1

Apuntes Tecnología

TEMA 9.- OPERADORES ELÉCTRONICOS

1.- PERSPECTIVA HISTÓRICAElectrónica: parte de la física que se ocupa de los aparatos, dispositivos y sistemas en los que tiene lugar la conducción de electrones a través del vacío de un gas o un material semiconductor.Edison, 1883, descubre el efecto termoiónico: al calentar un filamento metálico, éste emite electrones. Estos electrones pueden ser captados por un electrodo conectado al polo positivo del generador.Fleming, 1904, desarrolla el diodo, se trata de una válvula provista de 2 electrodos que permiten rectificar corrientes, permiten convertir corriente alterna en corriente continua.Schottky, 1939, desarrolla el primer diodo.Kilby, 1958, construye el primer circuito integrado o chip.

2.- COMPONENTES ELECTRÓNICOS1. Pasivos: constituidos por materiales como carbón, acero y cobre. Son elementos que funcionan dentro de un rango de tensiones e intensidades. Resistencias lineales y condensadores.

2. Semiconductores: materiales como selenio, germanio y silicio. Se convierten en conductores cuando se modifican las condiciones de funcionamiento mediante una fuente de energía luminosa, eléctrica, térmica o dopado (que consiste en la unión de estos materiales con otros).Según el tipo de materiales que se utilice en el dopado, podemos obtener 2 tipos de cristales semiconductores:-Cristales tipo P o electropositivos-Cristales tipo N o electronegativosRecordamos que la conductividad eléctrica se produce por el desplazamiento de cargas negativas, los electrones.Los efectos producidos por estos materiales y la unión de 2 o más semiconductores tipo P y N han generado la aparición de: Diodos, transistores y resistencias dependientes.

2.1. Componentes pasivos: Resistencias y Condensadores

1. Resistencias lineales:-Se oponen al paso de la corriente eléctrica.- Se utilizan para controlar la intensidad y el voltaje.-Se mide en ohmios.Pueden ser de dos tipos:

a) Fijas:Ajustan la tensión si se colocan en serie en el circuito.Ajustan la intensidad si se colocan en paralelo en el circuito.

b) Variables:Se denominan potenciómetros o reóstatos (Ej: Para ajustar el volumen de un receptor, la intensidad de la luz..)

*Las resistencias comerciales tienen forma cilíndrica y un código de colores determina su valor.Siendo así:1ªcifra y 2ª cifra: valor significativo3ªcifra: factor multiplicador4ª cifra: Tolerancia o error

2

Apuntes Tecnología

*Asociación de resistencias lineales:

A )SERIE: RT=R1+R2+…+RnB) PARALELO: RT=R1*R2/R1+R2 (Para 2 resistencias)

1/RT=1/R1+1/R2+…1/Rn (Para más de 2 resistencias)c) MIXTO: dependerá del circuito dado

2. Condensadores:Es un operador eléctrico formado por 2 placas metálicas denominadas armaduras, separadas por un material aislante llamado dieléctrico (papel, cerámica o aire).Almacena carga eléctrica para cederla en un determinado momento.

C=Q/V C=CAPACIDAD (FARADIOS:F)Q=CARGA ELÉCTRICA (CULOMBIOS: C)V=DIFERENCIA DE POTENCIAL (VOLTIOS: v)

El condensador trabaja con unidades muy pequeñas con submúltiplos del Faradio:miliFaradio(mF)=10-3Fmicrofaradio(µF)=10-6Fnanofaradio(nF)=10-9FPicoFaradio(pF)=10-12F

*Asociaciones de condensadores:SERIE:1/CT=1/C1+1/C2+…1/CTPARALELO: CT=C1*C2/C1+C2

2.2. Componentes semiconductores:

1. DIODOS:Están formados por la unión de 2 cristales semiconductores, uno tipo N (cátodo) y otro tipo P(ánodo).Solo conducen en una dirección.Tipos de diodos:

a. Diodos rectificadores: transforman la corriente alterna en corriente continua.b. Diodos LED: emiten luz, pueden ser rojos, amarillos…c. Diodos ZENER: estabilizan valores de voltaje.

2. TRANSISTOR:Formado por la unión de 3 cristales semiconductores:PNP: 2 cristales tipo P y uno tipo N

NPN: 2 cristales tipo N y uno tipo P

Partes de un transistor:COLECTOR-EMISOR Y BASE

3

Apuntes Tecnología

3. RESISTENCIAS DEPENDIENTESVarían en función de la luz, el voltaje o la temperatura que incide sobre ellas.Tipos:

a. LDR: resistencias dependientes de la luz.b. VDR: dependientes de la tensión.c. NTC: dependientes de la temperatura baja. Ej: Termostatos y termómetros.d. PTC: dependientes de la temperatura alta. Ej: sistema de protección contra incendios.

4. CIRCUITO IMPRESO:

Es una placa de material aislante: baquelita o fibra de vidrio, en una de cuyas caras se ha depositado una capa fina de material conductor: cobre.

5. CIRCUITOS INTEGRADOS O CHIPS:

Se imprimen sobre una plancha de material de silicio de 0.25 mm de espesor. Esta plancha tiene forma de chip, es decir de patata frita. Ej: cámaras de video, tarjetas de crédito…