ACADEMIA AERONATICA MAYOR PEDROTRAVERSARI

PROGRAMA DE BACHILLERATO TCNICO EN COMERCIO Y ADMINISTRACIN DE SISTEMAS

PROYECTO

_____________________________________________________CONTRUCCIN DE UN CIRCUITO ELECTRNICO SECUENCIADOR USANDO LUCES LED_____________________________________________________

AUTOR: CAIZARES KIMBERLYTUTOR: ING. GUSTAVO VACAFACILITADOR: ING. GUSTAVO VACAQUITO ECUADOR

APROBACIN DEL TUTOR

En mi calidad de profesor gua del proyecto de grado de investigacin sobre el tema CIRCUITO ELECTRNICO SECUENCIADOR USANDO LUCES LED del kdt: CAIZARES QUITANILLA KIMBERLY PAMELA estudiante del tercer ao de bachillerato de la especialidad de bachiller tcnico en comercio y administracin de sistemas de la ACADEMIA AERONATICA MAYOR PEDRO TRAVERSARI Del ao lectivo 2011-2012. Considere que dicho proyecto investigativo tiene los requisitos y mritos suficientes a la evaluacin del tribunal de grado y el HONORABLE CONSEJO DIRECTIVO que se designe para su correspondiente estudio y calificacin.

Quito, Mayo del 2012

Tutor ------------------------------------- Ing. Gustavo Vaca Cc: 171188613-3

AUTORA DEL TRABAJO DE GRADO

Los criterios en el presente proyecto CIRCUITO SECUENCIADOR USANDO LUCES LED como tambin los contenidos, ideas, anlisis, conclusiones y propuesta son de exclusiva responsabilidad de mi persona como autor de este trabajo de grado.

Quito, Junio del 2012

Autor

------------------------------------- Kdt: Caizares Quintanilla Kimberly Pamela Ci: 172474089-7

APROBACIN DEL TRIBUNAL DE GRADO

ACADEMIA AERONATICA MAYOR PEDRO TRAVERSARIY los miembros del tribunal examinador aprueban el informe del proyecto de investigacin sobre el CIRCUITO SECUENCIADOR USANDO LUCES LED del kdt: Caizares Quintanilla Kimberly Pamela alumno del tercer ao de bachillerato de la especialidad bachiller tcnico en comercio y administracin especializacin administracin de sistemas de la ACADEMIA AERONATICA MAYOR PEDRO TRAVERSARI.

Quito, Junio del 2012

Para constancia firman:

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ndice de contenido

APROBACIN DEL TUTORIIAUTORA DEL TRABAJO DE GRADOIIIAPROBACIN DEL TRIBUNAL DE GRADOIVDEDICATORIAIXAGRADECIMIENTOXPRESUPUESTOXIIIDetallesXIIICostoXIIIAdquisicin del materialXIII$35XIIIInvestigacin (Internet)XIII$20XIIIMaterial de Oficina (hojas)XIII$10XIIITransporteXIII$10XIIICAPTULO I- 1 -EL PROBLEMA- 1 -1.2 RBOL DEL PROBLEMA:- 4 -1.3 ANLISIS CRTICO:- 5 -1.4 PROGNOSIS:- 6 -1.5 DELIMITACIN- 7 -1.5.1 DELIMITACIN TEMPORAL:- 7 -1.5.2 DELIMITACIN ESPACIAL:- 7 -1.5.3 DELIMITACIN DE CAMPO:- 7 -1.6 OBJETIVOS- 8 -1.6.1 GENERAL:- 8 -1.6.2 ESPECFICOS:- 8 -1.7 JUSTIFICACIN- 9 -CAPITULO II- 10 -2.1 MARCO TERICO- 10 -2.2. Electrnica- 10 -2.3 Historia de la electrnica- 11 -2.3.1 Las vlvulas- 11 -2.3.2 Los circuitos integrados- 14 -2.4 Importancia de la electrnica- 16 -2.5 Aplicaciones de la electrnica- 18 -2.5.1 Electrnica de control- 18 -2.5.2 Telecomunicaciones- 20 -2.5.3 Electrnica de potencia- 22 -2.6 Sistemas Electrnicos:- 24 -2.7 Seales Electrnicas:- 25 -2.7.1- 26 -2.7.2- 26 -2.8 Tensin- 27 -Voltaje continuo (VDC)- 27 -Voltaje Alterno (VAC)- 28 -2.9 Corriente Elctrica- 28 -2.10 Circuitos Electrnicos:- 29 -2.11Clasificacin de circuitos electrnicos- 30 -2.11.1 Por el tipo de informacin- 30 -2.11.2 Por el tipo de rgimen- 30 -2.11.3 Por el tipo de seal- 30 -2.11.4 Por su configuracin- 30 -2.12 Tipos de circuitos elctricos- 31 -2.12.2 Circuito en serie- 31 -2.12.2 Circuito en paralelo- 31 -2.12.3 Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paralelo- 32 -2.12.4 Circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie- 32 -2.13 Componentes de un circuito electrnico- 33 -2.14 Dispositivos analgicos- 36 -2.15 Dispositivos digitales- 41 -2.16 Dispositivos de potencia- 42 -2.17 Leyes Fundamentales- 43 -2.17.1 Ley de corriente de Kirchhoff:- 43 -2.17.2 Ley de tensiones de Kirchhoff:- 44 -2.17.3 Ley de Ohm:- 44 -2.17.4 Teorema de Norton:- 46 -2.17.5 Circuito de Norton:- 46 -2.17.6 Teorema de Thvenin:- 47 -2.18 Equipos de medicin- 49 -2.19 FUNDAMENTACIN LEGAL- 56 -CAPTULO III- 64 -METODOLOGA- 64 -3.1. MODALIDAD BSICA DE LA INVESTIGACIN- 64 -3.2. TIPO O NIVEL DE LA INVESTIGACIN- 64 -3.3. PLAN DE RECOLECCIN DE INFORMACIN- 65 -3.4 MEN ANTEPROYECTO- 65 -3.5 CAPTULO I (ELPROBLEMA)- 66 -3.6 CAPTULO II (MARCO TERICO)- 66 -3.7 CAPTULO III (METODOLOGA)- 66 -3.8 MATRIZ DE OPERACIONES DE VARIABLES- 67 -3.8.1 Definir cada uno de los componentes del circuito a construir.- 67 -3.8.2 Conocer en donde se puede implementar el circuito secuenciador de luces led.- 68 -CAPTULO IV- 70 -ANLISIS E INTERPRETACIN- 70 -4.1 PROCESAMIENTO Y ANLISIS- 70 -4.1.1 LISTAS- 70 -4.1.2 ENGRANAJE- 71 -4.1.3 ORGANIGRAMA- 71 -ANEXOS- 78 -BIBLIOGRAFIA- 78 -ANEXO 2.- 79 -GLOSARIO DE TERMINOS- 79 -ANEXO 3.- 83 -CERTIFICACIN ORTOGRFICA- 83 -ANEXO 4.- 84 -FOTOGRAFIAS E IMAGENES- 84 -ANEXO 5- 91 -ARCHIVO PDF- 91 -

