Dispositivos y Componentes Electronicos
Dispositivos y Componentes Electronicos
Dispositivos y Componentes Electronicos
ELECTRNICA
INDUSTRIAL
MANUAL DE APRENDIZAJE
DISPOSITIVOS Y
COMPONENTES
ELECTRNICOS
CDIGO: 89001619
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
INTRODUCCIN
Sin embargo, por muy complejo y sofisticado que sea un equipo, todo se inicia
a nivel de componentes o dispositivos; por lo tanto, en este Manual se ha
tratado de dar los fundamentos o principios de tales dispositivos electrnicos.
Los fundamentos no cambian con el tiempo y por eso son muy importantes; sin
embargo, tratar slo los fundamentos resta emocin a un curso; ah entramos
en sintona con la visin de la filosofa del SENATI: Aprender haciendo.
El reto del nuevo tcnico est en que cada da hay una oferta mayor de
nuevos circuitos integrados y componentes discretos con buenas y mejores
prestaciones, tanto en su rapidez de respuesta, como en sus consideraciones
de potencia, adems del abaratamiento de los costos de produccin masiva,
por lo que debe tener la capacidad de adaptacin y uso de estos dispositivos.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 5
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
NDICE
Introduccin Pgina
HT1 DISPOSITIVOS ELECTRNICOS PASIVOS: LA RESISTENCIA. 9
Circuito elctrico simple. 10
HO-01 Montar dispositivos en el protoboard. 12
HO-02 Interpretar las resistencias usando el cdigo de colores. 14
HO-03 Medir resistencias usando el multmetro digital. 15
HO-04 Operar fuente de alimentacin programable. 17
HO-05 Medir corriente promedio usando el multmetro digital. 20
HO-06 Medir voltaje promedio usando el multmetro digital. 22
HO-07 Montar circuito de aplicacin de la resistencia. 24
HIT-01 Hoja de Informacin Tecnolgica 01. 26
HITC-01 Hoja de Informacin Tecnolgica Complementaria 01. 27
HT2 DISPOSITIVOS ELECTRNICOS PASIVOS: EL CONDENSADOR 38
HO-08 Medir voltaje rms con el multmetro digital. 39
HO-09 Medir condensadores usando el multmetro digital. 40
HO-10 Verificar las caractersticas de un condensador. 41
HO-11 Medir voltaje pico a pico usando el osciloscopio digital. 43
HO-12 Medir tiempo usando el osciloscopio digital. 46
HO-13 Medir voltaje pico a pico usando el osciloscopio digital y voltaje 47
RMS con el multmetro digital.
HO-14 Montar circuito de aplicacin del condensador. 48
HIT-02 Hoja de Informacin Tecnolgica 02. 49
HITC-02 Hoja de Informacin Tecnolgica Complementaria 02. 51
HT3 DISPOSITIVOS ELECTRNICOS PASIVOS: LA INDUCTANCIA. 58
HO-15 Probar inductancias con el multmetro digital. 59
HO-16 Verificar la energa almacenada en una inductancia. 59
HO-17 Montar circuito de aplicacin de la inductancia. 64
HIT-03 Hoja de Informacin Tecnolgica 03. 65
HITC-03 Hoja de Informacin Tecnolgica Complementaria 03. 67
HT4 CIRCUITOS CON DIODOS SEMICONDUCTORES. 75
HO-18 Verificar la condicin de un diodo semiconductor. 76
HO-19 Probar diodos con el multmetro digital. 78
HO-20 Obtener la curva caracterstica de un diodo semiconductor. 82
HO-21 Verificar la condicin de un diodo zener. 83
HO-22 Determinar la tensin zener de un diodo zener. 85
HO-23 Obtener la curva caracterstica de un diodo zener 86
HIT-04 Hoja de Informacin Tecnolgica 04. 87
HITC-04 Hoja de Informacin Tecnolgica Complementaria 04. 90
HT5 CIRCUITOS CON RELS Y CONTACTORES. 100
HO-24 Verificar estado de un rel. 101
HO-25 Verificar estado de un contactor. 103
HO-26 Montar circuito de aplicacin de un contactor. 105
HIT-05 Hoja de Informacin Tecnolgica 05. 106
HITC-05 Hoja de Informacin Tecnolgica Complementaria 05. 110
ELECTRNICA INDUSTRIAL 6
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 7
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 8
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
DENOMINACIN
DISPOSITIVOS ELECTRNICOS PASIVOS: LA RESISTENCIA HT:T1aDCE
ELECTRNICA INDUSTRIAL 9
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
1. Una fuente de energa elctrica, por ejemplo una batera qumica, generador
o celda solar.
2. Una carga o dispositivo de salida como una lmpara, un parlante o un motor
elctrico.
3. Conductores, tales como alambres de cobre o de aluminio, para transportar
la energa elctrica desde la fuente hacia la carga.
4. Un dispositivo de control, que puede ser un interruptor, termostato o relay;
para controlar el flujo de energa a la carga.
La f.e.m. es medida en Voltios (V) y se refiere al trabajo que una fuente puede
hacer para mover cargas elctricas a travs de un circuito.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 10
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Cuando el interruptor est abierto (OFF) como lo indica la figura, no hay flujo de
corriente y la lmpara se encuentra apagada. Cuando el interruptor es cerrado
ELECTRNICA INDUSTRIAL 11
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 12
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 13
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 14
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
1. Insertar las puntas de prueba en los terminales de medicin; la punta de
color rojo debe ir en el borne indicado
ELECTRNICA INDUSTRIAL 15
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
RT o R equivalente
Calculado Medido
RT o R equivalente
Calculado Medido
RT o R equivalente
Calculado Medido
RT o R equivalente
Calculado Medido
ELECTRNICA INDUSTRIAL 16
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
RCD RDA
Calculado Medido Calculado Medido
RAB RBC
Calculado Medido Calculado Medido
PROCESO DE EJECUCIN.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 17
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5V/3.3V (2). Con esta tecla se selecciona que la tensin de salida en los
bornes 5V/3.3V y COM2 sea 5 Voltios o 3.3 Voltios.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 18
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OBSERVACIN:
ELECTRNICA INDUSTRIAL 19
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 20
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Corriente Corriente
Resistencia Fuente de Corriente
medida en la medida en la
equivalente tensin E calculada
Fig. 16 Fig. 17
ELECTRNICA INDUSTRIAL 21
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PROCESO DE EJECUCIN.
Fig. 18. Conexin del voltmetro DC para medir la cada de tensin en la resistencia R1 (VR1) y
la resistencia R2 (VR2).
ELECTRNICA INDUSTRIAL 22
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ELECTRNICA INDUSTRIAL 23
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
I I1 I2
ELECTRNICA INDUSTRIAL 24
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
La finalidad de la resistencia
limitadora R es producir una
cada de tensin, una prdida
de tensin; en este caso debe ser
de 16 Voltios, de tal modo que a la
bobina del rel se le aplique 24
Voltios que es el voltaje de trabajo
de dicha bobina.
