En cualquier circuito electrónico, nos encontramos con dos tipos de componentes electrónicos: Uno que responde al flujo de energía eléctrica y almacenar o disipar energía. Estos son los componentes pasivos. Pueden ser componentes lineales con una respuesta lineal a la energía eléctrica o componentes no lineales con una respuesta no lineal a la energía eléctrica.

Uno que suministra energía o controla el flujo de energía. Estos son los componentes activos. Requieren que se active una fuente de alimentación externa y generalmente se utilizan para amplificar una señal eléctrica. Veamos cada componente en detalle.

3 componentes lineales pasivos:

Resistor: Una resistencia es un componente electrónico que se utiliza para resistir el flujo de corriente y provocar una reducción del potencial. Consiste en un componente de baja conductividad unido por cables conductores en ambos extremos. Cuando la corriente fluye a través del resistor, la energía eléctrica es absorbida por el resistor y disipada en forma de calor. Por tanto, la resistencia ofrece una resistencia u oposición al flujo de corriente. La resistencia se da como

R = V / I, donde V es la caída de voltaje a través de la resistencia e I es la corriente que fluye a través de la resistencia. La potencia disipada viene dada por:

P = VI.

Leyes de resistencia:

La resistencia 'R' que ofrece un material depende de varios factores

Varía directamente en su longitud, l
Varía inversamente en su área de sección transversal, A
Depende de la naturaleza del material especificado por su resistividad o resistencia específica, ρ
También depende de la temperatura
Suponiendo que la temperatura es constante, la resistencia (R) se puede expresar como R = ρl / A, donde R es la resistencia en ohmios (Ω), l es la longitud en metros, A es un área en metros cuadrados y ρ es específico Resistencia en Ω-mts

El valor de una resistencia se calcula en términos de su resistencia. La resistencia es la oposición al flujo de corriente.

Dos métodos para medir los valores de resistencia:

Usando código de color: cada resistencia consta de una banda de 4 o 5 colores en su superficie. Los primeros tres (dos) colores representan el valor de la resistencia, mientras que los 4^th(tercer) color representa el valor del multiplicador y el último representa la tolerancia.
Uso del multímetro: una forma sencilla de medir la resistencia es usar un multímetro para medir el valor de resistencia en ohmios.

Resistencias en circuitos electrónicos

2 tipos de resistencias:

Resistencias fijas : Resistencias cuyo valor de resistencia es fijo y se utilizan para proporcionar una oposición al flujo de corriente.
- Pueden ser resistencias de composición de carbono que se componen de una mezcla de carbono y cerámica.
- Pueden ser resistencias de película de carbono que consisten en una película de carbono depositada sobre un sustrato aislante.
Una resistencia de carbono
- Pueden ser una resistencia de película metálica que consiste en una pequeña varilla de cerámica recubierta con metal u óxido metálico, con el valor de resistencia controlado por el espesor del recubrimiento.
Resistencias de metal
- Pueden ser una resistencia de alambre enrollado que consiste en una aleación envuelta alrededor de una varilla de cerámica y aislada.
- Pueden ser resistencias de montaje superficial que consisten en material resistivo como óxido de estaño depositado en un chip de cerámica.
Resistencias variables : Proporcionan una variación en su valor de resistencia. Generalmente se utilizan en la división de voltaje. Pueden ser potenciómetros o preajustes. La resistencia se puede variar controlando el movimiento del limpiaparabrisas. La resistencia variable o resistencia variable, que consta de tres conexiones. Generalmente se utiliza como divisor de voltaje ajustable. Es una resistencia con un elemento móvil posicionado mediante un pomo o palanca manual. El elemento móvil también se denomina limpiaparabrisas y crea un contacto con una tira resistiva en cualquier punto que se seleccione mediante el control manual.

Potenciómetro

El potenciómetro divide el voltaje en diferentes proporciones dependiendo de sus posiciones móviles. Se utiliza en diferentes circuitos donde requerimos menos voltaje que el voltaje de la fuente.

Aplicación práctica de resistencias variables:

A veces es necesario diseñar un circuito de polarización de CC variable que debería poder obtener con mucha precisión un voltaje específico, por ejemplo, 1.5 voltios. Por lo tanto, se elige un divisor de potencial con una resistencia variable de modo que se pueda variar el voltaje de 1 voltio a 2 voltios de una batería de 12 voltios CC. No de 0 a 2 voltios, sino de 1 a 2 voltios por una razón específica.Uno puede usar una olla de 10k a través de una CC de 12 voltios y puede obtener ese voltaje, pero se vuelve muy difícil ajustar la olla cuando el ángulo de arco completo es de aproximadamente 300 grados . Pero si uno sigue un circuito por debajo, puede obtener fácilmente ese voltaje porque los 300 grados completos están disponibles para que se ajusten solo de 1 voltio a 2 voltios. Se muestra en el circuito por debajo de 1,52 voltios. Así conseguimos una mejor resolución. Estos resistores variables configurados una vez se denominan preestablecidos.