DEDICATORIA

Yo CAIZARES QUINTANILLA KIMBERLY PAMELA dedico este proyecto en especial a mis padres ya que de ellos he recibido el apoyo incondicional, y la mejor manera de agradecerles y reconocer su sacrificio es dedicndoles esta investigacin.Dedico de una manera muy especial este trabajo al Ing. Edison Jumbo ya que de l, he recibido apoyo incondicional y sobretodo sabios consejos.

Quito Junio 2012

-------------------------------------Autor

AGRADECIMIENTO

El proyecto y su realizacin llevo a cabo aproximadamente ocho meses. Fue un proyecto que exigi responsabilidad y mucho esfuerzo.Deseo agradecer de manera especial:Ing. Gustavo vaca que con su apoyo no dejo rendirme en ningn momento GRACIAS LIC por su excelente enseanza, y por sus inolvidables ancdotas las cuales me dieron mucho de que pensar y a sobrellevar mis problemas.Ing. Edison Jumbo al cual agradezco su apoyo incondicional y comprensin Agradezco el haber sido como un padre para mi, el haber confiado en mi en el momento en el que ni yo mismo lo haca GRACIAS! Jams olvidare todo lo que ah hecho por m.Wladimir Caizares por ese amor y ese apoyo que he recibido de tu parte desde que tengo razn de existir te adoro padre gracias por todo, por tus enseanzas por tu compresin y por tu confianza.

RECONOCIMIENTO

Yo KIMBERLY PAMELA CAIZARES QUINTANILLA reconozco que gracias a mis padres estoy cumpliendo una de las ms importantes etapas de mi vida, de los ingenieros aquellos que me ha brindado incondicionalmente su apoyo, sabidura y sobretodo sus consejos por lo cual agradezco ser la persona que soy ahora.

ACADEMIA AERONAUTICAMAYOR PEDRO TRAVERSARI CONTRUCCIN DE UN CIRCUITO ELECTRNICO SECUENCIADOR USANDO LUCES LED

RESUMENEl presente proyecto es funcional como indicador llamativo, para adornar computadoras, el rbol d navidad, fabrica de luces de discoteca y como inicio de un proyecto ms complejo.El trabajo se realizara con les y con una batera de 12 voltios, en el diseo se iniciara con dos leds por cada secuencia, se podrn agregar mas leds segn la evolucin del mismo.El diseo se creara con secuencias de una a una, este es el uso de NTE4017.Culminado con la construccin del circuito electrnico se realizara una recopilacin de informacin y fotografas con el cual se creara un manual del proceso paso a paso para mejor atendimiento y utilizacin.De acuerdo con la informacin que se recopilara ser demostrado que la electrnica es muy importante en la actualidadPRESUPUESTO

