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ALUMNO: ERICK JONATHAN BURGUETE LOPEZ ARTURO AMBROCIO AGUILAR ALEXIS ARDON

DOCENTE: ING. ROSEL MUÑOZ LÓPEZ MATERIA: CIRCUITOS ELECTRICOS Y APLICACIÓN DIGITAL TRABAJO: INVESTIGACION DE LA UNIDAD 2 “ELECTRONICA ANALOGICA”

CARRERA: ING. EN SISTEMAS COMPUTACIONALES SEMESTRE: 4° GRUPO: “D”

INTRODUCCION

La electrónica es una de las herramientas más importantes de nuestro entorno. Se encuentra en muchos aparatos y sistemas como por ejemplo: radio, televisión, ordenador, vídeo, teléfono, etc. SISTEMA ELECTRÓNICO Un sistema electrónico está formado por varios componentes electrónicos, de tal forma que si se le aplica una señal de excitación a la entrada, el sistema proporciona una respuesta a la salida. Se puede representar mediante un diagrama de bloques:

En el presente trabajo de investigación, nos propusimos a comprender los temas investigados que componen lo que del tema principal de la electrónica analógico. Analizaremos la parte mas especifica de cada tema en relación a el funcionamiento de un circuito en como se trabaja cada componente que se utiliza al momento de montar un circuito.

2.1 DISPOSITIVOS ACTIVOS (Componente Electrónico Activo). Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal. Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del tríodo de lee de Forest. En una primera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrónicos como la radio o la televisión. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los semiconductores que más tarde darían paso a los circuitos integrados cuya máxima expresión se encuentra en los circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones de componentes. En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos.

En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito. Componte

Función mas común

Amplificador operacional

Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.

Diodo

Rectificación

de

señales,

regulación,

multiplicador de tensión. Diodo Zener

Regulación de tensiones.

Pila

Generación de energía eléctrica.

Transistor

Amplificación, conmutación

Triac

Control de potencia.

Un amplificador operacional (A.O.) es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado ) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):

Vout = G·(V+ − V−)

DIODO Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodo consta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua.

Aplicación del diodo  Rectificador de media onda  Rectificador de onda completa  Rectificador en paralelo  doblador de tension  Estabilizador Zener  Recortador  Circuito fijador  Multiplicador de tensión  Divisor de tensión

UN DIODO ZENER: Es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

Aplicación del diodo zener

La aplicación de estos diodos se ve en los Reguladores de Tensión y actúa como dispositivo de tensión constante (como una pila). Pila Se llama ordinariamente pila eléctrica a un dispositivo que genera energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo.

EL TRANSISTOR: Es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).

Aplicación del transistor  Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres domésticos de uso diario:  Radios  Televisores,  Grabadores,  Reproductores de audio y vídeo  Hornos de microondas  Lavarropas automáticos  Automóviles

UN TRIAC Un TRIAC o Tríodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en anti paralelo. Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.

Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas. Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés. Funciona como Switch electrónico y también a pila. Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros.

2.1.1 MATERIALES SEMICONDUCTORES TIPO N U TIPO P

Cuando al dopar introducimos átomos con tres electrones de valencia en un elemento de átomos con cuatro estamos formando un semiconductor tipo P, viniendo su nombre del exceso de carga aparentemente positiva (porque los átomos siguen siendo neutros, debido a que tienen igual número de electrones que de protones) que tienen estos elementos. Estos átomos "extraños" que hemos añadido se recombinan con el resto pero nos queda un hueco libre que produce atracción sobre los electrones que circulan por nuestro elemento. También se produce una circulación de estos huecos colaborando en la corriente. Sin embargo, si los átomos añadidos tienen cinco electrones en su última capa el semiconductor sedenomina de tipo N, por ser potencialmente más negativo que uno sin dopar. En este tipo de materiales tenemos un quinto electrón que no se recombina con los demás y que, por tanto, está libre y vaga por el elemento produciendo corriente. Para hacerse una idea de las cantidades que entran en juego en esto del dopaje se podría decir que se introduce un átomo extraño por cada doscientos millones de átomos del semiconductor. Hasta ahora hemos descrito la corriente eléctrica como el paso de electrones de un lado a otro pero ha llegado el momento de aumentar este concepto. Como hemos visto la aparición de un hueco produce el movimiento de un electrón hacia él dejando de nuevo un hueco al que irá otro electrón.

Este movimiento puede verse desde dos puntos de vista. El primero es el del electrón moviéndose de derecha a izquierda, el segundo sería el del hueco desplazándose de izquierda a derecha. Pues bien, no es correcto ni uno ni otro, sino los dos a la vez. Hay que pensar que tan importante es un movimiento como el otro, y que la corriente eléctrica hemos de concebirla como la suma de los dos. Como veremos, en unos casos será más importante, cuantitativamente hablando, la corriente creada por el movimiento de los electrones y, sin embargo, en otros lo será la creada por los huecos. Se ha adoptado por convenio que la corriente eléctrica lleva el sentido de los huecos, es decir, cuando seguimos el sentido de los electrones la corriente es negativa y positiva en caso contrario. Debemos

dividir

a

los

semiconductores

en

dos

grupos: intrínsecos

y

extrínsecos. Los semiconductores extrínsecos son aquellos a los que se les ha dopado de alguna forma, produciendo así un semiconductor tipo P o del tipo N. Y los intrínsecos son los que no han sufrido ninguna clase de dopaje Puesto que el paso de electrones a través de cualquier material siempre produce calor nos va a ser imposible separar los efectos producidos por el dopaje y el aumento de temperatura en un semiconductor; así que ambos efectos se suman y la circulación de electrones y huecos va a ser mayor.