Potenciómetro Práctico 3 Potenciómetro Práctico 1

Condensadores : Un condensador es un componente pasivo lineal que se utiliza para almacenar una carga eléctrica. Un condensador generalmente proporciona reactancia al flujo de corriente. Un condensador consta de un par de electrodos entre los que hay un material dieléctrico aislante.

La carga almacenada viene dada por

Q = CV donde C es la reactancia capacitiva y V es el voltaje aplicado. Dado que la corriente es la tasa de flujo de carga. Por tanto, la corriente a través de un condensador es:

I = C dV / dt.

Cuando un condensador está conectado en un circuito de CC, o cuando fluye una corriente constante a través de él, que es constante con el tiempo (frecuencia cero), el condensador simplemente almacena toda la carga y se opone al flujo de corriente. Por tanto, un condensador bloquea la CC.

Cuando un condensador está conectado en un circuito de CA, o una señal variable en el tiempo fluye a través de él (con frecuencia distinta de cero), el condensador inicialmente almacena la carga y luego ofrece una resistencia al flujo de carga. Por tanto, puede utilizarse como limitador de tensión en el circuito de CA. La resistencia ofrecida es proporcional a la frecuencia de la señal.

2 tipos de condensadores

Condensadores fijos : Ofrecen una reactancia fija al flujo de corriente. Pueden ser el condensador de mica que consta de mica como material aislante. Pueden ser condensadores cerámicos no polarizados que consisten en placas cerámicas recubiertas de plata. Pueden ser condensadores de electrolitos que están polarizados y se utilizan donde se requiere un alto valor de capacitancia.

Condensadores fijos

Condensadores variables : Ofrecen capacitancia que se puede variar variando la distancia entre las placas. Pueden ser condensadores de espacio de aire o condensadores de vacío.

El valor de capacitancia se puede leer directamente en el capacitor o se puede decodificar usando el código dado. Para condensadores cerámicos, el 1^{S t}dos letras indican el valor de capacitancia. La tercera letra indica el número de ceros y la unidad está en Pico Farad y la letra indica el valor de tolerancia.

Inductores : Un inductor es un componente electrónico pasivo que almacena energía en forma de campo magnético. Generalmente consta de una bobina conductora, que ofrece una resistencia al voltaje aplicado. Funciona según el principio básico de la ley de inductancia de Faraday, según el cual se crea un campo magnético cuando la corriente fluye a través del cable y la fuerza electromotriz desarrollada se opone al voltaje aplicado. La energía almacenada viene dada por:

E = LI ^ 2. Donde L es la inductancia medida en Henries e I es la corriente que fluye a través de ella.

Bobinas inductoras

Puede usarse como un estrangulador para ofrecer resistencia al voltaje aplicado y almacenar la energía o usarse en combinación con un capacitor para formar un circuito sintonizado, usado para oscilaciones. En los circuitos de CA, el voltaje conduce a la corriente, ya que el voltaje impuesto tarda algún tiempo en acumular la corriente en la bobina debido a la oposición.

2 componentes pasivos no lineales:

Diodos: Un diodo es un dispositivo que restringe el flujo de corriente en una sola dirección. Un diodo es generalmente una combinación de dos regiones dopadas de manera diferente que forman una unión en la intersección de manera que la unión controla el flujo de carga a través del dispositivo.

6 tipos de diodos:

Diodo de unión PN : Un diodo de unión PN simple consta de un semiconductor de tipo p montado en un semiconductor de tipo n, de modo que se forma una unión entre los tipos py n. Se puede utilizar como rectificador que permite el flujo de corriente en una dirección a través de una conexión adecuada.

Un diodo de unión PN

Diodo Zener : Es un diodo compuesto por una región p fuertemente dopada en comparación con la región n, de modo que no solo permite el flujo de corriente en una dirección, sino que también permite el flujo de corriente en la dirección opuesta, con la aplicación de voltaje suficiente. Generalmente se usa como regulador de voltaje.

Un diodo Zener

Diodo de túnel : Es un diodo de unión PN muy dopado donde la corriente disminuye al aumentar el voltaje directo. El ancho de la unión se reduce al aumentar la concentración de impurezas. Está hecho de germanio o arseniuro de galio.

Un diodo de túnel

Diodo emisor de luz : Es un tipo especial de diodo de unión PN hecho de semiconductores como el arseniuro de galio, que emite luz cuando se aplica un voltaje adecuado. La luz emitida por el LED es monocromática, es decir, de un solo color, correspondiente a una frecuencia particular en la banda visible del espectro electromagnético.

Un LED

Diodo de foto : Es un tipo especial de diodo de unión PN cuya resistencia disminuye cuando la luz incide sobre él. Consiste en un diodo de unión PN colocado dentro de un plástico.

Un fotodiodo

Interruptores : Los interruptores son dispositivos que permiten el flujo de corriente a los dispositivos activos. Son dispositivos binarios, que cuando están completamente encendidos, permiten el flujo de corriente y cuando están completamente apagados, bloquean el flujo de corriente. Puede ser un simple interruptor de palanca que puede ser un interruptor de 2 o 3 contactos o un interruptor de botón.

