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Universidad de pamplona

Componentes electrónicos

Kamilo Sanchez Martínez

Diseño electrónico I Grupo a

“ F or ma ndol í d e r e sp a r al ac ons t r uc c i ó nd eu nn u e v opa í se npa z ” Universidad de Pamplona Pamplona - Norte de Santander - Colombia Tels: (7) 5685303 - 5685304 - 5685305 - Fax: 5682750

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Introducción

A mediados de los años 30, siglo XX, el Doctor Paul Eisler, propone emplear una hoja de material aislante revestida de cobre como material base. A esa hoja se le aplica el patrón del circuito impreso de manera que el cobre descubierto se elimina por ataque químico. Estas ideas dieron lugar a una reducción del peso, espacio y una producción en masa de los sistemas que llevó a una disminución de los precios y, como consiguiente, una aplicación de esta técnica a todo tipo de sistemas eléctricos/electrónicos. El desarrollo de las PCB ha revolucionado los campos de las comunicaciones, el control de procesos, la gestión de la información y la informática. Los circuitos integrados han permitido reducir el tamaño de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costes de fabricación y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo tiempo, ofrecen mayor velocidad y fiabilidad

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Consultas Resistores Los resistores eléctricos son elementos pasivos de dos terminales para resistir la corriente eléctrica en los circuitos eléctricos. En casi todas las redes eléctricas y circuitos electrónicos se pueden encontrar. Las resistencias se utilizan en prácticamente todos los circuitos electrónicos y en muchos eléctricos. Las resistencias, como su nombre lo indica, resisten el flujo de electricidad, y esta función es clave para la operación de la mayoría de los circuitos. Hay dos símbolos de circuito principal utilizados para resistencias. El más antiguo todavía se usa ampliamente en América del Norte y el otro es un rectángulo pequeño, y esto a menudo se denomina símbolo de resistencia internacional y se usa más ampliamente en Europa y Asia.

En un circuito eléctrico, los electrones fluyen en un orden relativo, dependiendo de las resistencias que encuentren a su paso. Cuanto menor resistencia encuentren, mayor va a ser el orden de electrones; mientras que a mayor resistencia se someterá a los electrones a mayores choques entre ellos, lo que desencadena en una liberación de energía en forma de calor (temperatura, energía calórica). Es así cómo funciona: ante excesos de actividad por parte de los electrones, la resistencia libera este adicional de energía eléctrica en forma calórica. “ F or ma ndol í d e r e sp a r al ac ons t r uc c i ó nd eu nn u e v opa í se npa z ” Universidad de Pamplona Pamplona - Norte de Santander - Colombia Tels: (7) 5685303 - 5685304 - 5685305 - Fax: 5682750

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Por su composición podemos distinguir varios tipos de resistencias que son:

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De alambre bobinado: es una resistencia fabricada con una alambre conductor de una resistividad (resistencia específica) alta. Este alambre es de una aleación especial y está arrollado sobre un soporte de un tubo de material refractario como la cerámica, porcelana, etc.

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Carbón prensado: Estas resistencias se hacen comprimiendo grafito con una mezcla de resina y polvo aislante, son el peor tipo de resistencia debido a que producen mucho ruido y su valor óhmico puede variar respecto al tiempo.

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Película de carbón: Estas resistencias se forman con un tubo de materiales viterios sobre el que se enrolla una película de carbón y en sus extremos se prensan dos capuchones, estas son más estables que la de carbón prensado y con una mayor estabilidad al paso del tiempo.

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De película metálica: Estas se fabrican con una capa fina de metal (cromo, niquel, etc.) que se enrolla sobre un soporte aislante y en los extremos se prensan dos capuchones, existen dos uno de película delgada y otra gruesa. Estas son baratas en relación a la cantidad y poseen una estabilidad muy alta de su valor base.

