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Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico, se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito.
Clasificación de los Componentes Electrónicos:
1.Según su funcionamiento se pueden clasificar en:
Pasivos: No realizan ganancia, limitan el paso de la corriente, protegen y/o unen los componentes activos como resistores, condensadores o inductores. Lo son también los interruptores, fusibles, relay o transductores
Activos: Son capaces de excitar, amplificar o controlar un circuito como diodos, transistores o circuitos integrados
2. Según su estructura física:
Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.
Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados.
3. Según el material base de fabricación:
Semiconductores: Son todos aquellos en los que se usa material semiconductor del tipo P y/o del tipo N con el agregado o no de impurezas.
Entran en esta categoría diodos, transistores, diacs, tiristores, triacs, circuitos integrados
No semiconductores: No se utiliza ningún material semiconductor en su construcción.
4.Según su función se pueden clasificar en:
Sensores: Recogen información sobre un proceso
Pueden ser Discretos, tienen una cantidad de salidas de información determinadas, en señal digital. Por ejemplo los finales de carrera, pulsadores, scaler o ser Continuos, tienen infinitas posibilidades de salida de información en señal analógica. Por ejemplo los LDRs, PTCs, potenciónetros, fototransistores. Ver diferencia entre señal analógica y digital
Actuadores: Actúan para modificar el proceso
Ejemplo de ellos son los motores, leds, resistencias, lámparas, zumbadores, etc
Controladores: Controlan el proceso
como integrados de compuertas lógicas Ver compuertas lógicas ,amplificadores operacionales, pics, microcontroladores, PLCs, etc.
5.Según su tipo se pueden clasificar en:
5-a Empezaremos a conocer los Componentes Pasivos
Resistores:
Fijos: No se pueden ajustar su valor de fábrica
Existen diferentes tipos según su construcción: De película, de alambre, cerámicos, etc cada uno tiene características eléctricas diferentes
Ver código de colores de los resistores y aprende a calcularlos
Variables:
Según su forma de conexión pueden ser Potenciómetros o Reóstatos :
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia puede ser ajustado. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente. Se los usa como divisores resistivos variables.
Los reóstatos tienen un terminal del extremo libre y se comportan como resistores variables.
LDRs: Son resistores cuyo valor óhmico depende de la luz que incide sobre ellos. Una de las aplicaciones más común es el uso en fotocontroles para alumbrado público
Termistores: Su resistencia depende de la temperatura a la que se encuentra, pueden ser de 2 tipos:
NTC: tienen coeficientes de temperaturas Negativos (contrario a los metales) es decir que si aumenta su temperatura su resistencia disminuye.
PTC: tienen coeficientes de temperaturas positivos (como los metales) es decir que si aumenta su temperatura también aumenta su resistencia.
Capacitores: Los capacitores son básicamente dos placas de un material conductor separadas a una distancia por un elemento dieléctrico
Fijos: No se pueden ajustar su valor de fábrica. Existen gran variedad de modelos y tipos pero los más usados en la actualidad son:
Cerámicos:
De poliester:
Electrolíticos: Los condensadores o capacitores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido. La fabricación de un capacitor electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico del capacitor. Para que pueda ser conectado en un circuito electrónico, el capacitor llevará sus terminales de conexión remachados o soldados con soldadura de punto. Por último, todo el conjunto se insertará en una carcaza metálica que le dará rigidez mecánica y se sellará herméticamente, en general, con un tapón de goma, que evitará que el ácido se evapore en forma precoz.
Variables y/o ajustables: también llamados tandem o trimmer permiten ajustar su valor dentro de un rango para el cual fueron fabricados.
Bobinas e inductores: Son arrollamientos de un conductor sobre una horma, pueden tener núcleo de aire, hierro o ferrite cuya función es dificultar el paso de corrientes pulsantes o de cierta frecuencia.
Interruptores: Permiten o niegan el acceso de energía al circuito.