PROCESO DE EJECUCIN.
Vbobina 24V
I= =
Rbobina R.bobina
ELECTRNICA INDUSTRIAL 25
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
2. SMBOLO.
Tenemos la simbologa Americana y la Europea. (Fig 20).
ELECTRNICA INDUSTRIAL 26
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
4. EL OHMMETRO.
Es un instrumento electrnico cuya finalidad es medir resistencia elctrica en
ohmios.
1. EL PROTOBOARD.
El protoboard, como se ve en la Fig. 21a y b, es un tablero de experimentos
para prototipos o modelos de circuitos, nos permite realizar el montaje de
diversos dispositivos electrnicos sin usar soldadura. Adems la modificacin
de la circuitera es relativamente rpida y sencilla.
En la vista frontal se aprecian los agujeros por donde se colocan los terminales
de los dispositivos electrnicos.
Platinas de conexin
Fig. 21b. Vista inferior del protoboard luego de retirarle su cubierta protectora.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 27
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
En la zona central, sin embargo se observa que las platinas son pequeas y
permiten el conexionado en sentido vertical.
2. UNIDAD DE MEDIDA.
La unidad de medida de la resistencia es el OHM y se representa por la letra
griega omega (). (Georg Simn Ohm. Alemania 1787-1854).
3. CLASES DE RESISTENCIAS.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 28
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 29
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
El trmino resistencia deriva del hecho que este dispositivo se opone al flujo de
la corriente; donde, a mayor resistencia, menor ser la corriente que fluir por
ella y viceversa.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 30
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CIFRAS
COLOR MULTIPLICADOR TOLERANCIA
SIGNIFICATIVAS
NEGRO 0 x1
MARRON 1 x 10 1%
2
ROJO 2 x 10 2%
3
NARANJA 3 x 10
4
AMARILLO 4 x 10
5
VERDE 5 x 10 0.5 %
6
AZUL 6 x 10 0.25 %
7
VIOLETA 7 x 10 0.1 %
8
GRIS 8 x 10
9
BLANCO 9 x 10
DORADO x 0.1 5%
PLATEADO x 0.01 10 %
ELECTRNICA INDUSTRIAL 31
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 32
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
8. ASOCIACIN DE RESISTENCIAS.
En los circuitos electrnicos las resistencias son conectadas en serie, en
paralelo y en combinaciones serie-paralelo. Cuando se analizan estos circuitos,
con frecuencia, es necesario reducir estas combinaciones de resistencias a
una simple resistencia equivalente.
R1 R2
R equivalente = RT = R1 + R2
EJEMPLO:
RT = R1 + R2
RT = 1K + 3,3,K
RT = 4,3 K
R1 x R 2
R equivalente = RT =
RT R1 R2 R1 + R 2
EJEMPLO:
R1 x R 2
RT =
R1 + R 2
3,3K x 4,7 K
RT = = 1,93K
3,3K + 4,7 K
ELECTRNICA INDUSTRIAL 33
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
1
RT =
1 1 1
RT R1 R2 R3 + +
R1 R 2 R3
Ejemplo:
1
RT =
1 1 1
+ +
R1 R 2 R3
1
RT = = 2,63K
1 1 1
+ +
10 K 15 K 4,7 K
R 2 x R3
RT = + R1
R 2 + R3
RT R2 R3
Ejemplo:
R 2 x R3
R1 RT = + R1
R 2 + R3
10K
R2 R3 3,3K x 4,7 K
RT
3,3K RT = + 10 K = 11,93K
4,7K 3,3K + 4,7 K
ELECTRNICA INDUSTRIAL 34
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
1 3
ELECTRNICA INDUSTRIAL 35
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Watts observ este efecto y propuso lo que se conoce como la ley de Watt: En
un circuito, la potencia es igual a producto del voltaje aplicado por la corriente
que circula por l.
Por ejemplo :
Calcular la mxima corriente que una resistencia de 100 ohms, Wattio
puede disipar sin sobrecalentarse.
P 0,5W
I= = = 22 mA
R 100
PREGUNTAS:
1. En el siguiente circuito, calcular el
valor de la tensin de la fuente V.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 36
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Secadora de cabello
ELECTRNICA INDUSTRIAL 37
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
DENOMINACIN
DISPOSITIVOS ELECTRNICOS PASIVOS: EL CONDENSADOR HT:T1bDCE
ELECTRNICA INDUSTRIAL 38
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN
1.- Conectar las puntas de prueba en los terminales de medicin; la punta de
color rojo debe ir en el borne indicado
funcin en la posicin
3.- Presionar el botn
SELECTOR hasta que
aparezca el smbolo de
tensin A:C: :
En la pantalla LCD deber
aparecer lo siguiente:
ELECTRNICA INDUSTRIAL 39
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
HOJA DE OPERACIN 09
MEDIR CONDENSADORES USANDO EL MULTMETRO DIGITAL
Al igual que las resistencias, el instrumento que mide la capacidad de un
condensador se llama capacmetro.
PROCESO DE EJECUCIN
1.- Conectar las puntas de prueba en los terminales de medicin; la punta de
color rojo debe ir en el
borne
indicado
Valor indicado Valor indicado en Valor indicado Valor indicado Valor medido
en el microfaradios en nanofaradios en picofaradios con el
condensador (F) (F) (pF) capacmetro
ELECTRNICA INDUSTRIAL 40
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
C1 C2 C3 C4 C5
Aspecto
Fsico
Valor medido
con Multmetro
digital
Valor medido
con Medidor LCR
ELECTRNICA INDUSTRIAL 41
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 42
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Posicin
horizontal
Ambos
canales
Seg/div
Ambos
canales
Volt/div Entrada Entrada Volt/div
Canal 1 Canal 1 Canal 2 Canal 2
PROCESO DE EJECUCIN.
1.- Montar el siguiente circuito.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 43
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
El nmero 1 ubicado en la
parte central izquierda
indica que el canal activo
es el canal 1. Adems
seala la lnea de base de
tiempo del mismo canal, es
decir, todo lo que est
encima del nmero 1
tendr valores positivos y
lo que est debajo tendr
valores negativos.
En la esquina inferior
izquierda se observa un
valor de 5 V, ello nos indica
el rango de voltaje por
divisin. Es decir, en estas
condiciones el osciloscopio estar graduado en 5 Voltios/divisin.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 44
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 45
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
Manteniendo el mismo circuito que emple para medir Voltaje pico a pico,
vamos ahora a medir la variable tiempo, a su vez, ello nos permite calcular la
frecuencia de la onda que estamos visualizando.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 46
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Vm
Vpp = 2 Vm V rms = Vm = V rms 2 Vpp = 2Vrms 2
2
PROCESO DE EJECUCIN:
ELECTRNICA INDUSTRIAL 47
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN:
1. LA CAPACIDAD EN DC.
Los condensadores son elementos que
almacenan energa elctrica temporal, en
forma de campo electrosttico y estn
constituidos por dos armaduras o placas
metlicas paralelas, separadas por un aislante
llamado dielctrico, como se ve en la Fig. 34. Fig. 34.- Construccin de
un condensador de papel
Los condensadores son usados en, prcticamente, todos los circuitos
electrnicos para una variedad de propsitos. A diferencia de las resistencias,
ellos realizan sus funciones solamente cuando hay un cambio en el voltaje del
circuito.