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Película de óxido metálico: Estas se fabrican con una capa fina de óxido metálico (latón o estaño), estos son más caros que los de película metálica y no son muy comunes (son empleados para aplicaciones exigentes debido a que es muy resistente a la corrosión en ambientes húmedos y a los daños mecánicos.

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De metal vidriado: Están compuestas por una película mezclada con vidrio y polvo metálico, estas tienen una alta resistencia a las sobrecorrientes debido al vidrio. En general estas resistencias son buenas en casi todo aspecto.

Todas las resistencias mencionadas anteriormente son de tipo Through hole o agujeros pasantes, estas atraviesan la placa del circuito de un lado a otro para su conexión, sin embargo, actualmente estas no son las más usadas al nivel industrial. La tecnología SMD o de montaje superficial es el método de construcción de dispositivos electrónicos más usado actualmente.

La letra de designación de la resistencia en un PCB es la “R”. Un kit de resistencias through hole puede variar dependiendo la tienda sin embargo se estima que uno paquete de 30 resistencias variadas cuesta alrededor de los 7 mil pesos colombianos, las resistencias SMD son aún más baratas. El precio actual de estas resistencias se puede encontrar entre los 25mil pesos colombianos una tira de 660 unidades

Resistores variables y trimmers

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Un resistor variable es un resistor lineal sobre el cual desliza un contacto eléctrico capaz de inyectar corriente en un punto intermedio de su elemento resistivo. Un potenciómetro es uno de los dos usos que posee la resistencia o resistor variable mecánica. El usuario al manipularlo, obtiene entre el terminal central y uno de los extremos una fracción de la diferencia de potencial total, se comporta como un divisor de tensión o voltaje.

Su simbolo eléctrico es:

Clasificación por su construcción • De pista resistiva continua – De carbón – De película metálica • Bobinados – Multivuelta – Lineales

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Estos resistores Tienen tres contactos, dos de ellos están conectados a los extremos de la superficie resistiva y el otro está conectado a un cursor que se puede deslizar a lo largo del elemento resistivo. Estos resistores pueden variar su valor dentro de unos límites. Trimmers, o resistores ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal técnico (controles de ganancia, polarización, etc.).

El costo por unidad de un potenciómetro se encuentra entre mil y 2mil pesos colombianos, este varía dependiendo de los valores del potenciómetro. Los trimmers son aún más baratos y un kit de 150 piezas variadas de esta cuesta alrededor de los 25 mil pesos. EL resistor variable se designa con “VR”

LDR Los LDR o foto resistores es un componente electrónico pasivo, que disminuye su resistencia con el aumento de intensidad de luz incidente. Es un dispositivo cuya resistividad es una función de la radiación electromagnética incidente. Por lo tanto, son dispositivos sensibles a la luz. También se denominan fotoconductores, células fotoconductoras o simplemente fotocélulas. Están formados por materiales semiconductores que tienen una alta resistencia.

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Se utilizan muchos símbolos diferentes para indicar un fotorresistor o LDR, uno de los símbolos más utilizados se muestra en la figura a continuación.

Además, los LDR son menos sensibles que los fotodiodos y fototransistores. Un fotodiodo y una fotocélula LDR no son lo mismo, un fotodiodo es un dispositivo semiconductor de unión Pn que convierte la luz en electricidad, mientras que una fotocélula es un dispositivo pasivo, no hay unión Pn en este ni "convierte" luz a electricidad. TIPOS DE LDR: Fotorresistores intrínsecos (semiconductores sin dopar): están hechos de materiales semiconductores puros como el silicio o el germanio. Los electrones se excitan de la banda de cenefa a la banda de conducción cuando los fotones de suficiente energía caen sobre ella y el número de portadores de carga aumenta. Fotorresistores extrínsecos: son materiales semiconductores dopados con impurezas que se llaman dopantes. Estos dopantes crean nuevas bandas de energía por encima de la banda de valencia que está llena de electrones. Por lo tanto, esto reduce la banda prohibida y se requiere menos energía para excitarlos. Los fotorresistores extrínsecos se utilizan generalmente para longitudes de onda largas.