2 componentes electrónicos activos:

Transistores : Los transistores son dispositivos que generalmente transforman la resistencia de una parte del circuito a otra. Pueden ser controlados por voltaje o por corriente. Un transistor puede funcionar como amplificador o como interruptor.

2 tipos de transistor:

Transistor de unión BJT o bipolar : Un BJT es un dispositivo controlado por corriente que consta de una capa de material semiconductor tipo n intercalado entre dos capas de material semiconductor tipo p. Consta de tres terminales: el emisor, la base y el colector. La unión colector-base está menos dopada en comparación con la unión emisor-base. La unión emisor-base tiene polarización directa, mientras que la unión colector-base tiene polarización inversa en el funcionamiento normal del transistor.

Un transistor de unión bipolar

Transistor de efecto de campo o FET : Un FET es un dispositivo controlado por voltaje. Los contactos óhmicos se toman de los dos lados de la barra tipo n. Consta de tres terminales: puerta, drenaje y fuente. El voltaje aplicado a través del terminal Gate-Source y Drain-Source controla el flujo de corriente a través del dispositivo. Generalmente es un dispositivo de alta resistencia. Puede ser JFET (transistor de efecto de campo de unión) que consiste en un sustrato tipo n, en cuyo lado se deposita una barra del tipo opuesto o un MOSFET (FET de semiconductor de óxido metálico) que consiste en una capa aislante de óxido de silicio entre el contacto de la puerta metálica y el sustrato.

MOSFET

TRIACS o SCR : Un SCR o rectificador controlado por silicio es un dispositivo de tres terminales que se utiliza generalmente como interruptor en electrónica de potencia . Es una combinación de dos diodos espalda con espalda que tienen 3 uniones. La corriente a través del SCR fluye debido a la tensión aplicada a través del ánodo y el cátodo y está controlada por la tensión aplicada a través del terminal Gate. También se utiliza como rectificador en circuitos de CA.

Un SCR

Estos son algunos de los componentes importantes de cualquier circuito electrónico. Aparte de estos componentes activos y pasivos, hay un componente más, que es de vital utilidad en el circuito. Ese es el circuito integrado.

¿Qué es un circuito integrado?

Un DIP IC

Un circuito integrado es un chip o microchip en el que se fabrican miles de transistores, condensadores y resistencias. Puede ser un IC amplificador, un IC temporizador, un IC generador de formas de onda, un IC de memoria o un IC de microcontrolador. Puede ser un IC analógico con una salida variable continua o un IC digital que opera en unas pocas capas definidas. Los bloques de construcción fundamentales de los circuitos integrados digitales son las puertas lógicas.

Puede estar disponible en diferentes paquetes como Paquete Dual en Línea (DIP) o Paquete de Esquema Pequeño (SOP), etc.

Una aplicación práctica de resistencias: divisores de potencial

Los divisores de potencial se utilizan con frecuencia en circuitos electrónicos. Por lo tanto, se desea que una comprensión profunda de los mismos sea de gran ayuda en el diseño de circuitos electrónicos. En lugar de derivar los voltajes matemáticamente aplicando la ley de Ohm, en el siguiente ejemplo evaluando en forma de relación, se podría obtener rápidamente el voltaje aproximado mientras se presta atención a la naturaleza del trabajo de I + D.

Cuando dos resistencias de igual valor (por ejemplo, 6K tanto para R1 como para R2) conectado a través de un suministro , la misma corriente fluirá a través de ellos. Si se coloca un medidor a través del suministro que se muestra en el diagrama, registrará 12v con respecto a tierra. Si el medidor se coloca entre el suelo (0v) y el medio de las dos resistencias, leerá 6v. Luego, el voltaje de la batería se divide por la mitad. Por lo tanto, voltaje en R2 para tierra = 6v

Divisor de potencial 1

similitud

2. Si los valores de la resistencia se cambian a 4K (R1) y 8K (R2), el voltaje en el centro será de 8v para tierra.

Divisor de potencial 2

3. Si los valores de la resistencia se cambian a 8K (R1) y 4K (R2), el voltaje en el centro será 4v para tierra.

Divisor de potencial 3

El voltaje en el centro está mejor determinado por la relación de los dos valores de resistencia, aunque se puede seguir la ley de Ohm para calcular para llegar al mismo valor. Caso-1 la relación fue 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, relación Caso-2 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v y relación Caso-3 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Conclusión : -En un divisor de potencial, si el valor de la resistencia superior se reduce, entonces el voltaje en el centro aumenta (en relación con la tierra). Si se reduce el valor más bajo de la resistencia, entonces el voltaje en el centro cae.

Matemáticamente pero el voltaje en el centro siempre se puede determinar por la relación de los dos valores de resistencia, lo cual requiere mucho tiempo y viene dado por la famosa fórmula de la ley de Ohm V = IR

Veamos el ejemplo-2

V = {voltaje de suministro / (R₁+ R₂)} X R2

V = {12v / (4K + 8K)} R2

=(12/12000) x 8000

V = 8v