Actan como una clase de batera temporal para almacenar energa en forma
de campo elctrico.
2. UNIDAD DE MEDIDA.
La unidad bsica para la capacidad es el FARADIO, (Michael Faraday, fsico
ingls 1791-1867), sin embargo, los condensadores de valores prcticos estn
dados en MICROFARADIOS ( F ) , NANOFARADIOS ( nF ) y PICO
FARADIOS ( pF ).
TOLERANCIA
LETRA MAYSCULA
C > 10 pF
J - D 5%
K 10 %
M 20 %
F 1%
Fig. 35. Condensadores tpicos
ELECTRNICA INDUSTRIAL 49
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
t
t
Vc = E 1 . C
R = E 1
Cuyo grfico se muestra en la Fig. 37.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 50
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
1. EL CONDENSADOR.
Los condensadores son elementos que almacenan energa elctrica temporal
en forma de campo electrosttico y estn constituidos por dos armaduras o
placas metlicas paralelas, separadas por un aislante, llamado dielctrico.
3. UNIDADES.
La cantidad de energa que puede almacenar un condensador se conoce como
CAPACIDAD y la unidad de medida es el FARADIO, (Michael Faraday , fsico
ingls 1791-1867). Sin embargo, frecuentemente se emplean los submltiplos
(F, F y pF).
1 Faradio = 1F
1 microFaradio (F) = 10-6 F
1 nanoFaradio (F) = 10-9 F
1 picoFaradio (pF) = 10-12 F
10 F x (10V )
2
C xV2
W= = = 500 Joules
2 2
ELECTRNICA INDUSTRIAL 51
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
4. SMBOLO.
5. CLASES DE CONDENSADORES.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 52
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 53
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 54
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PREGUNTAS:
2. En el siguiente circuito. S1
R
30K
a. Calcule la constante de tiempo del circuito.
V +
15V 150uF C
b. Calcule la tensin de carga del
condensador 9 segundos despus de
haber cerrado el interruptor S1.
8. CONVERSIN DE UNIDADES.
Para la conversin de unidades de capacidad es necesario recordar lo
siguiente:
1 Faradio = 1F
1 microFaradio ( F ) = 10-6 F
1 nanoFaradio ( F ) = 10-9 F
1 picoFaradio ( pF ) = 10-12 F
Ejemplo:
a. Convertir un condensador de 0,01F a pF.
1 pF
0,01 F = 0,01 x 10 6 F x 12 = 0,01 x 10 6 x 1012 pF = 0,01 x 106 pF = 10 000 pF
10 F
b. Convertir un condensador de 1000 pF a F.
1 F
1000 pF = 1000 x 1012 F x 6 = 1000 x 1012 x 106 F = 1000 x 10 6 F = 0,001 F
10 F
ELECTRNICA INDUSTRIAL 55
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Los condensadores marcados 101, 103, 222, 471 etc. son codificados en pico
Faradios.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 56
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
En tarjetas electrnicas.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 57
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
DENOMINACIN
DISPOSITIVOS ELECTRNICOS PASIVOS: LA INDUCTANCIA HT:T1cDCE
ELECTRNICA INDUSTRIAL 58
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN:
ELECTRNICA INDUSTRIAL 59
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 60
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 61
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
OBSERVACIN: USAR
VOLTMETRO C.A.
S1 ABIERTO S1 CERRADO
Voltaje en el Voltaje en el Voltaje en el
Voltaje en el primario
secundario primario secundario
valor medido valor medido valor medido valor medido
a. Solicitar un transformador de
tensin.
b. Montar el siguiente circuito.
OBSERVACIN: USAR
VOLTMETRO DC.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 62
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
S1 ABIERTO S1 CERRADO
Voltaje en el Voltaje en el
Voltaje en el primario Voltaje en el primario
secundario secundario
valor medido valor medido valor medido valor medido
ELECTRNICA INDUSTRIAL 63
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Cuando por una inductancia o bobina circula una corriente elctrica, se genera
en ella un campo electromagntico, el cual permanece, mientras dure la
circulacin de la corriente elctrica.
PROCESO DE EJECUCIN.
INTERRUPTOR S1 CERRADO
CONDICIN DE LOS CONDICIN DE LA
CONDICIN DEL RELE
CONTACTOS 1 Y 4 LMPARA
INTERRUPTOR S1 ABIERTO
CONDICIN DE LOS CONDICIN DE LA
CONDICIN DEL RELE
CONTACTOS 1 Y 4 LMPARA
ELECTRNICA INDUSTRIAL 64
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
LA INDUCTANCIA.
La inductancia es un dispositivo conformado por un gran nmero de vueltas de
alambre enrollados sobre un ncleo y que almacena energa en forma de
campo electromagntico.
Fig. 44. Inductancia con ncleo Fig. 45. Inductancia con ncleo
de hierro. de aire.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 65
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 66
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Al abrir el interruptor S1, se elimina la corriente que circulaba por la bobina, ella
se desenergiza , pero, la bobina del rel invierte su polaridad (ahora ser al
terminal 2 y + positivo al terminal 10) el diodo se encuentra, en este momento,
directamente polarizado, se comporta como un interruptor cerrado y a travs
de l se descarga toda la energa almacenada en la bobina, protegiendo de
esta manera al interruptor S1; los contactos 1 y 4 retornan a su posicin inicial,
es decir, se abren y por lo tanto, deja de circular corriente por la lmpara y ella
se apagar.
INCREMENTO DE LA INDUCTANCIA.
La inductancia es un dispositivo conformado por un gran nmero de vueltas de
alambre enrollados sobre un ncleo, generalmente, de forma cilndrica y que
almacena energa en forma de campo electromagntico.
Segn la ley de LENZ (Heinrich Friedrich Emil Lenz, fsico Alemn 1804-
1865), la inductancia origina un voltaje inducido que se opone al efecto creado
por ella y mantiene la corriente circulando en el mismo sentido original, es
decir, por ejemplo, al desconectar la fuente de energa o fuente de alimentacin
ELECTRNICA INDUSTRIAL 67
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
di
El voltaje inducido est dado por la ecuacin: V = L
dt
El signo indica que el voltaje inducido en la bobina es una fuerza contra
electro motriz.
