CIRCUITOS INTEGRADOS

Trabajo creado para conocer los diferentes tipos de diodos, tales como lo son los CI 555, semiconductores, rectificadores, compuertas digitales y

transistores.

Andrés Sarmiento y Sara Rojas.14 de Marzo 2015.

Abstract

El circuito integrado 555 ha sido, junto con los microprocesadores, el chip más famoso en

la breve historia de la microelectrónica. A pesar de que no se trata-de una invención

nueva, permanece tan actual como en sus primeros tiempos. Se utiliza tanto en

aplicaciones sencillas como en computadores y complejos sistemas de control industrial.

Ha sido también objeto de una extensa literatura y sobre él se han escrito libros

completos que describen numerosos circuitos y posibilidades de aplicación. Fue lanzado

al mercado en el año de 1972 por Signetics para satisfacer la urgencia de un circuito

generador de pulsos universal que se adaptará a las necesidades de diseño más frecuentes.

Hasta ese entonces, todos los generadores de pulsos se realizaban utilizando componentes

discretos (transistores, resistencias, condensadores, etc.). La aparición del 555 simplificó

el diseño y construcción de estos circuitos y los hizo compactos, económicos y muy

confiables.

La rápida difusión, su fácil utilización y la aparición de una gran cantidad de circuitos de

aplicación confirmaron la excelente calidad de su diseño, la cual, apoyada por su bajo

costo, incrementaron su popularidad.

Actualmente, casi todas las fábricas de circuitos integrados, incluyendo las grandes

empresas japonesas de semiconductores, producen el 555 bajo distintas denominaciones

o referencias, tanto en tecnología bipolar como CMOS.

II

Tabla de Contenido

Capítulo 1 Circuitos Integrados................................................................................. 1

Definición.................................................................................................................. 1

Descripción General...................................................................................................1

Historia.......................................................................................................................2

Funcionamiento......................................................................................................... 4

Funcionamiento Monoestable....................................................................... 4

Funcionamiento Estable.................................................................................4

Principal Uso del 555............................................................................................... 5

Descripción de los Terminales del 555.................................................................... 5

Gnd............................................................................................................... 6

Disparo.......................................................................................................... 6

Salida..............................................................................................................

6

Reset...............................................................................................................6

Control de Voltaje..........................................................................................6

Umbral........................................................................................................... 7

Descarga.........................................................................................................7

V+.................................................................................................................. 7

Capítulo 2 Semiconductores...................................................................................... 8

III

Los semiconductores Intrinsecos............................................................................... 8

Los semiconductores Extrinsecos.............................................................................. 9

Capítulo 3 Diodos Rectificadores.............................................................................. 11

Caída de tensión característica. Curva Característica................................................ 11

Tensión Inversa..........................................................................................................11

Conexión y soldadura................................................................................................ 13

Prueba de diodos........................................................................................................ 14

Tipos. Aplicaciones....................................................................................................15

Diodos de señal (pequeña corriente)............................................................. 15

Diodo de protección para relés...................................................................... 15

Diodos rectificadores (grandes corrientes).................................................... 16

Puentes rectificadores.................................................................................... 16

Capítulo 4 Compuertas digitales o logicas.................................................................17

Compuerta IF (SI).......................................................................................... 18

Compuerta NOT (NO)................................................................................... 18

Compuerta AND (Y)..................................................................................... 19

Compuerta OR (O)........................................................................................ 20

Compuerta NAND (NO Y)............................................................................21

Compuerta NOR (NO O)............................................................................... 22

Compuerta XOR (O EXCLUSIVO).............................................................. 22

Compuerta NXOR (NO O EXCLUSIVO).................................................... 23

Capítulo 5 Transistores.............................................................................................. 25

IV

Funciones................................................................................................................... 25

Lista de referencias................................................................................................... 28

Bibliografía................................................................................................................ 29

Conclusiones.............................................................................................................. 30

V

Capítulo 1

Circuitos Integrados

Definición

Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es un

circuito electrónico complejo en forma de una pastilla pequeña de material

semiconductor, encapsulado o envasado en una sola pieza. Esta pieza es una carcasa de la

que salen unas patillas que servirán para conectar el circuito integrado al circuito.

Descripción general

El circuito integrado 555 es un dispositivo altamente estable que se utiliza para la

generación de señales de pulsos. La presentación DIP de 8 pines es la más común. El

encapsulado metálico se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales.