DetallesCosto

Adquisicin del material$35

Investigacin (Internet)$20

Material de Oficina (hojas)$10

Transporte$10

- 75 -CAPTULO I EL PROBLEMA

1.1 CONTEXTUALIZACIN1.1.1 MACROLa electrnica en el mundo es algo indispensable para nuestra vida diaria, ya que a medida que ha transcurrido el tiempo se incrusta ms y ms a nuestra cotidianeidad. El circuito electrnico secuenciador de iluminacin a nivel mundial consiste en el grupo de dispositivos lumnicos montados o instalados al frontal, lateral o trasera de un vehculo. Su propsito es proveer iluminacin a su conductor para pode hacer funcionar el automvil con seguridad en condiciones de baja visibilidad, aumentando la claridad del vehculo y ofreciendo a los dems usuarios de la va informacin sobre la presencia, posicin, tamao o direccin del vehculo y sobre las intenciones del conductor en cuanto a direccin y velocidad.Algunos pases permiten, o incluso obligan, que los vehculos estn equipados con luces de circulacin diurna. Estas pueden ser lmparas diseadas a tal efecto; o, segn cada normativa, pueden hacer la funcin los faros de corto o largo alcance, intermitentes o anti tinieblas delanteros. Segn las normas de ECE, una luz de circulacin diurna diseada para ello debe emitir luz blanca de al menos 400 candelas hacia adelante y no ms de 1200 candelas en cualquier direccin. La mayora de los pases bajo la normativa ECE permiten que los aros de corto alcance acten con esta funcin.Canad, Suecia, Noruega; Eslovenia, etc., requieren sistemas especialmente dedicados de especificaciones distintas segn el pas. Se permiten en muchos pases donde no son obligatorias, pero estn prohibidas en otros pases.En Norteamrica estos faros pueden producir un mximo de 7000 candelas, y pueden utilizarse los faros de largo alcance para tal funcin, siempre y cuando se haya reducido su voltaje. Esto ha probado muchas quejas sobre el deslumbramiento que provocan. 1.1.1.1 MESOUn secuenciador de luces led es un circuito que maneja una determinada cantidad de lmparas distribuidas en distintas formas para dar la sensacin visual de luces en movimiento.Antes de la aparicin de los circuitos integrados digitales, estos secuenciadores se construan con un motor de baja velocidad que llevaba en su eje una escobilla, la cual activaba secuencialmente unos contactos elctricos fijos situados a su alrededor.Estos contactos servan de interruptores para las lmparas. Este sistema funciona bien pero tiene la desventaja del desgaste mecnico de los contactos lo cual, con el tiempo produce un mal funcionamiento del circuito.

1.1.2 MICROEl mundo de los secuenciadores es extrao, uno puede encontrar desde grandes inventos hasta simples linternas, tambin se puede encontrar personas verdaderamente apasionadas por unos aparatos que iluminan gracias a una bombilla y un par de pilas, claro que te das cuenta de porque son tan fanticos cuando encuentras cosas como esta: Una linterna secuenciador de luces led ultra brillante. Imagina que poder de luminosidad tendra. Es digno de mencin porque ms que nada con esta linterna prcticamente conviertes la noche en da con varios niveles de intensidad

1.2 RBOL DEL PROBLEMA:

Mayor aceptacin a la electrnica mostrando un manejo fcil sobre la misma

Manual con informacin detallada referente al temaMayor motivacin para incursionar en nuevos dispositivos electrnicos

SECUENCIADOR USANDO LUCES LED

Falta de informacin referente al temaDisminucin de inters sobre construccin de circuitos electrnicosPequeas industrias no han incursionado en la construccin de dispositivos electrnicos.

1.3 ANLISIS CRTICO:

El presente proyecto circuito secuenciador de luces led cuenta con las siguientes Ventajas:Contar con su respectivo manual (gua) el cual permitir el mejor uso y construccin del presente, tambin contar con imgenes e informacin recopilada de las mejores fuentes.Desventajas:Una de las pocas desventajas del presente proyecto es:Que podr ser construido por personas con conocimientos bsicos de electrnica o personas informadas sobre el tema.

1.4 PROGNOSIS:

La demostracin del proyecto ser realizada solo en su forma bsica.El manual o su respectiva demostracin y aplicacin no sern mostradas por ende las personas que necesiten informacin sobre el tema no lo encontraran bien detallado.No se podr llevar a cabo la recopilacin de informacin del circuito secuenciador de luces led.

