Circuitos Impresos

¿Microcontroladores?
La pregunta es: ¿Qué es un microcontrolador?

Un microcontrolador es un circuito integrado que se puede programar, en otras palabras, es un mimi computador o mini ordenador, para programarlo se necesita un software en el cual se escribe el programa que controlará, alarmas, puertas, motores, robots, etc., además del software se necesita un grabador del programa desarrollado, en este grabador se inserta el PIC , hay que agregar que este programador se conecta a la computador u ordenador desde donde se trasladará el programa y agregarlo a la memoria del PIC.

La imagen que ves arriba a la derecha es un ejemplo del grabador de PICs. Existen en el mercado varios tipos y marcas de grabadores, también se desarrollado el grabador Universal Pic’Burner como el que ves a la derecha, con el que puedes programar dispositivos PIC de 8, 18, 28 y 40 patillas, de las familias 12F, 16F, 18F. Este grabador tambien admite dispositivos como el dsPIC30F usando los adaptadores dsPIC40P y el ICD2AC162049.

El software para desarrollar los programas es el WinPic800 que es freeware o de libre distribución.

Por último, les dejo este Tutorial que esta muy bueno, yo personalmente no soy programador de PICs y me gustó el contenido, se los recomiendo si son aficionados a este tema.

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La palabra transistor debe su nombre a TRANSFERENCIA y RESISTOR, porque quienes lo descubrieron asumieron que era como transferir una resistencia de un circuito a otro.

El descubrimiento de este componente vino a reducir los aparatos electrónicos de forma considerable, ya que los desarrollados con tubos o válvulas electrónicas eran de tamaño grande, además del calor que generaban y por lo mismo un consumo mayor de energía eléctrica.

Existen dos tipos de transistores muy populares, el tipo NPN, siendo el más popular y el PNP, están formados por tres capas de material semiconductor.

Los transistores NPN están formados por dos capas tipo N en los extremos y una capa P al centro, consta de tres pines: Base (capa P), colector (capa N) y emisor (capa N). En un circuito con transistores NPN la base es polarizada tanto positiva como negativamente, el emisor se conecta a tierra ya sea directamente o través de un resistor o choque, cuando se trata de circuitos de radiofrecuencia. El colector se conecta al positivo y es donde se obtiene la señal amplificada.

Los transistores PNP están formados por dos capas tipo P en los extremos y una capa N al centro, consta de tres pines al igual que el NPN: Base (capa N), colector (capa P) y emisor (capa P). En un circuito con transistores PNP la base es polarizada tanto positiva como negativamente, el emisor se conecta al positivo ya sea directamente o través de un resistor o choque, de este se obtienen las señales amplificadas. El colector se conecta al negativo.

En el diseño de algunos circuitos electrónicos se utilizan tanto transistores NPN como PNP, en las salidas de potencia de amplificadores, por ejemplo.

FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR
A continuación una breve explicación del funcionamiento de un transistor.

Conectemos, en el sentido directo, la juntura a una batería de bajo voltaje, presenta baja resistencia y circulando con relativa facilidad una pequeña corriente entre emisor y base, o CORRIENTE DE BASE, o intensidad de base (lb): Por lo delgada que es la capa central de la base, circula por ella una corriente de baja intensidad, otro factor es la cantidad de material dopante mezclado con el semiconductor.
Si la capa de la base es del tipo N se dopa poco, de tal forma que solo quede una pequeñísima cantidad de electrones libres deambulando por el material y por ende la corriente eléctrica que los utilice como PORTADORES de la energía será también de poca intensidad.

Cuando se trata de una base tipo P se hace igualmente delgada procediéndose de igual manera en el dopado del semiconductor, de tal forma que en la pastilla queden pocos ESPACIOS o PORTADORES de electrones en el caso de circulación de una corriente que, como es de suponer lógicamente, tampoco puede ser intensa. La pastilla que corresponde al EMISOR se hace mucho más gruesa que la del centro y su material semiconductor, germanio o silicio, se dopa considerablemente con otro material semiconductor de tal forma que queden vagando por el bloque bastantes PORTADORES de corriente (ESPACIOS en el tipo P y ELECTRONES en el tipo N).

Prueba de transistores

En la imagen mostramos como se prueba un transistor NPN con un multímetro o tester para tener una idea del estado del mismo.
Colocamos la punta de prueba roja del multímetro en la base y con la negra punteamos el colector y emisor de forma alterna, debe de marcar alta resistencia (esto depende del transistor).

Invertimos las puntas (punta negra en base) y procedemos como se indicó anteriormente, debe de marcar baja resistencia(1 a 20 ohmios).

Para los transistores PNP, el procedimiento se invierte. Colocar el multimetro en la escala de R x 10 ó R x 100 y para verificar si no existe fuga entre colector y emisor, aquí deberá indicar alta resistencia entre ambos y en los dos sentidos.

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bobinas

Las bobinas son componentes que están formados por un alambre esmaltado de determinado calibre que se devana en un núcleo, este puede ser de material ferroso o de aire. El tipo de núcleo determina la inductancia de la bobina; si se utiliza núcleo con de ferrita la inductancia será mayor que con un núcleo de aire.

Inductacia: Es la propiedad de un circuito para generar en el mismo, una fuerza contraelectromotríz (F.C.E.M), cuando se alimenta con corriente alterna (C. A.).

Inducción: Es la influencia ejercida por un campo magnético, sobre cuerpos o conductores cercanos a este.

Las bobinas se utilizan en circuitos sintonizados de radios receptores, televisores, transmisores, etc. También podemos verlas en relés, motores eléctricos y transformadores.