También está disponible en encapsulado de montaje superficial, con la referencia

LM555CM de National.

1

Historia

En 1970, Hans Camenzind, un ingeniero nacido en Suiza, quién después de

terminar su educación secundaria viajó a Estados Unidos para realizar los estudios de

ingeniería, se tomó un mes de vacaciones de su empleo en Signetics (ahora Phillips) para

escribir un libro, pero en vez de volver al final de las vacaciones, le pidió a la compañía

que lo contratase como consultor durante un año, para usar los principios del oscilador

controlado por tensión o VCO en el desarrollo de un circuito integrado temporizador; esta

idea no era del agrado del departamento de ingeniería de Signetics, pero afortunadamente

a Art Fury, el responsable de Mercadotecnia de la empresa, la idea le entusiasmó y le dio

el contrato a Camenzind, quien después de seis meses, completó el diseño final (los

primeros diseños no hacían uso de redes RC para la temporización y por ello preveían un

circuito integrado de 14 patillas que era mucho más complejo y caro)

El 555 fue pionero en muchos aspectos, no solo fue el primer circuito integrado

temporizador, también fue el primero en venderse desde su salida al mercado a bajo

precio (US $0,75), cosa nunca hecha hasta entonces por ningún productor de

semiconductores. Cabe acotar que por las diferencias entre Camenzind y el departamento

de ingeniería de Signetics, el proyecto durmió durante un año antes de ser finalmente

producido en masa por Signetics.

El temporizador fue introducido en el mercado en el año 1972 por Signetics con el

nombre: SE555/NE555 y fue llamado "The IC Time Machine" (La Máquina del Tiempo

2

en Circuito Integrado). Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y aunque en la

actualidad se emplea más su remozada versión CMOS desarrollada por DaveBingham en

Intersil, se sigue usando también la versión bipolar original, especialmente en

aplicaciones que requieran grandes corrientes en la salida del temporizador.

Imagen tomada de: http://elec2-kmc-ugmo.blogspot.com/2012/08/practica-1.html

Imagen tomada de:http://blog.sakrow.com/2011/12/05/circuito-integrado-555-configuracion-interna/

3

Funcionamiento

Funcionamiento Monoestable

Cuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.

Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la ecuación:

T = 1.1*Ra*CEs recomendable, para no tener

problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).

NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.

Funcionamiento Estable

En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia: F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]La señal cuadrada tendrá como

valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor bajo 0V. Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas: Salida a nivel alto:

T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C

Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C

4

Principal uso del 555El 555 es un circuito integrado cuya

función principal es producir pulsos de

temporización con precisión, entre sus

funciones secundarias están la de oscilador,

divisor de frecuencia, modulador o generador.

Este circuito integrado incorpora dentro de sí, dos comparadores de voltaje, un

flipflop, una etapa de salida de corriente, un divisor de voltaje por resistor y un transistor

de descarga. Dependiendo de cómo se interconecten estas funciones utilizando

componentes externos es posible conseguir que dicho circuito realiza un gran número de

funciones tales como la del multivibrador estable y la del circuito monoestable.

Descripción de los terminales del 555

5

Gnd(normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente

tierra.

Disparo (normalmente la 2): es en esta patilla, donde se establece el inicio del

tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo

ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este

pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se

quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

Salida (normalmente la 3): aquí veremos el resultado de la operación

del temporizador, ya sea que esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la

salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (vcc) menos 1.7 voltios. Esta

salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset

(normalmente la 4).

Reset (normalmente la 4): si se pone a un nivel por debajo de 0.7 voltios, pone la

patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que

conectarla a vcc para evitar que el 555 se "resetee".

Control de voltaje (normalmente la 5): cuando el temporizador se utiliza en el

modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde vcc (en

la práctica como vcc -1 voltio) hasta casi 0 v (aprox. 2 voltios). Así es posible modificar

los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido

por los resistores y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a

la patilla de control de voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de vcc en la

6

configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede

variar desde 1.7 voltios hasta vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la

configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en

frecuencia (fm). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de

0.01μf para evitar las interferencias.

Umbral (normalmente la 6): es una entrada a un comparador interno que tiene el

555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

Descarga (normalmente la 7): utilizado para descargar con efectividad el

condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

V+ (normalmente la 8): también llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se

conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo). Hay

versiones militares de este integrado que llegan hasta 18 voltios.

7

Capítulo2

Semiconductores

Es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante

dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la

presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.

Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla

adjunta.

El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio,

aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos

12 y 13 con los de los grupos 16 y 15 respectivamente (GaAs, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd

y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica

común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración

electrónica s²p².

Existen dos tipos de semiconductores.

Los semiconductores intrínsecos

(Que también se conocen como semiconductores extremadamente puros) son

cristales que, a través de enlaces covalentes entre los átomos, desarrollan una estructura

de tipo tetraédrico A temperatura de ambiente, estos cristales tienen electrones que

absorben la energía que necesitan para pasar a la banda de conducción, quedando un

hueco de electrón en la banda de valencia.

8

Los semiconductores extrínsecos

Son semiconductores intrínsecos a los que les agregan impurezas para lograr su

dopaje (así se conoce el resultado del proceso que se lleva a cabo para modificar las

propiedades eléctricas de un semiconductor).

Todos los elementos químicos se califican como conductores, aislantes o

semiconductores. Mientras que las conductores tienen baja resistencia a la circulación de

la corriente eléctrica y los aislantes, alta, los semiconductores se ubican entre ambos ya

que permiten el paso de la corriente sólo en ciertos casos. La temperatura, la presión, la

radiación y los campos magnéticos pueden hacer que un semiconductor actúe como

conductor o como aislante según el contexto.

Entre los semiconductores más empleados en el ámbito de la industria, se

encuentran el silicio, el azufre y el germanio. Estos elementos se utilizan para la

producción de chips y transistores, entre otros productos.

Hay dos tipos de semiconductores extrínsecos: los semiconductores de tipo N y

semiconductores del tipo P.

Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado

añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de

portadores de carga libres (en este caso negativos o electrones).

Cuando se añade el material dopante, aporta sus electrones más débilmente

vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo de agente dopante es también

conocido como material donante, ya que da algunos de sus electrones.

9

Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado,

añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de

portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).

Cuando se añade el material dopante libera los electrones más débilmente

vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también conocido

como material aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido un electrón son

conocidos como huecos.

10

Capítulo 3

Diodos Rectificadores

Definición

Los diodos son dispositivos semiconductores que permiten hacer fluir la

electricidad solo en un sentido.

La flecha del símbolo del diodo muestra la dirección en la cual puede fluir la

corriente. Los diodos son la versión eléctrica de la válvula o tubo de vacío y al principio

los diodos fueron llamados realmente válvulas.

Caída de tensión en directa. Curva característica

La electricidad utiliza una pequeña energía para poder pasar a través deldiodo, de

forma similar a como una persona empuja una puerta venciendo un muelle. Esto significa

que hay un pequeño voltaje a travésde un diodo conduciendo, este voltaje es llamado

caída de voltaje o tensión en directa y es de unos 0,7 V para todos los diodos normales

fabricados de silicio. La caída de voltaje en directa de un diodo es casi constante

cualquiera que sea la corriente que pase a través de él por lo que tiene una característica

muy pronunciada (gráfica corriente-voltaje).

11

Tensión inversa

Cuando una tensión o voltaje inverso es aplicado sobre un diodo ideal, este no

conduce corriente, pero todos los diodos reales presentan una fuga de corriente muy

pequeña de unos pocos μA (10-6 A) o menos. Esto puede ignorarse o despreciarse en la

mayoría de los circuitos porque será mucho más pequeña que la corriente que fluye en

sentido directo. Sin embargo, todos los diodos tienen un máximo voltaje o tensión inversa

(usualmente 50 V o más) y si esta se excede el diodo fallará y dejará pasar una gran

corriente en dirección inversa, esto es llamado ruptura.

Los diodos ordinarios pueden clasificarse dentro de dos tipos:

– diodos de señal los cuales dejan pasar pequeñas corrientes de 100 mA o menos, y

– diodos rectificadores los cuales dejan pasar grandes corrientes

Además hay diodos LED (light emitter diode: diodo emisor de luz) y diodos zener, estos

últimos suelen funcionar con tensión inversa y permiten regular y estabilizar el voltaje.

12

Un diodo rectificador es uno de los dispositivos más sencillos. El nombre diodo

rectificador procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de

una señal de corriente alterna.

Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos

positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente

eléctrica.