1.5 DELIMITACIN 1.5.1 DELIMITACIN TEMPORAL:

El proyecto a realizarse corresponde al tema circuito secuenciador usando luces led Realizado por la kdt: Caizares Quintanilla Kimberly Pamela con el C.I.172474089-7 en el ao lectivo 2011-2012 se produce la investigacin que inicio en el mes de Octubre y que culmin en el mes de mayo del 2012 con la entrega del proyecto. 1.5.2 DELIMITACIN ESPACIAL:

El proyecto fue realizado en las instalaciones Academia Aeronutica Mayor Pedro Traversari bajo el asesoramiento del instructor gua Ing. Gustavo Vacay la respectiva colaboracin del tutor Ing. Gustavo Vaca y los demsCatedrticos que conforman el rea de informtica. Su elaboracin se complemento con investigaciones de campo, bibliotecas e internet.1.5.3 DELIMITACIN DE CAMPO:

AREA: Administracin de sistemas.ASPECTO: Circuito ElectrnicoCAMPO: Electrnica 1.6 OBJETIVOS 1.6.1 GENERAL: Construir un circuito electrnico secuenciador usando luce led para conocer su bsico funcionamiento 1.6.2 ESPECFICOS: Definir cada uno de los componentes del circuito a construir. Conocer en donde se puede implementar el circuito secuenciador de luces led. Comprobar el funcionamiento del circuito electrnico Secuenciador usando luces led

1.7 JUSTIFICACIN

El campo de la electrnica ha favorecido al crecimiento de los campos comunicacionales e industriales mejorando la calidad de los procesos, pues su estudio ha generado la invencin de aparatos que realicen tareas con gran precisin y a mayor velocidad.El mundo y la tecnologa avanzan a pasos agigantados y es por ello que es conveniente crear herramientas que sean de utilidad para comprender el funcionamiento y estructura de los circuitos electrnicos y sus diferentes aplicaciones.La simplicidad de crear un circuito electrnico secuenciador usando luces led ser el primer paso para inducir a las personas a realizar circuitos mucho ms complejos utilizados a nivel industrial, comunicacional, medicinal o profesional y que sean un soporte para reducir costos, aumentar la productividad y mejorar los estndares de vida.

CAPITULO II2.1 MARCO TERICO2.2. ElectrnicaLaelectrnicaes la rama de lafsicay especializacin de laingeniera, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conduccin y el control del flujo microscpico de loselectronesu otras partculas cargadas elctricamente[footnoteRef:2] [2: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica]

Grafico 1:electrnica verde Fuente: http://www.fayerwayer.com/up/2008/12/electronica-verde.png

2.3 Historia de la electrnica La historia de la Electrnica, como la de muchas otras ciencias, est marcada por pequeos y grandes descubrimientos. Algunos de ellos fortuitos y otros, fruto de mentes visionarias de investigadores y cientficos.Este es un pequeo resumen cronolgico de algunos de los eventos y personajes que contribuyeron en el desarrollo de la ciencia y la tecnologa elctrica y electrnica. Conocerlos, nos ayudar a comprender y valorar mejor esta ciencia[footnoteRef:3] [3: http://www.comunidadelectronicos.com/articulos/historia.htm]

2.3.1 Las vlvulasLa electrnica no asumi las connotaciones tecnolgicas que la caracterizan hasta los inicios del siglo XX, con la invencin de los primeros componentes y, en particular en 1904, con la creacin de la vlvula termoinica o diodo, por parte del fsico britnico John Ambrose Fleming.

El diodo est compuesto esencialmente por dos electrodos metlicos contenidos en un tubo vaco, uno de los cuales (el ctodo) es calentado por un filamento. Debido a este calentamiento, el ctodo emite electrones (efecto termoinico), que son acelerados hacia el otro electrodo (el nodo) cuando este ltimo se mantiene positivo respecto al ctodo. De tal forma que, intercalado en un circuito, el diodo muestra la importante propiedad de conducir corriente nicamente cuando la tensin que se le aplica tiene un determinado sentido. De esta manera, permite la rectificacin de una corriente alterna.

La corriente que se obtiene conectando un electrodomstico a una de las tomas que hay en las paredes de las casas (corriente de red), tiene la caracterstica de invertir continuamente el sentido con que circula por un circuito, y por tanto se llama corriente alterna (la corriente de red es alterna debido a la tcnica de su produccin, lo cual no compete a la electrnica. De todas maneras, en muchos casos, es necesario disponer de una corriente continua; es decir, que nunca invierta su sentido de circulacin. Para esto se emplean unos determinados dispositivos que rectifican la corriente, transformndola de alterna a continua.En 1905, el fsico estadounidense Lee De Forest, perfeccionando el invento de Fleming, cre el triodo. El aporte de Forest consisti en la introduccin de un tercer elemento (la rejilla), cerca del ctodo. La proximidad entre el ctodo y la rejilla hace que, si a esta ltima se le aplica una pequea tensin, influya sustancialmente sobre el flujo de electrones en el interior del tubo. Por tanto, el triodo acta como amplificador (el nombre de audin, que originalmente dio De Forest a su invento, traduce el intento de aplicar esta caracterstica a las seales de sonido).

