INTRODUCCION: EN ESTE TRABAJO ENCONTRAREMOS LOS COMPONENTES ELECTRONICOS BASICOS QUE COMPONEN EL AREA DE LA ELECTRONICA COMO LO SON: RESISTENCIAS , CONDENSADORES . DIODOS, SUICHES, TRANCISTORES, LAMPARAS BATERIAS. ETC
OBJETIVOS
GENERAL: ANALIZAR CADA UNO DE ESTOS COMPONENTES SUS PARTYES Y FUNCIONES
ESPECIFICOS: APRENDER LA FUNSION DE CADA UNO CON SU RESPECTIVO NOMBRE E IDENTIFICAR CADA UNA DE SUS GRAFICAS
· RECONOCER LA IMPORTANCIA DE LOS COMPONENTES ELECTRONICOS
· UTILIZAR LOS COMPONENTES EN SUS DIFERENTES CIRCUITOS
MARCO TEORICO
Un equipo de científicos ha desarrollado un nuevo método para mejorar significativamente la capacidad de memoria de los chips distinta de la mera acumulación de unidades.Sensores CMOS capaces de distinguir coloresEl automóvil del futuro tendrá muchos dispositivos inteligentes en su tablero de control auxiliando al conductor en tareas como aparcar el vehículo, reconocer las señales de tráfico y advertir de los peligros no percibidos por éste.Técnica para fabricar el diodo de una sola moléculaRecientemente, en el Instituto de Biodiseño de la Universidad Estatal de Arizona, N.J. Tao y sus colaboradores han encontrado una forma de miniaturizar hasta extremos asombrosos un componente eléctrico fundamental. Su técnica para fabricar diodos hechos de una sola molécula está despertando un gran interés en la comunidad científica y en la industria de la electrónica.Microelectrónica más resistente a la radiación espacialLas condiciones del espacio sideral pueden causar graves estragos en la electrónica de una nave. Durante décadas, los satélites y otros vehículos espaciales han usado caras y voluminosas cubiertas protectoras para resguardar componentes microelectrónicas vitales, como los microprocesadores y otros circuitos integrados, contra la radiación espacial.Altavoces ultra delgados pero con sonido potenteA mayores altavoces, mejor sonido. Ésta es a menudo la creencia de los amantes de la música. Los altavoces planos y ultra delgados ofrecen una alternativa para quienes no pueden o no quieren consumir más espacio útil de sus casas con ellos. Estos altavoces se pueden integrar discretamente a paredes o muebles. Un equipo de científicos del Instituto Fraunhofer para la Tecnología Multimedia Digital en Ilmenau, Alemania, ha presentado un concepto completamente nuevo con sus altavoces ultradelgados que proporcionan una plena reproducción del sonido.
Técnica para fabricar el diodo de una sola molécula
(NC&T) En el mundo de la electrónica, los diodos son un componente versátil y ubicuo. Aparecen en muchas formas y tamaños, se usan en una serie interminable de dispositivos y son los ingredientes esenciales para la industria de los semiconductores. Fabricar componentes que incluyan diodos más pequeños, baratos, rápidos y eficaces ha sido el santo grial de un sector emergente de la industria electrónica, que ahora ha pasado a sondear el reino de lo manométrico.
Un tamaño más pequeño significa costos más baratos y un mejor rendimiento para los dispositivos electrónicos. Las CPUs de la primera generación destinadas a ordenadores usaban unos pocos miles de transistores. Ahora incluso los ordenadores más simples y baratos usan millones de transistores en un solo chip.Pero últimamente la tarea de miniaturización se ha hecho mucho más difícil, y la famosa "ley" de Moore que establece que el número de transistores basados en el silicio en un chip se duplica cada 18-24 meses, está comenzando a alcanzar sus límites físicos. El tamaño del transistor está alcanzando unas decenas de nanómetros, un tamaño que es sólo unas 20 veces mayor que el de una molécula.La idea de sobrepasar los límites del silicio con un componente electrónico formado por una única molécula ha sido barajada por los expertos desde hace tiempo. Los químicos teóricos Mark Ratner y Ari Aviram propusieron, ya en 1974, el uso de moléculas individuales para componentes electrónicos como los diodos. Científicos de todo el mundo han estado intentando lograr esto durante más de 30 años.
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Esquema de un diodo molecular. (Foto: ASU)
El equipo interdisciplinario de Tao incluye a Luping Yu, de la Universidad de Chicago, quien proporcionó las moléculas para el estudio, así como a Ivan Oleynik de la Universidad del Sur de Florida, quien trabajó en la parte teórica del proyecto.
