período es simplemente = 1 / f

Multivibrador monoestable: En este caso el circuito entrega a su salida un sólo pulso de un ancho establecido por el diseñador (tiempo de duración). El esquema de conexión es el que se muestra. La Fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo que la salida esta en nivel alto) es: T = 1.1 x R_A x C (en segundos). Observa que es necesario que la señal de disparo, sea de nivel bajo y de muy corta duración en el PIN # 2 del C.I. para iniciar la señal de salida.