Transformadores

Los transformadores están formados por una o más bobinas devanadas sobre un núcleo de tipo B o D, siendo estos los más comunes. El transformador consta de un primario y un secundario, aunque en casos especiales pueden ser más primarios o secundarios. Por ejemplo, en un transformador para 110 y 220, se necesitan dos bobinas o una sola con derivación central, lo mismo sucede con el secundario; la imagen simboliza un transformador con derivaciones centrales tanto en el primario como en el secundario.

La función del transformador es aumentar o reducir la corriente alterna, la corriente directa no puede ser transformada dado que su conducción es en una sola dirección. Para elevar o disminuir corriente directa se necesita de un circuito electrónico llamado inversor, este oscila convirtiendo la corriente en alterna y de esta forma ya se puede aplicar a un transformador.

Existen también los autotransformadores, los cuales constan de una única bobina, que tiene varias derivaciones, que entregan un voltaje determinado cada una de ellas. Este tipo de transformadores fue muy popular en los elevadores de voltaje manuales, se reducía o elevaba el voltaje con la ayuda de un interruptor de 1 polo y varias posiciones. Cabe decir que de cualquier transformador podemos hacer un autotransformador.

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Los diodos son componentes electrónicos semiconductores que cumplen una función importante en los circuitos electrónicos.

Existen varios tipos de diodos que asimismo, cumplen una variedad de funciones, en esta ocasión hablaremos de los de uso más común utilizados en los circuitos electrónicos y eléctricos.

Para iniciar diremos que el primer diodo utilizado para la rectificación de señales alternas fue el de tubo, específicamente construido por Thomas Alba Edison y se llamó Efecto Edison, que contenía una placa y el filamento únicamente; posteriormente se uso el rectificador de selenio, antecesor de los que actualmente se usan y que minimizaron el tamaño y espacio, comparado con el de tubo al vacío, la diferencia es bastante grande, además del gran consumo de energía para su funcionamiento.

Diodo rectificador


Este diodo, como el de tubo es un rectificador, tiene una amplia cobertura de usos, aunque con diferentes tamaños y características, dependiendo de la sección y función que vaya a llevar a cabo, en esencia es, rectificar señales, ya sea eliminando el componente de radiofrecuencia, en este caso
usado como detector, o en las salidas de audio; también los vemos en las fuentes de alimentación encargados de rectificar la corriente alterna, ya se que provenga de un transformador o directamente de la red eléctrica. En la imagen a la derecha vemos un puente de diodos, estos vienen en un chip con los 4 diodos internamente, aunque pueden hacérse con 4 diodos normales.

Diodo Led

Light Emitting Diode, diodo emisor de luz, que al ser polarizado directamente emite luz, llamada incoherente en un espectro reducido, están clasificados dentro de los semiconductores y estan formados por una juntura PN. Existen en color rojo, verde, amarillo e infrarrojos; para que un led funcione necesita apenas unos 20 mA., noes el caso de las lámparas incandescentes y las neón, que se usan como pilotos en equipos variados. Los leds de alguna forma están desplazando en uso de estas lámparas, gracias a su consumo mínimo.

Los leds se pueden sin problemas conectar a cualquier voltaje, únicamente se les tiene que agregar un resistor limitador, en caso de corriente alterna es necesario agregar un diodo rectificador además del resistor. Para calcular el resistor debes de dividir el voltaje dentro de 0.02.

Diodo Zener

Si aplicamos voltajes bajos a un zener, se comportará como cualquier diodo rectificador, toda vez que el voltaje supere cierto nivel, el diodo entra en avalancha (conducción de corriente en sentido inverso) y conduce en ambas direcciones.

Voltaje de ruptura o zener es el nombre dado al voltaje en el cual el diodo entra en avalancha. Estos diodos son utilizados en el diseño de fuentes de alimentación para, fijar un voltaje, es decir, si necesitamos en una fuente 5 voltios, colocamos un zener con este voltaje y siempre se mantendrá, para esto también se necesita un resistor que limite la corriente al diodo; también pueden usarse en el diseño de osciladores por relajación.

Cabe también decir que los zener disipan corriente en forma de calor, tomando en cuenta que oponen cierta resistencia al paso de la corriente.
El nombre que reciben estas resistencias es “limitadoras”.
Para saber que diodo zener necesitas esta es la fórmula: WATTS = V x I = R x I x I
En este caso I es la intensidad, la cual resulta de restar el voltaje zener del máximo voltaje de la fuente y dividir por el valor en ohmios de la resistencia limitadora.

Diodo Varicap

Diodo de capacidad variable, esto es el diodo varicap, también llamado Varactor. Este diodo forma una capacidad en los extremos de la unio PN, que resulta de utilidad, cuando se busca utilizar esa capacidad en provecho del circuito en el cual debe de funcionar el diodo.

Cuando polarizamos un varicap de forma directa, observamos que además de las zonas constitutivas de la capacidad que buscamos, en paralelo con ellas aparece una resistencia de muy bajo valor óhmico, conformando con esto un capacitor de pérdidas muy elevadas. En cambio si lo polarizamos en sentido inverso, la resistencia en paralelo mencionada, es de un valor relativamente alto, dando como resultado que el diodo se comporte como un capacitor de pérdidas bajas.

Foto Diodo

Un Foto Diodo hace lo inverso a un diodo led, para funcionar necesita luz, es parecido a una fotocelda o fotoresistor, que funciona en relación a la cantidad de luz que recibe; a diferencia que el foto diodo, responde a mayor velocidad con respecto a la oscuridad y luz. Se utilizan en el desarrollo de alarmas, juguetes, etc.

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