Microelectrónica más resistente a la radiación espacial
Las aleaciones de silicio y germanio son muy prometedoras para lograr la meta de hacer resistentes a los dispositivos microelectrónicas. Tales aleaciones combinan el silicio, que es el material más común en los microchips, con el germanio, en la diminuta escala de los nanómetros. El resultado es un material que ofrece importantes mejoras en dureza, velocidad y flexibilidad.Cualquier vehículo espacial, desde las sondas interplanetarias y los vehículos militares, hasta los satélites de comunicaciones y del sistema de posicionamiento global (GPS), deben enfrentarse a dos tipos principales de radiación cósmica:- La radiación ionizante, que incluye partículas omnipresentes como los electrones y los protones, portadores de una elevada energía pero poco penetrantes. Una cantidad moderada de recubrimiento metálico puede reducir su efecto destructivo, aunque tales protecciones aumentan el peso de un vehículo espacial en su lanzamiento.- Los rayos cósmicos galácticos, que incluyen iones pesados y otras partículas de energía sumamente elevada. Es virtualmente imposible protegerse contra este peligro.En su enfrentamiento durante décadas con la perjudicial radiación, los ingenieros han reforzado los escudos y empleado una técnica de diseño de circuitería llamada Redundancia Modular Triple. Esta técnica utiliza tres copias de cada circuito, todos interconectados por un extremo a la circuitería lógica. Si una copia del circuito se corrompe por la radiación cósmica y empieza a producir datos erróneos, el sistema lógico opta por los datos en mutua concordancia producidos por los otros dos circuitos.El problema de esta filosofía de diseño es que se requiere también el triple de recursos.Otras técnicas tradicionales de protección incluyen un método de "endurecimiento" por el cual los circuitos integrados se fabrican mediante procesos especiales que los endurecen contra los daños ocasionados por la radiación. Pero este proceso generalmente aumenta los costos de producción de los chips de 10 a 50 veces.Como consecuencia, la comunidad espacial está ávida de encontrar formas de producir dispositivos microelectrónicas que soporten las condiciones espaciales usando tan sólo tecnologías comerciales cotidianas de fabricación de microcomponentes. Así el ahorro en costos, tamaño y peso podrían ser muy significativos. Y por tal motivo, la investigación encabezada por John D. Crésale puede abrir nuevos e interesantes caminos en este terreno.
Los circuitos electrónicos básicos están constituidos por un conjunto de semiconductores que de acuerdo con la forma que están conectados entre sí, los semiconductores pueden formar unos conjuntos que se constituyan que podríamos denominar una máquina cuyo funcionamiento hay que considerar aparte del funcionamiento individual de cada semiconductor, para pasar a considerarlo en su conjunto.
AMPLIFICADORES:
Nosotros ya conocemos, en electrónica general, qué es un transformador, y podríamos decir que su misión es, en el fondo, la de un amplificador ya que, como hace una bobina de encendido, por ejemplo, aumenta considerablemente la tensión del secundario a costa de reducir la intensidad. Resulta algo así como tener un billete de USD100 o bien 100 bielletes de USD1: el valor es el mismo. Por lo tanto no hay ganancia que es precisamente lo que distingue al amplificador del transformador.
En esta imagen vemos un circuito donde un transistor actúa como amplificador, y el cual representa la forma más simple y sencilla de llevar a cabo este circuito básico. Aunque circuitos de este tipo pueden hacerse de muchas formas, hay que destacar aquí la presencia y disposición de las resistencias R1, R2, R3, y R4, así como de los condensadores C1 y C2 que tienen por misión permitir el paso de la corriente alterna a través del circuito amplificador y evitar el paso de la continua de una a otra etapa. A este respecto hay que tener en cuenta que el condensador corta el paso de la corriente continua pero deja pasar la corriente alterna y éste es el caso del alternador, productor de la señal, en la imagen. En cuanto a las resistencias, determinan el punto de funcionamiento del transistor y, sobre todo la R2, actúa también de elemento protector del transistor frente al exceso de temperatura que se genera durante el funcionamiento del semiconductor. Un amplificador de este tipo puede resultar, para determinadas funciones, con muy poco poder amplificador. Aún cuando un sólo transistor puede muy bien alcanzar un factor de ampliación de 100 (lo que significa hacer cien veces más grande la señal recibida) hay que tener en cuenta que se trabaja habitualmente con señales tan débiles, que esta amplificación puede resultar del todo insuficiente. Por ello se utilizan amplificadores de dos o más etapas que aumentan al cuadrado el valor de la primera amplificación. Así, si colocamos un montaje como el mostrado en la imagen unido a otro semejante podremos obtener 100 x 100 = 10.000 veces la señal de salida superior a la entrada, y podríamos obtener todavía mucho más a base de acudir a una tercera etapa, etc.