Lneas arriba hemos dicho que la inductancia de una bobina depende del
ncleo de la misma, de la permeabilidad de las lminas de hierro silicoso del
ncleo; sin embargo, la permeabilidad del hierro vara ampliamente con la
densidad del flujo magntico y la corriente en la bobina. Esto significa que la
inductancia de cualquier bobina con ncleo magntico nunca es constante.
SMBOLO DE LA INDUCTANCIA.
El siguiente es el smbolo de la inductancia y se representa por la letra L.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 68
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
CLASES DE INDUCTANCIAS.
CAMPO ELECTROMAGNTICO.
El magnetismo es de gran importancia en muchos de los campos de la
electricidad y la electrnica, por ejemplo: en los rels, motores, generadores,
etc.
EL TRANSFORMADOR.
El transformador (Fig. 49) es una mquina elctrica esttica que consiste de
dos bobinas separadas elctricamente, pero interacopladas magnticamente,
sobre un ncleo de hierro comn, conformado por lminas de hierro silicoso. A
una bobina, donde se aplica la energa elctrica, se le denomina PRIMARIO, y
a la otra, donde se obtiene la tensin inducida, se le denomina SECUNDARIO.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 70
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
LEY DE FARADAY.
La ley de FARADAY ( Michael Faraday, fsico Ingls 1791-1867)
Cuando en una bobina se modifica el flujo magntico, en sus extremos se
inducir una tensin de valor directamente proporcional a la velocidad de
d
variacin del flujo
d
y al nmero de espiras N. V =N
dt dt
El signo menos es debido a la ley de LENZ (Heinrich Friedrich Emil Lenz ,
fsico Alemn 1804-1865)
ELECTRNICA INDUSTRIAL 71
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Observe que el ncleo de hierro no tiene que ser de material magntico para la
induccin de las corrientes Eddy.
Cualquier buen conductor como el bronce u otro metal se calentar debido a
las corrientes Eddy. (Este es el principio de funcionamiento del mtodo de
calentamiento industrial del llamado horno de induccin)
Los inductores con ncleo de aire, pueden operar a alta frecuencia, porque
ellos no tienen ncleo ferromagntico, por lo tanto no se saturan y su prdida
por histresis y corrientes Eddy son mnimas; sin embargo, los inductores con
ncleo de aire pueden irradiar energa electromagntica, la cual es transmitida
a otros componentes en el circuito. Usualmente se utilizan cajas metlicas que
actan como un blindaje magntico.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 72
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Cuando la corriente en una bobina entra por un punto y en la otra bobina sale
por el punto, la inductancia mutua es sustractiva, en otras palabras, si la
polaridad instantnea del punto de la primera bobina es positiva +, en el punto
de la otra bobina tendremos una polaridad negativa -, como vemos en la Fig.
53.
Por ejemplo, cuando se conectan dos parlantes en paralelo, queremos que los
dos conos se muevan en la misma direccin, al mismo tiempo, para obtener
un reforzamiento del sonido. Haciendo una unin comn de ambos puntos de
los parlantes lograremos que ellos trabajen en fase uno con el otro.
Fig. 53. Ejemplos de bobinas y transformadores con notacin del punto de polaridad.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 73
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 74
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
DENOMINACIN
CIRCUITOS CON DIODOS SEMICONDUCTORES HT:T2DCE
ELECTRNICA INDUSTRIAL 75
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN.
1. Solicitar un diodo 1N4007.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 76
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 77
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN:
ELECTRNICA INDUSTRIAL 78
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 79
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
OBSERVACIN. Use
Voltmetro DC.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 80
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Si, en polarizacin directa, el ohmmetro indica baja lectura, del orden de 0,65 y
en la polarizacin inversa indica alta lectura (OL), el diodo D1 estar operativo.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 81
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN:
7. Dibujar la curva
caracterstica del diodo
semiconductor.
8. Usando el osciloscopio
digital, Canal 1, medir el
voltaje de codo del diodo
semiconductor.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 82
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Identificar sus terminales.
Tomar un diodo zener y completar la siguiente tabla.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 84
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN
a.- Montar el circuito, arriba mostrado.
b.- Variar el voltaje de la fuente V, segn lo indicado, en la Tabla adjunta.
c.- Medir la tensin V zener empleando el voltmetro DC y completar la sgte.
Tabla.
Voltaje de
la fuente 3V 5V 7V 9V 10 V 12 V 14V 16V 18V
DC
Tensin
Zener
d.- Cunto vale la tensin zener del diodo utilizado en este circuito?
e.- Compruebe su resultado empleando el datasheet.
Tensin del diodo zener, obtenida en forma Tensin del diodo zener obtenida segn el
experimental. Manual de semiconductores.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 85
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
PROCESO DE EJECUCIN:
ELECTRNICA INDUSTRIAL 86
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
EL DIODO SEMICONDUCTOR.
Cuando el potencial del nodo es negativo con respecto al ctodo, se dice que
el diodo tiene polarizacin inversa. Bajo condiciones de polarizacin inversa,
fluye una pequea corriente inversa (tambin conocida como corriente de fuga)
y el diodo se comporta como un elemento de alta resistencia. Para los fines
prcticos, un diodo se puede considerar como un interruptor ideal.
Observemos algunos tipos de diodos.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 87
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 88
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Si en la condicin polarizacin
directa, el ohmmetro indica baja
ELECTRNICA INDUSTRIAL 89
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
lectura (0,5 0,6) y en polarizacin inversa nos seala alta lectura (OL), el
diodo zener se encuentra en buenas condiciones.
LA JUNTURA PN.
Desde que en 1947 John Bardeen (Boston USA 1908 1991 ) Walter
Brattain (China 1902 Washington 1987 ) y William Bradford Shockley (
Londres 1910 California 1989 ) desarrollaron el primer transistor; se han
producido una enorme cantidad de diferentes componentes semiconductores
que se aplican, prcticamente, en todos los campos de la electricidad y
electrnica.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 90
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 91
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 92
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ELECTRNICA INDUSTRIAL 93
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
ECUACIN DE BOLTZMAN.
Mediante el uso de la fsica del estado slido, se puede demostrar que la curva
caracterstica del diodo est definida por la siguiente ecuacin, llamada
ecuacin de Boltzman. (Ludwing Boltzmann Viena, Austria 1844 1906).
Kq VT
I = Is 1
ELECTRNICA INDUSTRIAL 94
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Donde:
I = Corriente en el diodo (Amperios)
Is = Corriente inversa de saturacin (Amperios) = 1 pA
q = carga del electrn = 1,602 x1019 Coulombs
V = tensin aplicada al diodo (Voltios)
K = Constante de Boltzman = 1,38 x1023 Wattio-segundo/C
T = temperatura absoluta en K
Kq 0T
I = Is 1 = 0
Kq VT
I = Is 1
1, 602 x10 23 x (5V )
19
I = Is 1, 38 x 10 x 298 K
1 = Is = 1 pA
Consideremos el diodo polarizado directamente (por ejemplo V = 0,7V)
Kq VT
I = Is 1
1, 602 x10 23 x (0, 7V )
19
I = Is 1, 38 x 10 x 298 K
1 = 6.9 x 1011 Is = 690 mA
Se observa que la corriente del diodo se incrementa grandemente.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 95
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
EL DIODO ZENER.
