Electronica e instrumentacion

7/30/2019 Electronica e instrumentacion

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MATERIALES CONDUCTORES, AISLENTES YSEMICONDUCTORES

Conductores: se facilita el flujo de electrones en estosmateriales.

Aislantes: Aquellos conductores que tienen una granresistencia al flujo de electrones.

Semiconductores: Actan como conductores bajociertas condiciones y bajo otras condiciones actancomo aislantes.


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ELECTRICIDAD

Disciplina que estudia el comportamiento de los electrones libres en unconductor.


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RESISTENCIA

La oposicin al flujo de electrones es llamada resistencia.


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VOLTAJEDiferencial de potencial, es la fuerza o presin de empuje de los electrones en uncircuito elctrico.


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CORRIENTE

Cuando el circuito est cerrado, a la circulacin de electrones que fluyen por elconductor, se le conoce con el nombre de Corriente o Intensidad de corriente (Amperes).


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CORRIENTE DIRECTA

Tambin conocida como corriente continua, siempre fluye en una misma direccin.Y tiene polaridad.


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CORRIENTE ALTERNAUna fuente de corriente alterna produce un voltaje que regularmente se va alternando,aumentando desde cero hasta un mximo positivo y decreciendo hasta cero, para volver aaumentar a un numero negativo y decrecer hasta llegar nuevamente a cero, y a sisucesivamente. No tiene polaridad.


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Disciplina que estudia el comportamiento de los electrones libres en un semiconductor(gases, vacio, elementos como el Silicio y Germanio regularmente).

Es un campo de estudio relacionado con el comportamiento de los electrones libres, enparticular, dentro de ciertos medios, tales como el vaco, gases, as como conductores

especiales y semiconductores.
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Chip.jpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/96/Protoboard_circuito_multivibradores.jpg


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- MATERIAL TIPO N

Cuando se agregan pequeos porcentajes de fsforo al silicio, los tomos de fsforodesplazan algunos de los tomos de silicio. El tomo formado, se denomina del tipo No negativo, ya que ahora tiene ms electrones libres que los que tena cuando era silicio

puro. Las estructuras formadas por estos tomos tienden a ceder electrones, (se podradecir que "sobran").


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- MATERIAL TIPO P

La adicin de impurezas de aluminio al silicio, hace que el tomo de aluminio adquierauna carga de frontera negativa, crendose de esta manera un hueco. En virtud de queel tomo de aluminio ha dejado huecos la tendencia es a completar las capas del

tomo, tomando electrones, (se podra decir que "faltan").


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El diodo semiconductor se forma al unir los dos materiales, el tipo N y el tipo P(construidos a partir de la base: Germanio y Silicio).

En trminos prcticos y simplificando la operacin de este dispositivo, el diodoconduce en una direccin, de acuerdo a la polarizacin de la fuente que lo alimenta,si se invierten las terminales de esta fuente el diodo se comporta como circuito

abierto.


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Polarizacin directa (VD > 0.7). El diodo se comporta como circuito cerrado ypor lo tanto hay conduccin elctrica.


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Polarizacin inversa (VD < 0.7). El diodo se comporta como circuito abierto ypor lo tanto no hay conduccin elctrica.


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En la siguiente curva, se observa el comportamiento de un diodo. En Polarizacin Directase puede observar que el umbral de conduccin es de 0.7 Volts. En Polarizacin Inversa sepuede observar que tiene un lmite donde llega a la zona de ruptura, esta zona de rupturaes cuando el dispositivo se daa.


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DONDE:

Vmax = ( 2 ) ( Vrms )

Para calcular el voltaje de corriente directa obtenido de un rectificador de media onda seutiliza la siguiente frmula:

Vcd = ( Vmax / ) - 0.7


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La desventaja de este circuito es que nicamente rectifica la mitad de la capacidad deltransformador.

Para calcular el voltaje de corriente directa haremos uso de la siguiente formula:

Vcd = ( 2 Vmax / ) - 0.7


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Vcd = ( 2 Vmax / ) - 1.4


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La prueba de un diodo con un multmetro no indica siempre si el diodo est en buen o mal estado. Si se

prueba un diodo que est conectado a un circuito, con un multmetro, puede dar lecturas falsas porque

otros componentes pueden estar conectados en paralelo con el diodo bajo prueba. La mejor forma de

probar un diodo es medir la cada de voltaje a travs del diodo cuando esta en Polarizacin Directa.

Un diodo en buen estado tiene una cada de voltaje a travs del mismo cuando esta operando en

polarizacin directa y conduciendo corriente, entre 0.5 y 0.8 V, considerando que la mayora de losdiodos son de Silicio. Algunos diodos estn hechos de Germanio y tiene la cada de voltaje entre 0.2 y

0.3V.

Un multmetro se ajusta en la posicin de prueba de diodo para probar la cada de voltaje a travs del

diodo.

En esta posicin, el medidor produce un pequeo voltaje entre las puntas de prueba. El medidordespliega la cada de voltaje cuando las puntas estn conectadas a travs de un diodo.


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El multmetro se fija en la opcin de diagnstico de

diodos como se muestra en la figura.

En polarizacin directa debe dar una lectura similar.

En polarizacin inversa debe marcar OL, circuito

abierto.

Segn las lecturas del Multmetro, el diodo puede estar fallando de tres maneras:

- Diodo en corto circuito: cuando se prueba el diodo con el multmetro en polarizacin directa e

inversa y marca cero.

- Diodo abierto: cuando se prueba el diodo en polarizacin directa e inversa y marca OL.

- Diodo con fugas: cuando las lecturas no son las del diodo en buen estado.


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Hasta donde hemos visto, los circuitos rectificadores entregan a la carga un voltajede corriente directa en forma de pulsos. Para obtener un voltaje constante, similaral que produce una batera, es necesario emplear un filtro.


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Cuando el voltaje de la fuente alcanza el voltaje mximo, el diodo conduce brevemente yrecarga el condensador con Vmax, posteriormente el condensador se descargadependiendo de la resistencia de carga y de la capacitancia del condensador.


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En los circuitos anteriores existe una diferencia de voltaje en la regulacin decorriente directa, este voltaje se le llama voltaje de rizo y se calcula de lasiguiente manera:


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Ejemplo:

Suponga que un puente rectificador tiene una corriente continua en la carga de 10mA, y unfiltro de 470 uF, Cul es el voltaje de rizo que tiene la carga?

Solucin:

VR = 10mA / ( 120 hz * 470 uF) = 0.177 volts

De lo anterior deducimos que mientras ms grande sea la capacitancia del condensador

ms regulada ser nuestra fuente.


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Los diodos rectificadores nunca se emplean intencionalmente en a zona de ruptura, ya queesto los daara. Un diodo zener es diferente, se trata de un diodo diseado para que funcioneen la zona de ruptura. El diodo zener es la parte esencial de los reguladores de voltaje; estosson circuitos que mantienen el voltaje casi constante con independencia de que se presenten

grandes variaciones de voltaje de red y de la resistencia de carga.

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