El invento de los dispositivos mencionados proporcion la base tecnolgica para el rpido desarrollo de las radiocomunicaciones. Para 1912 en los Estados Unidos se constituy una asociacin de radiotcnicos. All mismo tambin se construy, en 1920, la primera emisora de radio comercial.

En las dcadas de 1920 y 1930 se introdujeron mejoras a los tubos electrnicos originarios (que culminaron con la introduccin del pentodo), aumentando su flexibilidad y su campo de aplicaciones. Entre otras cosas, se hizo posible la invencin de la televisin (1930) y de la radio de modulacin de frecuencia (1933).Los tubos de vaco dieron paso a una importante aplicacin, como fue la realizacin de los primeros calculadores electrnicos en los aos siguientes de la Segunda Guerra Mundial. Mientras tanto, fsicos como Block, Schottky, Sommerfeld, Winger y otros realizaban excelentes progresos en el estudio de una importante clase de sustancias slidas: los semiconductores.En 1945 se cre un grupo de trabajo, compuesto por fsicos tericos y experimentales, un qumico y un ingeniero electrnico, en los Bell Telephone Laboratories, para encontrar una alternativa al empleo de los tubos electrnicos en las telecomunicaciones. Ciertamente los tubos presentan inconvenientes, entre los cuales se cuenta una escasa fiabilidad debida a sus elevadas temperaturas de funcionamiento. En 1947 los fsicos John Bardeen, Walter Brattain y William Schockley obtuvieron un efecto de amplificacin en un dispositivo compuesto por dos sondas de oro prensadas sobre un cristal de germanio (un semiconductor): naca as el transistor, que actualmente es el elemento fundamental de todo dispositivo electrnico (en 1965 estos fsicos recibieron el Premio Nbel).Ms tarde, el primer ejemplar fue perfeccionado por Schockley con la introduccin del transistor de unin, totalmente de material semiconductor, gracias a los progresos efectuados por los laboratorios Bell en la obtencin de materiales de base (germanio y silicio) con un elevado grado de pureza.La comercializacin del transistor en 1951 sent las bases para el desarrollo cualitativo y cuantitativo de la tecnologa electrnica en la segunda mitad del siglo. El transistor proporcion las mismas funcionalidades del triodo, siendo ms pequeo, eficiente, fiable, econmico y duradero. Esto permiti la existencia de una gama de aplicaciones antes impensables y la reduccin de costos y del tamao de los dispositivos electrnicos de uso comn (radio, televisin, etc.), abrindose as el camino hacia el fenmeno de la electrnica de consumo.La aparicin del transistor tambin proporcion un gran impulso al desarrollo de los ordenadores. En 1959 la IBM present el primer ordenador (el 7090) de estado slido, es decir, con transistores.

En la actualidad, los componentes con semiconductor como el transistor, han sustituido casi por completo a los tubos de vaco. Estos ltimos nicamente se emplean en algunas aplicaciones particulares, en las que hacen parte microondas, o con tensiones de funcionamiento muy altas.

2.3.2 Los circuitos integradosUna tercera parte de la evolucin de la electrnica se abri a finales de los aos cincuenta con la introduccin del circuito integrado por parte de Kilby, de la Texas Instrument, y de Noyce y Moore, de la Fairchild Semiconductor Company. La idea fue incluir un circuito completo en una sola pastilla de semiconductor: el Chip, y hacer de las conexiones entre los dispositivos parte integrante de su proceso de produccin, reduciendo as las dimensiones, peso y el costo con relacin al nmero de elementos activos.

El desarrollo de la microelectrnica, como se denomina la electrnica de los circuitos integrados es impresionante. A partir de su comercializacin (1961), el nmero mximo de componentes integrados en un chip se duplic cada ao desde los 100 iniciales. En la segunda mitad de los aos setenta, al introducirse la integracin a gran escala (VLSI) y superar los 10.000 componentes, se ingres en la poca actual, en la que es normal encontrar varios millones de componentes integrados en un chip muy pequeo, por ejemplo en los microprocesadores de los ordenadores personales.[footnoteRef:4] [4: http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/historia.htm]

2.4 Importancia de la electrnica

Grfico 2:tecnologa Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=importancia+electronica

