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Telecomunicación y Electrónica.

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Las Telecomunicaciones

 

La Electrónica. Principios Básicos.

Principios elementales  de Electrónica.

LA ELECTRÓNICA.

 

Campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción y almacenamiento de información. Esta información puede consistir en voz o música (señales de voz) en un receptor de radio, en una imagen en una pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o computadora.

Los circuitos electrónicos ofrecen diferentes funciones para procesar esta información, incluyendo la amplificación de señales débiles hasta un nivel utilizable; la generación de ondas de radio; la extracción de información, como por ejemplo la recuperación de la señal de sonido de una onda de radio (demodulación); el control, como en el caso de la superposición de una señal de sonido a ondas de radio (modulación), y operaciones lógicas, como los procesos electrónicos que tienen lugar en las computadoras.

COMPONENTES Y ELEMENTOS EN UN CIRCUITO.

 Dentro de los componentes que intervienen en un circuito encontramos los siguientes:

1.-   HILOS O CABLES.

   Es el componente más simple que tiene una utilización más alta en cualquier circuito electrónico. Con ellos se  pueden realizar todo tipo de conexiones que permiten llevar la corriente eléctrica al punto que se desee. Normalmente, a todos se les agrupa con el nombre de conductores.

Existen hilos sin ningún aislamiento externo e hilos con una o más cubiertas aislantes.

  Dentro los primeros, conocidos como hilos desnudos se utilizan de forma casi exclusiva para realizar conexiones cortas en un circuito eléctrico.

  Los hilos con cubiertas aislante se emplean en diversos usos. Generalmente son usados para realizar conexiones más largas que los desnudos.

  También se emplea la denominación de cable para los coaxiales utilizados en alta frecuencia e instalación de antenas colectivas o de automóvil. Este está formado por un conductor central de un solo hilo de cobre o de varios arrollados, envuelto por una cubierta de un plástico denominado polietileno con un espesor elevado sobre la cual se encuentra un segundo conductor trenzado en forma de malla. Todo el conjunto está recubierto por una segunda cubierta plástica que lo aísla del exterior.

 

2.-  LAS RESISTENCIAS.

  Es uno de los componentes imprescindibles en la construcción de cualquier equipo electrónico, ya que permite distribuir adecuadamente la tensión y la corriente eléctrica a todos los puntos necesarios.

   Un factor muy importante en las resistencias es la tolerancia o sea, la precisión aproximada, por encima o  por debajo, de su valor.

   Para identificar el valor de una resistencia, se utiliza un sistema por medio de colores que permite cubrir toda la gama desde un ohmio hacia delante. A este sistema se le denomina código de colores.

  Al realizar la elección de una resistencia y dependiendo de la función que cumple en un circuito eléctrico debemos tener en cuenta  la disipación de potencia.

 

 

RESISTENCIAS EN SERIE EN UN CIRCUITO:

                             

3.-  POTENCIOMETROS (RESISTENCIAS VARIABLES).

 La gran mayoría de los circuitos precisan que sobre ellos se realicen un cierto número de ajustes internos que dependen de la forma de funcionamiento, En  este caso se encuentran los mandos externos de los aparatos electrónicos de uso general, tales como el control de volumen de, el tono, la  luminosidad de la pantalla de un televisor y otros. Los términos resistencia variable y potenciómetro vienen a ser sinónimos y se emplean en la práctica para designar a los mismos componentes.

4.-  EL CONDENSADOR (CAPACITOR).

 Un condensador consiste, básicamente, en dos placas metálicas separadas por un material aislante.

  La capacidad es la posibilidad de acumulación de carga eléctrica de un condensador cuando se le aplica una tensión  determinada.

 La capacidad de los condensadores se mide en unas unidades denominadas FARADIOS.  En todos los casos las unidades comúnmente utilizadas son microfaradio o millonésima de faradios, nanofaradio o mil millonésima de faradio y picofaradio o billonésima de faradio.

 Dentro de los tipos de condensadores tenemos, cerámicos, de plásticos y electrolíticos. Su aplicación va desde las altas frecuencias hasta las bajas frecuencias como condensadores de acoplo y de paso.

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5.-  LAS BOBINAS O INDUCTANCIAS.

                                            

  Son otros de los componentes esenciales en un circuito, sobre todo para el control y procesamiento de corrientes o señales alternas. Esta compuesta por dos partes básicas: núcleo y arrollamiento de hilo. Normalmente se usan como choque en los filtros de rectificadores en la conversión de corriente alterna a corriente continua. Cuando por una bobina circula una corriente eléctrica, se comporta como si fuera un imán, La unidad de medida es el henrio (H); pero  generalmente se utilizan una unidad más pequeña que se llama mili henrio (m H).

 

6.-  EL TRANSFORMADOR.

  Es un elemento capaz de convertir un sistema de corriente alterna con una tensión e intensidad determinada en otro con diferentes tensiones e intensidades, de manera que la potencia se mantenga constante. Su funcionamiento está basado en el fenómeno de inducción electromagnética.

  Un transformador está construido con dos o más bobinas de alambre devanada sobre un núcleo de hierro u otro material. Ellos pueden elevar o disminuir un voltaje de corriente alterna según el número de espiras de sus diferentes  bobinados.