Relés o relays: son interruptores controlados por un electroimán para el control de potencias elevadas cuando es necesario.
Fusibles: Protegen elementos electrónicos de sobrecargas de tal manera que se sacrifica por el circuito.
Varistores:
Los varistores suelen usarse para proteger circuitos contra variaciones de tensión.
Un varistor también se conoce como Resistor Dependiente de Voltaje o VDR.
La función del varistor es conducir una corriente significativa cuando el voltaje es excesivo de manera de producir la rotura del fusible evitando que otros componentes sensibles reciban el exceso de tensión.
Transformadores: Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética.
Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente.
La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
5-b Continuamos con Componentes Activos
Diodos:
Transistores:
Circuitos Integrados:
Reguladores de tensión fija: Son circuitos integrados de 3 patas o pines que mantienen una tensión fija en su salida con una corriente máxima predefinida por el fabricante
Amplificadores operacionales:
Los diseños varían entre cada fabricante y cada producto, pero todos los Amplificadores Operacionales tienen básicamente la misma estructura interna, que consiste en tres etapas:
Amplificador diferencial: es la etapa de entrada que proporciona una baja amplificación del ruido y gran impedancia de entrada. Suelen tener una salida diferencial.
Amplificador de tensión: proporciona ganancia de tensión.
Amplificador de salida: proporciona la capacidad de suministrar la corriente necesaria, tiene una baja impedancia de salida y, usualmente, protección frente a cortocircuitos. Éste también proporciona una ganancia adicional.
El dispositivo posee dos entradas: una entrada no-inversora (+), en la cual hay una tensión indicada como y otra inversora (–) sometida a una tensión . En forma ideal, el dispositivo amplifica solamente la diferencia de tensión en las entradas, conocida como tensión de entrada diferencial (). La tensión o voltaje de salida del dispositivo está dada por la ecuación:
en la cual representa la ganancia del dispositivo cuando no hay realimentación, condición conocida también como "lazo (o bucle) abierto". En algunos amplificadores diferenciales, existen dos salidas con desfase de 180° para algunas aplicaciones especiales.
Lazo abierto
Amplificador operacional en modo de lazo abierto, configuración usada como comparador.
La magnitud de la ganancia es, generalmente, muy grande, del orden de 100.000 veces o más y, por lo tanto, una pequeña diferencia entre las tensiones y hace que la salida del amplificador sea de un valor cercano al de la tensión de alimentación, situación conocida como saturación del amplificador. La magnitud de no es bien controlada por el proceso de fabricación, así que es poco práctico usar un amplificador en lazo abierto como amplificador diferencial.
Si la entrada no-inversora es conectada a tierra (0 V) de manera directa o mediante una resistencia y el voltaje de entrada aplicado a la otra entrada es positivo, la salida será la de la máxima tensión positiva de alimentación; si es negativo, la salida será el valor negativo de alimentación. Como no existe realimentación, desde la salida a la entrada, el amplificador operacional actúa como comparador.
Lazo cerrado
Un amplificador operacional en modo de realimentación negativa.
Si se desea un comportamiento predecible en la señal de salida, se usa la realimentación negativa aplicando una parte de la tensión de salida a la entrada inversora. La configuración de lazo cerrado reduce notablemente la ganancia del dispositivo, ya que ésta es determinada por la red de realimentación y no por las características del dispositivo. Si la red de realimentación es hecha con resistencias menores que la resistencia de entrada del amplificador operacional, el valor de la ganancia en lazo abierto no afecta seriamente la operación del circuito. En el amplificador no-inversor de la imagen, la red resistiva constituida por y determina la ganancia en lazo cerrado.
Una forma válida de analizar este circuito se basa en estas suposiciones válidas:
Cuando un amplificador operacional opera en el modo lineal (no saturado) la diferencia de tensión entre las dos entradas es insignificante.
La resistencia entre las entradas es mucho mas grande que otras resistencias en la red de realimentación.
Compuertas lógicas
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