Se dice que laelectrnicaes algo indispensable para nuestra vida diaria, ya que a medida que ha transcurridoel tiempose incrusta mas y mas a nuestra cotidianeidad, esto es debido a los avances tecnolgicos que hemos tenido actualmente, asimismo tambin cabe recalcar que es difcilmenteencontrar a alguienms o menos conectado con la vida diaria, que no haya odo mencionar la Electrnica, debido a que pocos saben en qu consiste. Por otro lado, los jvenes de hoy que han nacido en los aos 80 y 90 ven como necesidad bsica los servicios de laelectrnicay telecomunicaciones; ya que los mismos no pueden vivir sin los dispositivos electrnicos (celular, computadora, e internet), un ejemplo claro de lo importante que es la tecnologaelectrnicaen nuestras vidas es: cuando en una empresa falta el agua, la misma sigue ejerciendo su labor, pero cuando en una empresa falta el internet o la informtica, hay un dficit tecnolgico, ya que se obstaculiza la empresa completa, por lo que la misma trabajan con el sistema informtico, sea realizan transacciones bancarias, envos de correo electrnico, etc. Con relacin a lo anterior laelectrnicaha originado unanueva era, y esta nueva eraes la era digital, y cuando decimos que existe unanueva era, cuando se empieza a cambiar las formas de pensar de la ciudadana, cuando las personas tienen otra forma de interactuar, tiene otras costumbres y todo esto es originado debido al desarrollo de la tecnologaelectrnica.[footnoteRef:5] [5: http://www.buenastareas.com/ensayos/Importancia-De-La-Electronica-En-Nuestra/702433.html]

Grfico 3:electrnica Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=importancia

2.5 Aplicaciones de la electrnica

La electrnica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrnicos son el control, el procesado, la distribucin deinformacin, la conversin y la distribucin de laenerga elctrica. Estos dos usos implican la creacin o la deteccin decampos electromagnticosycorrientes elctricas. Entonces se puede decir que la electrnica abarca en general las siguientes reas de aplicacin[footnoteRef:6] [6: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Aplicaciones_de_la_electr.C3.B3nica]

Electrnica de control Telecomunicaciones Electrnica de potencia

2.5.1 Electrnica de control

Lossistemas de controlson aquellos dedicados a obtener la salida deseada de unsistemao proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se disea un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parmetros en el sistema planta, con lo que las seales anteriores volvern a su estado normal ante cualquier variacin.Un sistema de control bsico es mostrado en la siguiente figura:[footnoteRef:7] [7: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_control]

Grfico 4:control Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_control

Hay varias clasificaciones dentro de los sistemas de control. Atendiendo a su naturaleza sonanalgicos,digitaleso mixtos; atendiendo a su estructura (nmero de entradas y salidas) puede ser control clsico o control moderno; atendiendo a su diseo pueden ser por lgica difusa, redes neuronales...Los principales tipos de sistemas de control son:S/No. En este sistema el controlador enciende o apaga la entrada y es utilizado, por ejemplo, en elalumbrado pblico, ya que ste se enciende cuando la luz ambiental es ms baja que un nivel predeterminado de luminosidad.Proporcional(P). En este sistema la amplitud de la seal de entrada al sistema afecta directamente la salida, ya no es solamente un nivel prefijado sino toda la gama de niveles de entrada. Algunos sistemas automticos de iluminacin utilizan un sistemaPpara determinar con qu intensidad encender lmparas dependiendo directamente de la luminosidad ambiental.Proporcional derivativo(PD). En este sistema, la velocidad de cambio de la seal de entrada se utiliza para determinar el factor de amplificacin, calculando laderivadade la seal.Proporcional integral(PI). Este sistema es similar al anterior, solo que la seal seintegraen vez de derivarse.Proporcional integral derivativo (PID). Este sistema combina los dos tipos anteriores.Redes neuronales. Este sistema modela el proceso deaprendizajedelcerebro humanopara aprender a controlar la seal de salida.[footnoteRef:8] [8: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_control]

2.5.2 TelecomunicacionesLatelecomunicacin(comunicacin a distancia), del prefijo griegotele, "distancia" y del latncommunicare) es una tcnica consistente en transmitir un mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo tpico adicional de serbidireccional. El trminotelecomunicacincubre todas las formas de comunicacin a distancia, incluyendoradio,telegrafa,televisin,telefona, transmisin dedatose interconexin de computadoras a nivel de enlace. El Da Mundial de la Telecomunicacin se celebra el17 de mayo. Telecomunicaciones, es toda transmisin, emisin o recepcin de signos, seales, datos, imgenes, voz, sonidos o informacin de cualquier naturaleza que se efecta a travs de cables, medios pticos, fsicos u otros sistemas electromagnticos.La base matemtica sobre la que se desarrollan las telecomunicaciones fue desarrollada por el fsico escocsJames Clerk Maxwell. Maxwell, en el prefacio de su obraTreatise on Electricity and Magnetism(1873), declar que su principal tarea consista en justificar matemticamente conceptos fsicos descritos hasta ese momento de forma nicamente cualitativa, como las leyes de lainduccin electromagnticay de los campos de fuerza, enunciadas porMichael Faraday. Con este objeto, introdujo el concepto deonda electromagntica, que permite una descripcin matemtica adecuada de la interaccin entreelectricidadymagnetismomediante sus clebres ecuaciones que describen y cuantifican los campos de fuerzas. Maxwell predijo que era posible propagar ondas por el espacio libre utilizando descargas elctricas, hecho que corroborHeinrich Hertzen1887, ocho aos despus de la muerte de Maxwell, y que, posteriormente, supuso el inicio de la era de la comunicacin rpida a distancia. Hertz desarroll el primer transmisor de radio generando radiofrecuencias entre 31 MHz y 1.25 GHz.[footnoteRef:9] [9: http://es.wikipedia.org/wiki/Telecomunicaci%C3%B3n]