Conexión y soldadura

Los diodos deben conectarse de la forma correcta, el diagrama puede ser

etiquetado como (+) para el ánodo y (–) para el cátodo. El cátodo es marcado por una

línea pintada sobre el cuerpo del diodo. Los diodos están rotulados con su código en una

pequeña impresión, puede que necesites una lupa potente para leer esta etiqueta sobre

diodos de pequeña señal. Los diodos de pequeña señal pueden dañarse por calentamiento

cuando se solden, pero el riesgo es pequeño a menos que estés usando un diodo de

germanio (su código comienza con OA...) en cuyo caso deberías usar un disipador de

calor enganchado al terminal entre la unión y el cuerpo del diodo. Un simple terminal

metálico de tipo cocodrilo puede ser usado como disipador de calor.

Los diodos rectificadores son bastante más robustos y no es necesario tomar

precauciones especiales para soldarlos.

13

Prueba de diodos

Puedes usar un multímetro o un sencillo tester (batería, resistencia y LED) para

verificar que un diodo conduzca en una dirección pero no en la otra. Una bombilla puede

usarse para comprobar un diodo rectificador, pero NO USAR una bombilla para probar

un diodo de señal porque la gran corriente que podría pasar destruiría el diodo.

Imagen tomada de:http://construyasuvideorockola.com/curso_06.php

14

Tipos. Aplicaciones

Diodos de señal (pequeña corriente)

Los diodos de señal son usados en los circuitos para procesar información

(señales eléctricas), por lo que solo son requeridos para pasar pequeñas corrientes de

hasta 100 mA.Un diodo de señal de uso general tal como el 1N4148 está hecho de silicio

y tiene una caída de tensión directa de 0,7 V.

Un diodo de germanio tal como el OA90 tiene una caída de tensión directa más

baja, de 0,2 V, y esto lo hace conveniente para usar en circuitos de radio como detectores

los cuales extraen la señal de audio desde la débil señal de radio.

Para uso general, donde la medida de la caída de tensión directa es menos

importante, los diodos de silicio son mejores porque son menos fácilmente dañados

cuando se sueldan, tienen una más baja resistencia cuando conducen, y tienen muy baja

corriente de pérdida cuando se les aplica un voltaje en inversa.

Diodo de protección para relés

Los diodos de señal son también usados para proteger transistores y circuitos

integrados del breve alto voltaje producido cuando la bobinade un relé es desconectada.

El diagrama muestra como un diodo deprotección es conectado “al revés” sobre

la bobina del relé. La corriente que fluye a través de la bobina de un relé crea un campo

magnético el cual cae de repente cuando la corriente deja de circular por ella. Esta caída

15

repentina del campo magnético induce sobre la bobina un breve pero alto voltaje, el cual

es muy probable que dañe transistores y circuitos integrados.

El diodo de protección permite al voltaje inducido conducir una breve corriente a

través de la bobina (y el diodo) así el campo magnético se desvanece rápidamente. Esto

previene que el voltaje inducido se haga suficientemente alto como para causar algún

daño a los dispositivos.

Diodos rectificadores (grandes corrientes)

Los diodos rectificadores son usados en fuentes de alimentación para convertir la

corriente alterna (AC) a corriente continua (DC), un proceso conocido como

rectificación. También son usados en circuitos en los cuales han de pasar grandes

corrientes a través del diodo.

Todos los diodos rectificadores están hechos de silicio y por lo tanto tienen una

caída de tensión directa de 0,7 V. El 1N4001 es adecuado para circuitos con más bajo

voltaje y una corriente inferior a 1A

Puentes rectificadores

Hay varias maneras de conectar los diodos para construir un rectificador y

convertir la AC en DC. El puente rectificador es una de ellas y está disponible en

encapsulados especiales que contienen los cuatro diodos requeridos. Los puentes

rectificadores se clasifican por su máxima corriente y máxima tensión inversa.

16

Capítulo 4

Compuertas Digitales o Lógicas

Dentro de la electrónica digital, existe un gran número de problemas a resolver

que se repiten normalmente. Por ejemplo, es muy común que al diseñar un circuito

electrónico necesitemos tener el valor opuesto al de un punto determinado, o que cuando

un cierto número de pulsadores estén activados, una salida permanezca apagada. Todas

estas situaciones pueden ser expresadas mediante ceros y unos, y tratadas mediante

circuitos digitales.

Los elementos básicos de cualquier circuito digital son las compuertas digitales.

La construcción de las compuertas lógicas, está basada en componentes discretos

(Transistores, Diodos, y Resistencias), pero con la enorme ventaja de que en un solo

circuito integrado podemos encontrar 1, 2, 3 o 4 compuertas (dependiendo de su número

de entradas y propiedades).