El diodo zener es un diodo que mantiene entre sus terminales una tensin
estable conocida como tensin zener.
SMBOLO.
En la Fig. 75, se observa el smbolo del diodo
zener, debemos recordar que no hay diferencia
fsica entre un diodo rectificador y un diodo
zener
ELECTRNICA INDUSTRIAL 96
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
POLARIZACIN.
Bajo condiciones de polarizacin directa, el diodo zener responde de manera
idntica a un diodo rectificador comn. Sin embargo, cuando dicho diodo es
polarizado inversamente su corriente es extremadamente pequea, hasta que
cuando el voltaje se incrementa mas all de un cierto punto, hay un brusco y
rpido incremento de la corriente, que puede causar la destruccin del diodo.
En realidad, el diodo zener est diseado para operar en dicha regin y ello se
logra mediante un dopaje adecuado en el proceso de su fabricacin. El voltaje
al cual el diodo conduce en ruptura se denomina voltaje zener, por eso existen
diodos con diversos valores de
tensin zener.
ELECTRNICA INDUSTRIAL 97
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
En esta zona, el efecto estabilizador del diodo zener es muy deficiente pues, su
caracterstica tiene muy poca pendiente.
Siempre que el fabricante no indique otra cosa puede tomarse como valor
aproximado:
IZ mnimo = 0,1 IZ mximo
IZ mximo = Potencia del zener / Voltaje del zener
VZ 12V
3.- Calcular IL. IL = = = 25,5 mA
RL 470
Pot. zener 1W
4.- Calcular IZ mximo. IZ max = = = 83 mA
Volt. zener 12 V
5.- Calcular IZ mnimo. IZ min = 0,1 IZ max = 0,1 x 83 mA = 8,3 mA
Por seguridad, elegimos IZmin = 10 mA
ELECTRNICA INDUSTRIAL 98
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
Vs VC VZ VR VRL
Medido Calculado Medido Calculado Medido Calculado Medido Calculado Medido
ELECTRNICA INDUSTRIAL 99
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRNICOS
DENOMINACIN
CIRCUITOS CON RELS Y CONTACTORES HT:T3DCE
PROCESO DE EJECUCIN.
1.- Solicitar un rel encapsulado de 11 pines, observar su cara lateral, donde se
encuentra el siguiente esquema, tal como se aprecia en la Fig. 79.
Resistencia
2 y 10 1y5 1y4 3y7 3y6 11 y 8 11 y 9
entre bornes
Valor medido
Defina el
elemento
(bobina o
contacto
NA/NC)
Resistencia
1y5 1y4 3y7 3y6 11 y 8 11 y 9
entre bornes
Valor medido
Defina el tipo de
contacto
Resistencia
1y5 1y4 3y7 3y6 11 y 8 11 y 9
entre bornes
Valor medido
Defina el tipo de
contacto
PROCESO DE EJECUCIN:
1.- Solicitar un contactor, cuyo esquema genrico es el siguiente.
Resistencia
A2 y L1 y L2 y L3 y NO y NC y NO y NC y
entre bornes
A1 T1 T2 T3 NO NC NO NC
Valor medido
Defina el
elemento(bobina,
contacto)
Resistencia entre
bornes L1 y T1 L2 y T2 L3 y T3 NO y NO NC y NC NO y NO NC y NC
Valor medido
Defina el
elemento(bobina,
contacto)
PROCESO DE EJECUCIN:
3.- Conectar una lmpara incandescente al presente circuito, de tal modo que
ella se ilumine cuando el motor est funcionando.
1.- La bobina
2.- El juego de contactos.
A continuacin su smbolo
correspondiente al rel
encapsulado de 11 pines
En la Fig. 81 observamos el
smbolo del rel con su juego de
contactos. En este conjunto de
tres juegos de contactos,
tomemos uno de ellos;
observemos, por ejemplo, los
contactos 4, 1 y 5.
El terminal conectado al borne 1 viene a ser el contacto comn, quien junto con
el contacto del borne 5 forma el par de contactos normalmente cerrados (par
1,5).
De modo similar, el contacto del borne 4 junto con el contacto comn del borne
1 forman el par de contactos normalmente abiertos (par 1,4).
Cuando se aplica tensin a la bobina del rel, es decir conectamos una fuente
de tensin de 24 VDC entre el borne 2 y el borne 10, circula corriente por la
bobina, se produce un campo electromagntico y los contactos cambian de
posicin.
Es decir, el interruptor del contacto comn del borne 1 que conectaba al borne
5 ahora se conectar con el borne 4, lo que trae como consecuencia que el par
de contactos 5 y 1 formen ahora, el par de contactos normalmente abiertos y el
par de contactos 4 y 1 formen el par de contactos normalmente cerrados.
PARTES DE UN CONTACTOR.
Veamos el aspecto fsico de un contactor en la Fig 82.
Aunque los bornes de la bobina estn marcados con las letras A1, A2, sin
embargo, en algunas ocasiones, por el uso frecuente, estas letras no se
aprecian claramente, luego habr que hacer uso de un ohmmetro para
determinar los terminales de la bobina.
Resistencia
A1 y NO y NC y NO y NC y
entre bornes L1 y T1 L2 y T2 L3 y T3
A2 NO NC NO NC
Valor medido 300 0L 0L 0L 0L 0.0 0L 0.0
Defina el Contact Contact Contact Contact Contact Contact Contact
Bobin
elemento(bobin o o o o o o o
a
a, contacto) abierto abierto abierto abierto cerrado abierto cerrado
EL CONTACTOR.
CONSTITUCIN DE UN CONTACTOR.
Un contactor est compuesto por un electroimn, la bobina y los contactos.
EL ELECTROIMN.
El electroimn, es el elemento motor del contactor y se compone de su circuito
magntico y de una bobina.
LA BOBINA.
La bobina produce el flujo magntico necesario para la atraccin de la
armadura mvil del electroimn.
Segn el modelo del contactor, se monta sobre una o dos partes del circuito
magntico. Est concebida para resistir a los choques mecnicos provocados
por el cierre y la apertura de los contactos, as como a los choques
electromagnticos debido al paso de la corriente por sus espiras.
Se componen de una parte fija y de otra mvil, esta ltima provista de resortes
que transmiten una buena presin a los contactos. A menudo estn provistos
de un dispositivo para facilitar la extincin del arco que se genera entre la parte
fija y la parte mvil, cuando el contactor corta en carga.
APLICACIONES.
Los contactores se utilizan en el arranque, parada, inversin de giro y
regulacin de velocidad de toda clase de motores elctricos.
PROCESO DE EJECUCIN.