Grfico 5:telecomunicaciones Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=telecomunicaciones

2.5.3 Electrnica de potencia

Se denominaelectrnica de potencia ala rama de laingeniera elctricaque consigue adaptar y transformar la electricidad, con la finalidad de alimentar otros equipos, transportar energa, controlar el funcionamiento de maquinas elctricas, etc.Se refiere a la aplicacin de dispositivos electrnicos. Principalmentesemiconductores, al control y transformacin de potencia elctrica. Esto incluye tanto aplicaciones ensistemas de controlcomo desuministro elctricoa consumos industriales o incluso la interconexin sistemas elctricos de potencia.El principal objetivo de esta disciplina es el procesamiento deenergacon la mxima eficiencia posible, por lo que se evitan utilizar elementos resistivos, potenciales generadores de prdidas porefecto Joule. Los principales dispositivos utilizados por tanto sonbobinasycondensadores, as como semiconductores trabajando en modo corte/saturacin (on/off[footnoteRef:10]). [10: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_potencia]

Grfico 6:electronicapotras Fuente: http://www.google.com.ec/search?hl=es&q=electronica&gs

2.6 Sistemas Electrnicos:

Un sistema electrnico es un conjunto de circuitos que interactan entre s para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrnicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:1. EntradasoInputsSensores(otransductores) electrnicos o mecnicos que toman las seales (en forma de temperatura, presin, etc.) del mundo fsico y las convierten en seales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de laluz, etc.2. Circuitos deprocesamiento de seales Consisten en piezas electrnicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las seales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.3. SalidasoOutputsActuadoresu otros dispositivos (tambin transductores) que convierten las seales de corriente o voltaje en seales fsicamente tiles. Por ejemplo: undisplayque nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automticamente cuando est oscureciendo.

Bsicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador) y la tercera (circuito actuador).[footnoteRef:11] [11: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Aplicaciones_de_la_electr.C3.B3nica]

Grfico 7:sistema Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Sistemaselectronicos.svg

2.7 Seales Electrnicas:Es la representacin de un fenmeno fsico o estado material a travs de una relacin establecida; las entradas y salidas de un sistema electrnico sern seales variables.En electrnica se trabaja convariablesque toman la forma deTensinocorrienteestas se pueden denominar comnmente seales.Las seales primordialmente pueden ser de dos tipos:

2.7.1 Variable analgica.- Son aquellas que pueden tomar un nmero infinito de valores comprendidos entre dos lmites. La mayora de los fenmenos de la vida real dan seales de este tipo. (presin, temperatura, etc.)

Grfico 8:seal Fuente:http://www.google.com.ec/imgres?q=variable+analogicadigital.

2.7.2 Variable digital. Tambin llamadas variables discretas, entendindose por estas, las variables que pueden tomar un nmero finito de valores. Por ser de fcil realizacin los componentes fsicos con dos estados diferenciados, es este el nmero de valores utilizado para dichas variables, que por lo tanto son binarias. Siendo estas variables ms fciles de tratar (en lgica seran los valores V y F) son los que generalmente se utilizan para relacionar varias variables entre s y con sus estados anteriores.[footnoteRef:12] [12: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Aplicaciones_de_la_electr.C3.B3nica]

2.8 Tensin

Es ladiferencia de potencialgenerada entre los extremos de un componente o dispositivo elctrico. Tambin podemos decir que es la energa capaz de poner en movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este parmetro es elvoltio(V). Existen dos tipos de tensin: la continua y la alterna.

Voltaje continuo (VDC)Es aquel que tiene una polaridad definida, como la que proporcionan las pilas, bateras y fuentes de alimentacin.

Grfico 9:upc_21.jpg Fuente:http://www.google.com.ec/imgres?q=variable+analogicadigital.

Voltaje Alterno (VAC) .-Es aquel cuya polaridad va cambiando o alternando con el transcurso del tiempo. Las fuentes de voltaje alterno ms comunes son los generadores y las redes de energa domstica.[footnoteRef:13] [13: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Tensi.C3.B3n]

Grfico 10:000555542.png Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=voltaje+alterno&num

2.9 Corriente Elctrica

Tambin denominada intensidad, es el flujo de electrones libres a travs de un conductor o semiconductor en un sentido. La unidad de medida de este parmetro es elamperio(A). Al igual que existen tensiones continuas o alternas, las intensidades tambin pueden ser continuas o alternas, dependiendo del tipo de tensin que se utiliza para generar estos flujos de corriente[footnoteRef:14] [14: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Tensi.C3.B3n]

Grfico 11:corriente-alterna.jpg Fuente: .http://www.google.com.ec/imgres?q=corriente+alterno&num