Desde el punto de vista práctico, podemos considerar a cada compuerta como una

caja negra, en la que se introducen valores digitales en sus entradas, y el valor del

resultado aparece en la salida.

Cada compuerta tiene asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista

el estado de su salida para cada combinación posible de estados en la(s) entrada(s).

Todos los circuitos internos de las compuertas están conectados de manera que las

entradas y salidas puedan manejar estados lógicos (1 o 0).

17

Compuerta IF (SI)

La puerta lógica IF, realiza la función booleana de la igualdad. En los esquemas

de un circuito electrónico se simboliza mediante un triangulo, cuya base corresponde a la

entrada, y el vértice opuesto la salida. Su tabla de verdad es también sencilla: la salida

toma siempre el valor de la entrada.

En electrónica, generalmente se utilizan compuertas IF como amplificadores de

corriente (buffers en ingles), para permitir manejar dispositivos que tienen consumos de

corriente elevados desde otros que solo pueden entregar corrientes más débiles.

Compuerta NOT (NO)

Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto del que está

presente en su única entrada. En efecto, su función es la negación. Se utiliza cuando es

necesario tener disponible un valor lógico opuesto a uno dado.

18

Compuerta AND (Y)

Con dos o más entradas, esta compuerta realiza la función booleana de la multiplicación.

Su salida será un “1” cuando todas sus entradas también estén en nivel alto. En cualquier

otro caso, la salida será un “0”. El operador AND se lo asocia a la multiplicación.

19

Podemos pensar en esta compuerta como una lámpara, que hace las veces de

salida, en serie con la fuente de alimentación y dos o más interruptores, cada uno

oficiando de entrada. La lámpara se encenderá únicamente cuando todos los interruptores

estén cerrados. En este ejemplo, el estado de los interruptores es “1” cuando están

cerrados y 0 cuando están abiertos.

Z = A + B (o de manera gráfica) Z = A OR B

Compuerta OR (O)

La función booleana que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y

matemáticamente la expresamos como “+”. Esta compuerta presenta un estado alto en su

salida cuando al menos una de sus entradas también está en estado alto.

20

Z = A * B (o de manera gráfica) Z = A AND B

Compuerta NAND ( NO Y)

Cualquier compuerta lógica se puede negar, esto es, invertir el estado de su salida,

simplemente agregando una compuerta NOT que realice esa tarea. Debido a que es una

situación muy común, se fabrican compuertas que ya están negadas internamente. Este es

el caso de la compuerta NAND: es simplemente la negación de la compuerta AND.

Esto modifica su tabla de verdad, de hecho la invierte (se dice que la niega) quedando

que la salida solo será un 0 cuando todas sus entradas estén en 1.

21

Compuerta NOR (NO O)

De forma similar a lo explicado con la compuerta NAND, una compuerta NOR es la negación de una compuerta OR, obtenida agregando una etapa NOT en su salida.

Como podemos ver en su tabla de verdad, la salida de una compuerta NOR es 1

solamente cuando todas sus entradas son 0. Igual que en casos anteriores, la negación se

expresa en los esquemas mediante un círculo en la salida.

Compuerta XOR (O EXCLUSIVO)

La compuerta OR vista anteriormente realiza la operación lógica correspondiente

al O inclusivo, es decir, una o ambas de las entradas deben estar en 1 para que la salida

sea 1. Un ejemplo de esta compuerta en lenguaje coloquial seria “Mañana iré de compras

o al cine”. Basta con que vaya de compras o al cine para que la afirmación sea verdadera.

En caso de que realice ambas cosas, la afirmación también es verdadera. Aquí es donde la

22

función XOR difiere de la OR: en una compuerta XOR la salida será 0 siempre que las

entradas sean distintas entre si. En el ejemplo anterior, si se tratase de la operación XOR,

la salida seria 1 solamente si fuimos de compras o si fuimos al cine, pero 0 si no fuimos a

ninguno de esos lugares, o si fuimos a ambos.

Esta característica hace de la compuerta XOR un componente imprescindible en

los circuitos sumadores de números binarios, tal como los utilizados en las calculadoras

electrónicas

Compuerta NXOR (No O Exclusivo)

No hay mucho para decir de esta compuerta. Como se puede deducir de los casos

anteriores, una compuerta NXOR no es más que una XOR con su salida negada, por lo

que su salida estará en estado alto solamente cuando sus entradas son iguales, y en estado

bajo para las demás combinaciones posibles.