BE BC EB CB CE EC
Medido Medido Medido Medido Medido Medido
Una vez identificada la base, aunque no es una regla normalizada, sin embargo
para la gran mayora de transistores, se cumple que la menor lectura obtenida
en las mediciones BE y BC, el colector es aquel terminal conectado al terminal
negativo del multmetro.
As en un transistor BJT del tipo NPN, tal como el transistor BD135, nos indica
la siguiente lectura:
BE BC EB CB CE EC
Medido Medido Medido Medido Medido Medido
PROCESO DE EJECUCIN:
2. En la pinza amperimtrica
digital, presionar el pulsador
INRUSH
PROCESO DE EJECUCIN:
3. Energizar el circuito.
4. Comprobar si el funcionamiento coincide con su anlisis realizado en el paso
2.
5. Medir la corriente de arranque y corriente de trabajo del motor completando
la siguiente Tabla.
PROCESO DE EJECUCIN:
PROCESO DE EJECUCIN.
1. Montar el siguiente circuito.
EL TRANSISTOR BJT.
IE = IB + IC
IC = IB IC = hFE IB donde:
= hFE = Ganancia de corriente del transistor.
OBSERVACION.- Consideremos
nicamente el transistor NPN; para el
caso del transistor PNP se debe invertir
la polaridad de todas las mediciones.
Por ejemplo en la Fig. 93 vemos que para llevar al transistor al corte y, que se
comporte como un interruptor abierto entre colector y emisor, slo es necesario
que la corriente de base IB sea igual a cero. De modo similar para que
transistor se comporte como un interruptor cerrado entre colector y emisor y
trabaje en saturacin,se requiere aplicarle una gran corriente de base IB.
Observamos que esta corriente que requiere la bobina del rel, coincide con la
corriente de colector (IC) del transistor.
IC 80 mA VRB 24 V 0,7 V
IB = = = 0,84 mA RB = = = 27,7 K
95 IB 0,84 mA
Una vez en el tope, los electrones se mueven fcilmente a travs del material P
(base) a la unin PN (base colector). Cuando se acercan a esta unin, los
electrones se encuentran bajo la influencia de la fuente de tensin positiva y se
mueven con mucha rapidez conforme descienden en la barrera de potencial.
PARMETROS IMPORTANTES.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Solicitar un transistor IRF840.
2. Haciendo uso del datasheet, identificar sus terminales Gate, Drenador y
Surtidor.
3. Colocar el multmetro digital en la posicin probar diodos.
4. Efectuar las mediciones indicadas y completar la siguiente tabla.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
4. Calcular la tensin que debe llegar entre Gate y Surtidor cuando se acciona
el pulsador ON.
5. Haciendo uso del data sheet del transistor IRF840 determinar si el transistor
est en corte o en saturacin y completar la siguiente Tabla.
6. Energizar el circuito.
Luego del invento del transistor BJT o transistor bipolar, continuaron las
investigaciones hasta que en 1952 W.Shockley (William Bradford Shockley,
Londres 1910, Palo Alto 1989) propuso el transistor de efecto de campo (FET
:Field Effect Transistor).
Los transistores FET, al igual que los transistores BJT se usan como
amplificadores de una seal proveniente, por ejemplo, de un micrfono en un
equipo de audio, o de una termocupla, en un sistema de control de
temperatura, o de cualquier otro tipo de sensor; finalmente, con el avance
tecnolgico existen, en la actualidad, transistores MOSFET de potencia.
SMBOLO.
En la Fig 100 vemos el smbolo del MOSFET y su estructura fsica.
Por ejemplo:
Un transistor IRF840 o
Un transistor MOSFET de canal N, Corriente de drenador: 8 A, VDS: 500 V,
RDS (on): 0,75
Como se aprecia, y era de esperarse, las lecturas indican OL, es decir cuando
se desea probar un MOSFET, lo nico aceptable es el reemplazo directo.
Una buena prctica es recordar que los MOSFET se pueden daar con
facilidad y hay que manipularlos con cuidado. Debido a que la capa de xido es
muy delgada, se puede destruir con facilidad si hay alta tensin o hay
electricidad esttica producida durante el manipuleo del transistor.
Esta curva de transferencia nos permite obtener el voltaje VGS (th) que es el
voltaje aplicado entre gate y surtidor que determina el pase de bloqueo a
conduccin del MOSFET.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Solicitar un transistor UJT 2N2646.
2. Empleando el datasheet identifique sus terminales Emisor, Base 1 y Base
B2.
PROCESO DE EJECUCIN.
1. Verificar, empleando el multmetro digital, el estado del UJT.
2. Efectuar el montaje del siguiente circuito
EL OSCILADOR DE RELAJACIN.
El oscilador de relajacin es un circuito electrnico que produce un tren de
pulsos de corta duracin pero, de la suficiente amplitud que puede excitar y
disparar a un SCR.
Cuando el voltaje del condensador alcanza el valor del voltaje de encendido del
UJT, ste se activa y se produce un cortocircuito entre Emisor y Base 1 del
UJT, lo que trae como consecuencia la descarga del condensador a travs de
la resistencia de 100 conectada en la Base1.
DENOMINACIN
CIRCUITOS CON SCR Y TRIACS HT:T5DCE
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Solicitar un SCR BT151.
2. Identificar sus terminales Ctodo, nodo y Gate.
3. Colocar el multmetro digital en la posicin probar diodos.
4. Efectuar las mediciones indicadas y completar la siguiente tabla.
6. Haciendo uso del datasheet del SCR BT151-500R determinar los siguientes
valores:
a. Mxima corriente promedio de nodo que puede soportar el SCR.
b. Mximo voltaje inverso que puede aplicarse entre nodo y ctodo.
c. Mnimo valor de corriente de nodo que har que el SCR pase de la
condicin de conduccin, a la condicin de bloqueo.
d. Voltaje entre los bornes nodo y ctodo cuando el SCR est en
conduccin.
e. El valor de la velocidad de elevacin de tensin al estado ON (dv/dt).
f. El valor de la velocidad de elevacin de la corriente al estado ON ( di/dt )
g. Mnimo valor de corriente de nodo que har que el SCR pase de la
condicin de bloqueo, a la condicin de conduccin.
h. Corriente de disparo de la compuerta.
i. Voltaje de disparo de la compuerta.
j. Corriente transitoria que puede soportar en 10 milisegundos.
PROCESO DE EJECUCIN:
Vpromedio = VDC =
V max
(1 + Cos )
2
PROCESO DE EJECUCIN:
Cuando la tensin del nodo se hace positiva con respecto al ctodo, las
uniones J1 y J3 tienen polarizacin directa. La unin J2 tiene polarizacin
inversa, y slo fluir una pequea corriente de fuga del nodo al ctodo.
La corriente de nodo debe ser mayor que un valor conocido como corriente de
enganche IL, a fin de mantener la cantidad requerida del flujo de portadores a
travs de la unin; de lo contrario, al reducirse la tensin nodo-ctodo, el
dispositivo regresar a la condicin de bloqueo.
