Antecedentes históricos
La introducción de
los tubos de vacío a comienzos del siglo XX propició el rápido crecimiento de
la electrónica moderna. Con estos dispositivos se hizo posible la manipulación
de señales, algo que no podía realizarse en los antiguos circuitos telegráficos
y telefónicos, ni con los primeros transmisores que utilizaban chispas de alta
tensión para generar ondas de radio. Por ejemplo, con los tubos de vacío
pudieron amplificarse las señales de radio y de sonido débiles, y además podían
superponerse señales de sonido a las ondas de radio. El desarrollo de
una amplia variedad de tubos, diseñados para funciones especializadas,
posibilitó el rápido avance de la tecnología de comunicación radial
antes de la II Guerra Mundial, y el desarrollo de las primeras
computadoras, durante la guerra y poco después de ella.
Hoy día,
el transistor, inventado en 1948, ha reemplazado casi completamente al
tubo de vacío en la mayoría de sus aplicaciones. Al incorporar un conjunto
de materiales semiconductores y contactos eléctricos, el
transistor permite las mismas funciones que el tubo de vacío, pero con un
coste, peso y potencia más bajos, y una mayor fiabilidad. Los
progresos subsiguientes en la tecnología de semiconductores, atribuible en
parte a la intensidad de las investigaciones asociadas con la
iniciativa de exploración del espacio, llevó al desarrollo, en la década de
1970, del circuito integrado. Estos dispositivos pueden contener centenares de
miles de transistores en un pequeño trozo de material, permitiendo
la construcción de circuitos electrónicos complejos, como los de los
microordenadores o microcomputadoras, equipos de sonido y vídeo,
y satélites de comunicaciones.
CONCEPTO DE ELECTRÓNICA
Electrónica es la rama de la Ciencia y la Tecnología que se ocupa del estudio de las leyes que rigen el flujo de electrones a través
del vacío, de gases o de semiconductores, así como del estudio y desarrollo de los dispositivos (Circuitos Electrónicos) en los que se produce este movimiento controlado y de las aplicaciones que de
ello se deriven. Las áreas de aplicación de la electrónica son: ELECTRON
Electrónica de Comunicaciones (Telecomunicaciones) Electrónica Digital (Ingeniería de Computación) Electrónica de Control (Ingeniería de Control) Electrónica de Potencia (Control de Energía Eléctrica)
SISTEMA ELECTRÓNICO
SISTEMA ELECTRÓNICO
Dispositivo basado en circuitos electrónicos
capaz de extraer, almacenar, transportar, procesar, controlar la información de una señal. Consta de tres bloques:
Bloque de entrada (sensor o transductor) Encargado de transformar las señales de mundo físico (presión, temperatura, sonido, voz, imágenes, etc..) en señales de corriente o voltaje
Bloque de procesamiento Conjunto de circuitos electrónicos cuya función es la de transformar, almacenar y procesar
las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores Bloque se
salida (actuador) Convierte las señales de corriente o voltaje en señales
físicamente útiles.
Señal analógica:
Señal analógica:
Puede tomar cualquier valor de amplitud. - La amplitud varia
continuamente en el tiempo - La señal obtenida por un transductor es
analógica –
Mas sensibles al ruido (perturbaciones) - Mas difíciles de
implementar en circuitos
integrados Señal
digital: - Solo toma un numero finito de amplitudes - Su amplitud es en lógica binaria dos - La amplitud cambia en
instantes espaciados uniformemente - Menos sensibles al ruido (perturbaciones)
Mas fáciles de implementar en circuitos integrados
SEÑALES DE UN SISTEMA ELECTRÓNICO (Gp:)
Señal analógica: (Gp:)
Señal Digital: (Gp:)
Señal analógica con ruido: (Gp:)
Un semiconductor
Un semiconductor
Es un material que tiene las propiedades
eléctricas de un conductor y de un aislante, como por ejemplo el Germanio y el
Silicio (metaloides), este ultimo el más utilizado en la actualidad para la
fabricación de componentes electrónicos.
Los semiconductores
Un material conductor, tiene gran cantidad de
electrones libres, permitiendo el flujo de electrones entre sus átomos (electricidad) Eje: el cobre.
Un aislante es todo lo contrario por lo cual se
dice que no conduce electricidad. Eje: Plástico Después del oxigeno, el silicio es el elemento mas abundante en la corteza
terrestre en: Arena, cuarzo, granito, arcilla,etc. Silicio
Fabricación de componentes electrónicos - Construcción de ladrillos, vidrios y otros materiales - Silicona para implantes médicos -
Fertilízate en la agricultura
TIPOS DE SEMICONDUCTORES TIPO P: Portadores mayoritarios huecos (+) Semiconductores Extrínsecos: se le agregan impurezas, es decir átomos diferentes de otros materiales (aleaciones). Proceso conocido como dopaje del cristal de silicio. TIPO N: Portadores mayoritarios electrones (-) Semiconductores Intrínsecos: cristales en estado puro, todos los átomos son iguales con la misma cantidad de cargas positivas y negativa (4). El silicio se comporta como un aislante
POLARIZACIÓN DIRECTA DE LA UNION PN Zona de agotamiento se reduce Si la unión es de Silicio, el VD debe se superior a 0,7 V Si la unión es de Germanio, el VD debe ser superior a 0,3 V Hay circulación de corriente desde ID > 0
Resistencia: Es la oposición que encuentra la corriente al paso o trayecto en un circuito electrónico, se representa con la letra R, su unidad es el ohmio. Para medir una resistencia se utiliza el ohmímetro y se miden en paralelo o serie según la asociación que este.
TIPOS DE SEMICONDUCTORES TIPO P: Portadores mayoritarios huecos (+) Semiconductores Extrínsecos: se le agregan impurezas, es decir átomos diferentes de otros materiales (aleaciones). Proceso conocido como dopaje del cristal de silicio. TIPO N: Portadores mayoritarios electrones (-) Semiconductores Intrínsecos: cristales en estado puro, todos los átomos son iguales con la misma cantidad de cargas positivas y negativa (4). El silicio se comporta como un aislante
POLARIZACIÓN DIRECTA DE LA UNION PN Zona de agotamiento se reduce Si la unión es de Silicio, el VD debe se superior a 0,7 V Si la unión es de Germanio, el VD debe ser superior a 0,3 V Hay circulación de corriente desde ID > 0
Resistencia: Es la oposición que encuentra la corriente al paso o trayecto en un circuito electrónico, se representa con la letra R, su unidad es el ohmio. Para medir una resistencia se utiliza el ohmímetro y se miden en paralelo o serie según la asociación que este.