23

24

Capítulo 5

Transistores

Es un dispositivo semiconductor, que ha reducido y facilitado el diseño de

circuitos electrónicos de un tamaño reducido, con su gran versatilidad y fácil control.

Este permite que se controle y regule una corriente de amplia magnitud por medio de una

señal muy pequeña.

Funciones

El transistor cumple dos funciones:

-Funciona como un elemento que amplifica señales.

-Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una diminuta señal de mando.

Ejemplo: Interruptor.

El funcionamiento de un transistor puede constar de tres estados posibles dentro

del circuito, las cuales son:

-En activa: deja pasar más o menos corriente.

-En corte: no deja pasar corriente.

-En saturación: deja pasar toda la corriente.

25

El transistor se puede considerar como un interruptor, el cual se puede accionar

eléctricamente, pero también como un amplificador de corriente, puesto que con una

pequeña corriente en la base, podemos conseguir una corriente mayor entre emisor y

colector.

Las corrientes en un transistor son tres: Corriente de base Ib, corriente de emisor

Ie y la corriente del colector Ic. Esta imagen representa un transistor NPN.

También están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del

tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores

NPN).

26

Y por último denotaremos la polarización de un transistor:

  Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas a los componentes para que

funcionen correctamente.

Hay una gama muy amplia de transistores por lo que antes de conectar deberemos

identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se deba

conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo

negativo.

La unión BASE-EMISOR siempre polarizado directamente, y la unión COLECTOR–

BASE siempre polarizado inversamente.

27

Lista de referencias

Boole, George; Requena Manzano, Esteban: tr. (1 de 1984). El análisis matemático de la lógica (2 edición). Ediciones Cátedra, S.A

Goerge C. Stanley Jr. ; Diano 1974; Fundamentos de transistores.

Modular Series on Solid State Devices. Vol I, II, III, IV, VNeudeck G.W., Pierret R.F.,

Ed.Addison Wesley, 1988

Spice for circuits and electronics using PSpice; Rashid M.H.; Prentice Hall Inc, 1990

Diseño digital. Una perspectiva VLSI-CMOS; Alcubilla R., Pons J., Bardés D.; Edicions UPC, 1995

Microelectrónica; Millman J., Gravel A. ;Hispano Europea, 1991

28

Conclusiones

Como resultado de este trabajo, es posible concluir que los circuitos integrados son

dispositivos cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una

gran precisión.

Los circuitos integrados han hecho posible el desarrollo de muchos nuevos productos,

como computadoras y calculadoras personales, relojes digitales y videojuegos. Se han

utilizado también para mejorar y rebajar el costo de muchos productos existentes, como

los televisores, los receptores de radio y los equipos de alta fidelidad

Las compuertas lógicas son los dispositivos electrónicos más sencillos que existen, pero

al mismo tiempo son los más utilizados en la actualidad.

El transistor es un gran aporte al campo del desarrollo científico y tecnológico, dado su

amplia versatilidad y su gran aplicabilidad en la investigación y desarrollo.

Podemos observar que la importancia de los diodos rectificadores es muy grande, pues

permite tanto transformar una señal de corriente alterna en una de corriente directa, como

duplicar, triplicar, cuadriplicar, etc. voltajes y poder sujetar señales a un cierto valor de

CD requerido.

La incursión de los transistores sustituyo los tubos al vacío y permitió la reducción de

sistemas y diseños electrónicos, siendo estos más estables y de mayor rendimiento.

29

Bibliografía

http://thales.cica.es/cadiz2/ecoweb/ed0184/Tema2/2.3.1.htm

http://www.areatecnologia.com/electronica/circuito-integrado-555.html

http://tic.uis.edu.co/ava/pluginfile.php/189748/mod_resource/content/2/

IC-555_CEKIT.pdf

https://electronicavm.files.wordpress.com/2011/04/c-i-555.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor

http://definicion.de/semiconductor/

http://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-

rectificadores

http://www.monografias.com/trabajos71/compuertas-logicas/compuertas-

logicas.shtml

http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/compuertas-digitales.htm

http://www.aguilarmicros.mex.tl/imagesnew2/0/0/0/0/2/1/4/2/9/6/

Comp_L.pdf

http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL

%20TRANSISTOR.htm

http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php

http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php

http://www.bricopage.com/transistores.htm

30