Sin embargo, si se reduce la corriente directa del nodo por debajo de un nivel
conocido como corriente de mantenimiento IH, el SCR estar, entonces, en
estado de bloqueo.
Debe observarse que los SCR pueden ejercer un control de corriente promedio
hasta de 1200 Amperios.
Fig 106.- Smbolo del SCR Fig 107. Curva caracterstica del SCR
Observe que en este circuito es necesario sincronizar los pulsos de salida con
la tensin de lnea.
Vpromedio = VDC =
V max
(1 + Cos )
2
A este tipo de control se le denomina control de fase de un SCR.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Solicitar un TRIAC BT136.
2. Identificar sus terminales nodo1, nodo 2 y Gate.
3. Colocar el multmetro digital en la posicin probar diodos.
4. Efectuar las mediciones indicadas y completar la siguiente tabla.
PROCESO DE EJECUCIN:
PROCESO DE EJECUCIN:
PROCESO DE EJECUCIN:
EL TRIAC.
TRIAC es un trmino genrico (TRIODE ALTERNATING CURRENT), el cual
basado en el xito del SCR, indujo a los investigadores a desarrollar otro SCR
ms apto para conduccin controlada en circuitos de corriente alterna, posee
tres terminales : nodo 1 ( A1), nodo 2 ( A2 ) y Gate o compuerta ( G ).
Despus del disparo, como en el caso del SCR, se requiere una corriente de
mantenimiento mnima IH, para mantener la conduccin del TRIAC.
V max 1 1
VRL = VRMS = + Sen 2
2 2
Es necesario recordar que el multmetro a usar debe ser del tipo TRUE RMS,
de lo contrario, habr un error entre el valor medido y el valor calculado.
DENOMINACIN
CIRCUITOS CON DISPOSITIVOS OPTOELECTRNICOS HT:T6DCE
El diodo LED es una juntura PN, luego tiene el mismo comportamiento que un
diodo rectificador, por lo tanto, mediante el multmetro digital indicar en una
posicin BAJA LECTURA y al invertir los terminales indicar ALTA LECTURA.
PROCESO DE EJECUCIN:
10 V VF led
I led =
470
8. Cambiar la resistencia de 470 ohmios
por otra de 1K y luego por 220 ohmios
y completar la siguiente Tabla.
Resistencia Intensidad de brillo del led Corriente que circula por el led
470 Ohms
1K Ohms
220 Ohms
PROCESO DE EJECUCIN:
PROCESO DE EJECUCIN:
A B C D E F G
H 0 0 0 0 0
O 0 0 0 0 0 0
L 0 0 0
A 0 0 0 0 0 0
Por ejemplo, para la letra H, coloque los terminales que corresponden a los
segmentos B, C, E, F y G a tierra o GND (el borne negativo de la fuente de 5
Voltios).
PROCESO DE EJECUCIN:
Entre los display numricos del tipo LED tenemos de un dgito, de dos dgitos y
de 1 dgitos con indicador de polaridad.
As mismo los hay con el punto decimal a la derecha (RHDP) y con el punto
decimal a la izquierda (LHDP).
Sin embargo, en los display de ctodo comn, los ctodos de todos los diodos
LED van conectados a un punto comn a donde se le conectar un potencial
negativo; los terminales de entrada de los respectivos segmentos debern
conectarse a un potencial positivo cuando se desea lograr la iluminacin de
alguno de ellos.
Para probar el aislador ptico con foto transistor es necesario excitar al LED
mediante una tensin DC y luego con el multmetro digital comprobamos si el
foto transistor conmuta de bloqueo a conduccin, es decir, de circuito abierto a
circuito cerrado.
PROCESO DE EJECUCIN:
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
1. EL AISLADOR PTICO.
El detector, puede ser un foto diodo, foto transistor, foto SCR, foto TRIAC etc.
2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
Observemos, por ejemplo, un aislador ptico con foto transistor, como el que se
muestra en la Fig. 123.
En un circuito real de tipo industrial, el diodo led o emisor forma parte del
circuito de mando y el detector forma parte del circuito de fuerza. El
acoplamiento entre ambos se realiza mediante un haz de luz.
3. AISLAMIENTO GALVNICO.
OBSERVACIN. LA NUMERACIN DE
LOS PINES O PATITAS ES MIRANDO AL
CIRCUITO INTEGRADO DESDE LA
PARTE SUPERIOR.
En cambio, al cerrar el interruptor S1, circula corriente por el diodo led, ste
emite luz, que, al incidir sobre el fototransistor, lo lleva a la saturacin
comportndose como un circuito cerrado entre colector y emisor.
Al abrir el interruptor S1, el diodo led deja de emitir luz, el fototransistor pasa a
la condicin de bloqueo o circuito abierto y la lectura del voltmetro DC ser 0
Voltios. Si el aislador ptico, en este caso con fototransistor, cumple lo indicado
lneas arriba, indica que est en buen estado de funcionamiento.
Los pulsos de voltaje de salida del circuito detector pueden ser alimentados a
algn tipo de contador electrnico y a su vez ser decodificados en un display
para mostrar las RPM del motor.
PROCESO DE EJECUCIN:
Una de las aplicaciones del aislador ptico es en el rele de estado slido SSR,
(Solid State Relay) que es un dispositivo que combina el principio de operacin
del aislador ptico con el TRIAC.
PROCESO DE EJECUCIN:
Cuando el interruptor S1 est abierto, no hay emisin de luz del diodo led, por
lo tanto el fototriac estar bloqueado y la lectura del voltmetro ac ser cero. Sin
embargo al cerrar el interruptor S1, el diodo led emite luz, el fototriac se
encuentra en saturacin y por lo tanto habr una cada de tensin en la
resistencia de 1K, la cual ser indicada por el voltmetro ac.
Al igual que los reles y los fototransistores, los aisladores pticos con fototriac
proporcionan aislamiento galvnico entre el bajo nivel de tensin de control y el
alto potencial existente en la carga de salida.
Una ventaja del SSR controlado por DC est en el rango del voltaje de
entrada, variable, generalmente entre 3 a 20 Voltios; es decir, el SSR puede
trabajar con cualquier voltaje dentro de ese rango, mientras que el rel
electromagntico est diseado para trabajar con un voltaje fijo de entrada.
Los rels de estado slido con encendido en cero, sin embargo, utilizan un
detector de cruce por cero que sensa la magnitud de la onda senoidal todo el
tiempo y solamente permitir que el triac, inicie la conduccin, cuando la onda
DENOMINACIN
CIRCUITOS CON CKTOS INTEGRADOS LINEALES Y DIGITALES HT:T7DCE
PROCESO DE EJECUCIN.
.
8. Dibujar las formas de
onda obtenidas.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
Vo + Vo -
Calculado Medido Calculado Medido
PROCESO DE EJECUCIN:
REGULADORES DE VOLTAJE.