2.10 Circuitos Electrnicos:

Uncircuitoes una red elctrica (interconexin de dos o ms componentes, tales comoresistencias,inductores,condensadores,fuentes,interruptoresysemiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores), y elementos de distribucin lineales (lneas de transmisin o cables) pueden analizarse por mtodos algebraicos para determinar su comportamiento encorriente directao encorriente alterna. Un circuito que tienecomponentes electrnicoses denominado un circuitoelectrnico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseos y herramientas de anlisis mucho ms complejos.[footnoteRef:15] [15: http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito]

2.11Clasificacin de circuitos electrnicos2.11.1 Por el tipo de informacin Analgicos Digitales mixtos2.11.2 Por el tipo de rgimen Peridico Transitorio Permanente

2.11.3 Por el tipo de seal De corriente continua De corriente alterna Mixtos

2.11.4 Por su configuracin Serie Paralelo Mixtos[footnoteRef:16] [16: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Tensi.C3.B3n]

2.12 Tipos de circuitos elctricos2.12.2 Circuito en serie

GRFICO 12:CIRCUITO EN SERIEFUENTE: http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Tecnologia/CIRCUITOS_ELECTRICOS.htm

2.12.2 Circuito en paralelo

GRFICA 13:CIRCUITO EN PARALELOFUENTE: http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Tecnologia/CIRCUITOS_ELECTRICOS.htm

2.12.3 Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paralelo

GRFICO 14:CIRCUITO CON UN TIMBREFUENTE: http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Tecnologia/CIRCUITOS_ELECTRICOS.htm

2.12.4 Circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie

GRFICO 15:CIRCUITO CON UNA AMPOLLETAFUENTE: http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Tecnologia/CIRCUITOS_ELECTRICOS.htm

2.13 Componentes de un circuito electrnico

Para lasntesisde circuitos electrnicos se utilizancomponentes electrnicoseinstrumentos electrnicos. A continuacin se presenta una lista de los componentes e instrumentos ms importantes en la electrnica, seguidos de su uso ms comn:[footnoteRef:17] [17: http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica#Tensi.C3.B3n]

. Led: Es undiodosemiconductor que emiteluz.

Altavoz: Reproduccin de sonido.

Grfico 16:altavoz-de-ferrita-117.jpg Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=altavoz&um

Cable: Conduccin de la electricidad.

Grfico 17:utp-cable.jpg Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=utp&um

Conmutador: Reencaminar una entrada a una salida elegida entre dos o ms.

Grfico 18:conmutador-electrico.jpg Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=conmutador+electrico&um

Interruptor: Apertura o cierre de circuitos, manualmente.

Grfico 19:interruptor-off.jpg Fuente: http://www.google.com.ec/imgres?q=interruptor&num

Pila: Generador de energa elctrica.

Grfico 20:img Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=bateria+o+pila&num

Transductor: Transformacin de una magnitud fsica en una elctrica. Visualizador: Muestra de datos o imgenes.

2.14 Dispositivos analgicos

Amplificador operacional: amplificacin, regulacin, conversin de seal, conmutacin.

Grfico 21:amplificador-operacional-amp-op Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=amplificador+operacional&um

Condensador: Almacenamiento de energa, filtrado, adaptacinimpedancias.

Grfico 22:condensador-electrolitico Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=condensador&um

Diodo: Rectificacin de seales, regulacin, multiplicador de tensin.

Grafico 23:800px-diodo.jpg Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=diodo&um=

Diodo Zener: Regulacin de tensiones.

Grafico 24:zener.jpg Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=diodo+zener&um

Inductor: Adaptacin de impedancias.

Grafico 25:indctr.jpg Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=inductor&um

Potencimetro: Variacin de la corriente elctrica o la tensin.

Grafico 26:220px-potentiometer.jpg Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=potenciometro&num

Rel: Apertura o cierre de circuitos mediante seales de control.

Grafico 27:rele.jpg Fuente http://www.google.com.ec/imgres?q=potenciometro&num

Resistor o Resistencia: Divisin de intensidad o tensin, limitacin de intensidad.

Grfico 28:resistor.PNG Fuente; http://www.google.com.ec/imgres?q=resistor&um

Transistor: Amplificacin, conmutacin.

Grafico 29:transistordepotencia Fuente; http://www.google.com.ec/imgres?q=TRANSISTOR&um

2.15 Dispositivos digitales Biestable: Control desistemas secuenciales.

Grafico 30:image2418.jpg Fuente; http://www.google.com.ec/imgres?q=555+biestable&um

Memoria: Almacenamientodigitalde datos. Microcontrolador: control desistemas digitales.

Grfico 31:24pic18.jpg Fuente; http://www.google.com.ec/imgres?q=microcontrolador&um

Puerta lgica: Control desistemas combi nacionales

Grfico 32:0007691122.png Fuente; http://www.google.com.ec/imgres?q=puerta