La siguiente imagen representa a un LDR:

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Los fotorresistores (LDR) tienen una estructura simple y de bajo costo y a menudo se usan como sensores de luz. Otras aplicaciones de fotorresistores son las siguientes:

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Se usa para detectar ausencias o presencias de luz como en un medidor de luz de cámara. Se utiliza en el diseño del alumbrado público. En relojes de alarma. En circuitos de alarma antirrobo.

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En circuitos simples de alarma contra incendios.

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Circuitos de interruptores activados por luz.

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En luces de emergencia LED automáticas.

Se puede nombrar como LDR, que significa light-dependent-resistor.

Capacitor Un capacitor es un componente pasivo ya que no se encarga de la excitación eléctrica, sino que sirve para conectar componentes activos y conservar la energía. Esto le permite servir de sustento a un campo eléctrico.

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Hay distintos tipos de capacitores, estos son:

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Electrolítico: Un condensador electrolítico es un dispositivo electrónico, normalmente con forma cilíndrica, que es capaz de acumular energía en su interior cuando se conecta a una fuente de tensión. El condensador está formado por dos placas metálicas separadas por un elemento dieléctrico. Cuando el condensador se conecta a esa fuente externa de voltaje, circula la corriente eléctrica por él y una de las placas se carga positivamente y otra negativamente. El condensador mantiene esa carga de energía hasta que se le conecte otro elemento que lo descargue, como por ejemplo una resistencia.Se utiliza para modular la señal en fuente de alimentación, también como oscilador o generador de frecuencias.

La aplicación típica del condensador electrolítico es incrementar la potencia eléctrica en momentos puntuales que necesitan una fuerte descarga, como ocurre con los flashes de las cámaras fotográficas. El flash se carga desde la batería y cuando se dispara libera toda su energía de golpe, consiguiendo ese destello muy luminoso. Este efecto de luz no se puede obtener solo con la energía de la batería. Junto a los condensadores electrolíticos, tenemos otro tipo de condensadores de distintos materiales y diferentes cualidades:

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Condensadores de cerámica: Son condensadores o capacitores muy interesantes porque tienen muy pocas pérdidas e inductancias parásitas gracias a las propiedades de la cerámica.

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Condensador con lamina de plástico: Están formados por láminas de plástico y láminas metálicas. Estos condensadores son más grandes que los que están compuestos solo por láminas metalizadas. Tienen un mejor aislamiento y una mayor capacidad.

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Capacitor de mica: Son condensadores formados por hojas de mica y de aluminio que se van alternando. Están protegidos por un elemento de plástico.

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Capacitor de poliéster: Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad. El condensador de poliéster está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo, también se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno. Una ventaja es que tienen muy poca pérdida y excelente factor de potencia. La utilización más común de los capacitores, es absorber el ruido, el cual es por definición una señal rápidamente cambiante, y la desvía alejándola de la señal que interesa.

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Condensador de tantalio: Condens adorel ect r ol í t i coque empl eat ant al i oen l ugar deal umi ni o.Consi gue cor r i ent es de pér di das baj as,mucho menor es que en l os condensador es de al umi ni o.Suel en t enermej orr el aci óncapaci dad/ v ol umen,per o ar denencasodequesepol ar i ceni nv er sament e.

Este componente se identifica con la letra “C”

Los precios dados a continuación son sacados de páginas como Amazon o tiendas de electrónica virtuales (la moneda referente es pesos colombianos) Un capacitador cerámico cuesta alrededor de 150 pesos la unidad. Un capacitador de poliéster se puede encontrar en 1100 pesos la unidad Un capacitor electrolítico tiene un costo de 2500 o 3000 pesos la unidad Un capacitor de tantalio cuesta alrededor de 1000 pesos la unidad

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