OSCILADORES:
Esquema simple de un oscilador realizado a base de un transistor(T). R, resistencias. I interruptor. Ap, arrollamiento primario. As arrollamiento secundario del transformador. Un sencillo oscilador de este tipo puede servirnos para conseguir desplazar de face a una señal eléctrica alterna en un orden de 180 grados. Como puede verse, el transistor (T), de tipo PNP, tiene el colector conectado en el arrollamiento primario del transformador de modo que al cerrar el interruptor(I) la corriente empieza a circular desde emisor-colector y primario. La corriente que pasa por éste se induce en el secundario, la cual se suma a la tensión de la base del transistor por lo que éste se hace más pasante (existe aquí una evidente labor de amplificación) de modo que el paso de la corriente por el circuito emisor-colector-primario aumenta. De nuevo se induce, como consecuencia de ello, más corriente en el secundario del transformador con lo que la base resulta más conductora y aumenta a su vez la corriente emisor-colector-primario, lo que aumenta la corriente inducida en el secundario, etc. Esta situación finaliza cuando la corriente que circula por el primario es la máxima admisible, en cuyo caso se estabiliza y no se produce ya inducción puesto que no hay variación de flujo en el transformador. Este es precisamente el momento en que la base del transistor deja de recibir tensión de control, de modo que se produce el fenómeno a la inversa porque al decender el valor de la corriente en el primario, la corriente que se induce en el secundario como consecuencia de la pérdida paulatina de valor de la tensión se hace en el secundario con un signo contrario a la tensión inicial, con lo cual el transistor se bloquea y el primario se queda sin tensión. Llegado este momento no pasa corriente por el primario y el secundario no recibe inducción, por lo que la base vuelve a quedar en condiciones de recomenzar el ciclo.
CONVERTIDORES:
1 - Una conversión analógica-digital consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (encriptación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.
2 - La conversión digital-analógica es un proceso que permite la lectura del código binario grabado en un CD. Tiene la misma frecuencia de muestreo (controlada por un reloj) con que se grabó el sonido en el cd y tiene una cantidad de bits determinada. Con este aparato se pueden leer los cds y reproducirse. Por eso el nombre: Convierte de Digital a Analógico.
RESISTENCIAS:
Podemos definir la resistencia como aquel componente que opone cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Es decir, ofrece resistencia a dejarse atravesar por la corriente eléctrica en los más variados valores según el tipo de componente, de modo que pueden cumplir diversas funciones tales como la polarización de carga, limitadores de tensión, etc.
Las resistencias, son los elementos que más abundan en los circuitos electrónicos. Cuando destapemos cualquier caja que contenga semiconductores las veremos con profusión, distinguidas en seguida por aros de vivos colores que las envuelven y que, indican el valor de su resistencia óhmica, de acuerdo con su código.
DIODOS:
Antes de pasar a definir el diodo y su utilización en el campo de la electrónica, es imprescindible aprender sus componentes. Conocemos a los semiconductores como malos conductores de la corriente eléctrica, precisamente por la dificultad a dejarse arrebatar electrones en virtud de su enlace covalente. Pero, ¿qué ocurre si introducimos entre ellos impurezas en su constitución colocando unos pocos átomos extraños que tengan 5 electrones de valencia, o bien 3 electrones de valencia? Podemos encontrar elementos de estas características, tales como el Arsenio (As), el antimonio (Sb), el fósforo (P), los cueles tienen 5 electrones de valencia.
Sometiendo a pruebas eléctricas veremos su curiosa respuesta, al igual que hemos utilizado el germanio para hacer nuestras experiencias, podemos utilizar el silicio, con lo que nuestra experiencia daría los mismos resultados.Tomemos una fuente de corriente eléctrica y aplicamos el borne negativo sobre el cristal P y el borne positivo sobre el cristal N. El resultado será una concentración de huecos hacia el polo negativo y de electrones libres hacia el polo positivo, con lo cual la zona Z aumentará todavía más su resistencia hasta el punto de que, al estabilizar las órbitas exteriores de la zona Z en una amplia gama, esta parte se comportará como el germanio no dopado, es decir como un cuerpo muy mal conductor de la corriente. Así pues, se ha formado una capa de bloqueo que impide el paso de la corriente en este sentido.Ahora vamos a realizar la prueba al revés. Conectamos el borne positivo de la fuente de corriente al cristal P, y el borne negativo al cristal N. Ahora el paso de corriente se produce perfectamente la zona de resistencia Z se hace muy pequeña; los electrones del cristal N son repelidos por el potencial negativo de la fuente de alimentación y atraviesan la zona Z ocupando los huecos del cristal P, el cual cede continuamente electrones al polo positivo. La intensidad atravesada es ahora tanta como la proporcionada con el generador de acuerdo con la capacidad de paso del diodo.
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