7.-  EL DIODO.

                               

 Es un elemento que se desarrolló como solución al problema de la transformación de cualquier tipo de corriente alterna en corriente continua, incluyendo la demodulación o detección en un receptor de radio.

Los diodos semiconductores están compuestos por dos zonas de material semiconductor (silicio o germanio) formando lo que se denomina la unión P-N. Las partes de un diodo son el ánodo y el cátodo.

Los diodos se aplican para la conversión de corriente alterna en corriente continua, en la construcción de fuente de alimentación.

 Dentro del amplio conjunto de modelos y tipos de diodos, tenemos los siguientes:

Diodos rectificadores, diodos de alta frecuencia, diodo de conmutación, diodo estabilizador de tensión (zener),  diodos especiales (varicap, tunel y LED).

8.-  EL TRANSISTOR.

 Es un componente fundamental e imprescindible en cualquier circuito electrónico que realice funciones de amplificación, control, procesos de datos, cálculo numérico, radio y televisión, estabilización de tensión o corriente, etc. Existen dos formas básicas de aplicación:

  • Como elemento utilizable de forma individual o discreto.
  • Incorporado en un circuito  integrado del que siempre forma la célula básica de funcionamiento.

Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias extrañas), de manera que se produce una abundancia o una carencia de electrones libres.

El transistor es un elemento semiconductor que tiene la propiedad de poder gobernar a voluntad, la intensidad de corriente que circula entre dos de sus tres terminales. Los dos primeros terminales se llaman emisor y colector y el tercer terminal se llama base.

Existen transistores tipo NPN y PNP. Dentro de las denominaciones de transistores también se encuentran los transistores bipolares, FET, MOSFET, UNIUNION, etc.

9.-  TUBOS DE VACÍO O VALVULAS.

 

                                           

  Al principio del siglo XX se demostró que una corriente eléctrica podía pasar como un haz de electrones libres a través de una cámara en la que se había hecho el vacío. Este paso de corriente se denomina de conducción electrónica.

Un tubo de vacío consiste en una cápsula de vidrio de la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos elementos (diodo) está formado pory un ánodo, este último conectado al terminal positivo de una fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño tubo metálico que se calienta mediante un filamento) libera electrones que migran hacia él (un cilindro metálico en torno al cátodo, también llamado placa).

 Las partes de los tubos al vacío o válvulas son: PLACA, REJILLA, CATODO y FILAMENTO.

Actualmente los tubos al vacío son de uso limitado.

10.-  FUENTE DE ALIMENTACION.

Todo lo que vive o realiza algún trabajo debe tener algo que le suministre energía, o sea una fuente de alimentación.   El sol proporciona la energía que permite a las plantas convertirse en alimento, y el alimento  a su vez, proporciona la energía que nos permite vivir y moverse, hablar, caminar, pensar. Enormes turbinas proporcionan hoy la energía para accionar generadores eléctricos.

 

En electrónica una fuente de alimentación es un circuito o dispositivo que transforma la energía eléctrica primaria en la clase y cantidad de corriente alterna o continua que necesitan los diferentes equipos electrónicos.

Las fuentes de alimentación suministran  los diferentes voltajes o tensiones requeridos por los diferentes tipos de equipos electrónicos en un circuito como son, los amplificadores, los osciladores, los transmisores, los receptores, etc.

Una fuente de alimentación típica consta de tres partes principales que son:

EL TRANSFORMADOR,  EL RECTIFICADOR Y EL FILTRO.

 

El transformador, como se describió anteriormente es un aparato hecho con dos o más bobinas de alambre devanados sobre un núcleo de hierro. Normalmente los transformadores se conectan a una red eléctrica de 110  voltios AC o 220 voltios AC

El rectificador consiste en transformar la tensión o corriente de entrada en tensiones o corriente continua (DC) pulsante, o sea que no es corriente continua pura. Existe rectificación de media onda y rectificación de onda completa, Esto depende de los semiciclos que pasen por el rectificador.

El filtro en una fuente de alimentación, consiste en suavizar las pulsaciones de l salida del rectificador y entregar y una tensión continua pura, o con muy poca o ninguna pulsación.

  Generalmente los filtros están formados por varias combinaciones de inductancias y condensadores o resistencias y condensadores.

 

11.-  SISTEMAS UPS.

  Son dispositivos compuestos por una fuente de alimentación, regulador, filtros y un banco interno de baterías. El UPS regula automáticamente la tensión y  el banco de batería puede ser reemplazado en caliente en caso de cualquier anormalidad en él.

  Normalmente es usado en equipos que necesitan una fuente confiable de energía  como en las computadoras, equipos de datos, equipos de comunicaciones, en centrales telefónicas, etc. El voltaje de entrada, por lo general, es igual al voltaje de salida. Permiten trabajar durante breves cortes de energía sin perder los datos ni permanecer inactivo e igualmente permiten guardar el trabajo y apagar el computador en caso de falla de la energía eléctrica por largo tiempo.

  Al igual que la fuente de alimentación se conectan a la red eléctrica y al fallar ésta, las baterías internas mantienen alimentados, por un tiempo determinado, los equipos conectados a él.

 

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