Los reguladores de voltaje comprenden una clase de circuitos integrados
ampliamente usados. Ofrecen la regulacin de un voltaje positivo, negativo y
voltaje ajustable.
Fig 133.Diagrama en bloques de una fuente de alimentacin con sus formas de onda.
Fig 136. Distribucin de los pines de los reguladores 7812, 7912 y LM317.
2,4 K
Vo = 1,25V 1 + + 100 A x 2,4 K = 21,49 V
150
Es decir, este circuito nos entregar un voltaje de salida desde 1,2 Voltios
hasta 21 Voltios DC.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
2. Observar la condicin del led, al variar el
potencimetro.
3. Calcular el periodo mnimo y mximo de la
iluminacin del led.
Perodo mnimo Perodo mximo
PROCESO DE EJECUCIN:
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
R C calculado medido
12K
47K
100K
EL TIMER 555.
El LM555 es un circuito integrado de baja potencia capaz de realizar una
variedad de funciones de temporizacin. Una de estas funciones es trabajar
como multivibrador astable y monoestable.
MULTIVIBRADOR ASTABLE.
Un circuito tpico multivibrador astable
se aprecia en la figura adjunta.
MULTIVIBRADOR
MONOESTABLE.
Un circuito tpico multivibrador
monoestable se observa en la Fig.
140.
La resistencia R y el condensador C
determinan la red RC que cargar al
condensador C y luego se
descargar a travs del 555 en el
pin 7 (discharge).
T(alto) = R . C . Ln 3
T (alto) = 1,1 . R . C
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente circuito.
PROCESO DE EJECUCIN
1. Montar el siguiente circuito.
2. Dibujar, en la cuadrcula
mostrada a continuacin, la
forma de onda obtenida con el
canal 1 y canal 2 del
osciloscopio. Al variar el
potencimetro de 10K.
EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL.
Esta muy alta ganancia hace que, si los terminales de entrada son
cortocircuitados a GND, el voltaje de salida debera ser cero. Sin embargo, los
amplificadores operacionales prcticos tienen un voltaje offset de salida, es
decir, un voltaje pequeo en la salida cuando Vid = 0, como se ve en la Fig.
141.
El amplificador operacional es
ampliamente usado en las
computadoras para efectuar
operaciones matemticas tales como
suma, resta, integracin,
diferenciacin etc. Tambin se le usa
como amplificadores de audio, de video, en circuitos osciladores etc., en
circuitos de instrumentacin y de control PID as como en la comunicacin
electrnica.
A diferencia del transistor, quien tiene una sola entrada (la base), El
amplificador operacional tiene dos entradas de seal. Estas dos entradas se
conocen como entrada no inversora ( + ) y entrada inversora ( - ).
CIRCUITO COMPARADOR.
El circuito comparador es la configuracin ms simple del amplificador
operacional, porque no requiere resistencias de realimentacin, su conexin es
en lazo abierto, tal como se ve en la Fig 146.
Este circuito tiene elevada ganancia de voltaje y su tensin de salida est dada
por la ecuacin Vout = AVol (V (+ ) V ( )) .
CIRCUITO SUMADOR.
Ahora analizamos aplicando la tensin
continua que se obtiene en el punto
medio del potencimetro de 100K.
2, 3 y 4.
En el punto 3, tenemos:
Vo = -(5V + -3V) = -2V
En el punto 4, finalmente tenemos:
Vo = -(0V + -3V) = 3V
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Montar el siguiente
circuito.
2. Completar la siguiente
tabla.
A B A.B
0 0
0 1
1 0
1 1
2. Completar la siguiente
tabla.
A B A+B
0 0
0 1
1 0
1 1
CIRCUITO DE APLICACIN.
CANTIDAD ANLOGA.
Muchas cantidades naturales que vemos frecuentemente son anlogas y
varan continuamente. Los sistemas anlogos pueden manejar potencias ms
altas que los sistemas digitales.
SEAL DIGITAL.
Los sistemas digitales pueden procesar, almacenar y transmitir datos ms
eficientemente, pero slo pueden asignar valores discretos en cada punto.
Asimismo, muchos sistemas anlogo-digitales usan una mezcla de la
electrnica anloga y la digital para aprovechar la ventaja de ambas
tecnologas.
.
COMPUERTAS LGICAS.
El amplificador operacional es un ejemplo de circuito integrado analgico y se
denomina as porque trabaja con infinitos valores de entrada y salida.
Las compuertas lgicas clsicas son las compuertas NOT, AND y OR, que son
las piedras angulares de la lgica digital.
Se observa lo siguiente:
Finalmente, en la compuerta
lgica NOT, en la salida
tendremos el complemento
de la entrada.
DENOMINACIN
CIRCUITOS CON LDR Y TERMISTOR HT:T8DCE
PROCESO DE EJECUCIN:
1. Solicitar una foto resistencia (LDR) e insertarla en el protoboard.
2. Utilizar una lmpara como la fuente de luz que va a incidir sobre la foto
resistencia.
3. Montar el siguiente circuito y completar la Tabla adjunta.
Sin luz sobre la LDR Con luz sobre la LDR Sin luz sobre la LDR
Condicin del Condicin del Condicin del Condicin del Condicin del Condicin del
contactor motor contactor motor contactor motor
PROCESO DE EJECUCIN.
1. Solicitar un termistor e insertarlo en el protoboard.
2. Montar el siguiente circuito.
Condicin de la
Resistencia del Lectura del Lectura del Condicin de la
lmpara al
termistor a Voltmetro a voltmetro al lmpara a
acercarle la
temperatura temperatura acercarle una temperatura
fuente de calor
ambiente ambiente fuente de calor ambiente
al termistor
Medido Medido Medido Observado Observado
Condicin de la
Resistencia del Lectura del Lectura del Condicin de la
lmpara al
termistor a Voltmetro a voltmetro al lmpara a
acercarle la
temperatura temperatura acercarle una temperatura
fuente de calor
ambiente ambiente fuente de calor ambiente
al termistor
TRANSDUCTORES.
Un transductor es cualquier dispositivo que convierte algn tipo de parmetro
fsico, mecnico o estimulo en una corriente, voltaje o resistencia cuya
magnitud est en proporcin a la magnitud del estmulo. Por ejemplo, un
transductor de flujo convierte la presin de un dispositivo neumtico o
hidrulico en un pequeo voltaje o corriente.
LA FOTORESISTENCIA O LDR.
La LDR (Light Depending Resistance) o foto resistencia es un semiconductor
cuyo valor hmico vara inversamente con la intensidad de luz incidente.
TERMISTORES.
El termistor es un semiconductor de materiales cermicos hechos por mezclas
de xidos metlicos tales como manganeso, nquel, cobalto, cobre, hierro y
uranio.
BIBLIOGRAFA CONSULTADA
12.- www.alldatasheet.com
www.irf.com
ELECTRNICA INDUSTRIAL 251