LA DIFERENCIA ENTRE LAS REGIONES P Y N Cuál es la diferencia entre las regiones del ánodo P y el cátodo N en el silicio. En principio, el material básico para ambos es una pequeña pieza o chip hecha de un único cristal de silicio. En este chip todos los átomos están organizados rígidamente en filas y capas, pero en su composición existen ciertas modificaciones del silicio en cada región. La región del ánodo tiene algunos átomos de aluminio mezclados con los de silicio. Debido a eso, y por razones que veremos más adelante, el material de ánodo es llamado silicio de tipo P. De la misma forma, la región del cátodo del cristal tiene algunos átomos de fósforopuestos por aquí y por allá, este tipo de material se llama silicio tipo N.

ENLACES COVALENTES DEL SILICIO El silicio es un elemento químico, es decir, es uno de los elementos básicos que combinado con otros puede formar diversas sustancias. Las rocas y el suelo, probablemente contienen mas silicio que cualquier otro elemento. Un grano de arena es en principio un cristal de cuarzo constituido por silicio y oxígeno. El silicio puro se obtiene de la arena separándole el oxígeno. El silicio se usa para aparatos semiconductores por la forma especial en la que los electrones fluyen en los átomos de silicio dentro del cristal. Este flujo dependerá de como los átomos se conectan entre ellos.

Si echamos una mirada dentro de una pieza cristalina de silicio con un microscopio ideal de enorme amplificación, podríamos ver los átomos de silicio colocados en filas y capas tal y como se muestra en la figura 3, cada átomo luce como una bolita difusa conectada con un enlace, también difuso, a otros cuatro átomos vecinos. La parte de la bolita se llama núcleo del átomo, las extensiones que conectan los núcleos de diferentes átomos se llaman enlaces covalentes.

Esta organización particular de los átomos en el cristal se llama estructura cristalográfica. El mismo modelo puede representar cualquier cristal semiconductor; por ejemplo, germanio, silicio o carbono. Sí, carbono, en la forma de diamante, puede ser utilizado como material semiconductor para operar a temperaturas extremadamente altas.

Para la explicación de como los electrones fluyen en el cristal consideraremos que este es una capa simple y plana de átomos de silicio colocados en cuadros en lugar de un cuerpo tridimensional.

2.1.2 DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES

Son aquellos dispositivos cuyo funcionamiento se basa en la variación de la resistividad, bajo la influencia de un campo eléctrico. Un dispositivo semiconductor es un componente electrónico que emplea las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores, principalmente del silicio, el germanio y el arseniuro de galio, así como de los semiconductores orgánicos. Los dispositivos semiconductores han reemplazado a los dispositivos termoiónicos (tubos de vacío) en la mayoría de las aplicaciones. Usan conducción electrónica en estado sólido, como diferente del estado gaseoso o de la emisión termoiónica en un gran vacío.

Los semiconductores tipo p y tipo n separados no tienen mucha utilidad, pero si un cristal se dopa de tal forma que una mitad sea tipo N y la otra mitad de tipo P, esa unión PN tiene unas propiedades muy útiles y entre otras cosas forman los "Diodos". El átomo pentavalente en un cristal de silicio (Si) produce un electrón libre y se puede representar como un signo "+" encerrado en un circulo y con un punto relleno (que sería el electrón) al lado.

El dispositivo semiconductor más simple es el diodo. Como se muestra en la figura 1 a la derecha, está hecho por la unión de un material semiconductor de tipo N y otro de tipo P. Nos ocuparemos solo de los diodos de silicio. Hay diodos construidos de otros materiales tales como el germanio y el arseniato de galio, pero su forma de operar es esencialmente la misma

Un diodo semiconductor es básicamente un interruptor controlado eléctricamente. Como ejemplo, considere el diodo de silicio mostrado en la figura 1. La parte operacional del diodo es una pieza especialmente tratada de silicio que tiene dos regiones: un ánodo (región tipo P) y un cátodo (región tipo N).

El diodo actúa como una válvula de cheque, deja circular las cargas eléctricas en una dirección pero impide el paso en dirección contraria. La dirección de conducción es aquella cuando el ánodo es más positivo que el cátodo y se sobrepasa el umbral de disparo de voltaje de alrededor de 0.7 voltios, entonces se establece la corriente. En la dirección inversa, cuando el cátodo es más positivo que el ánodo, es decir, cuando la corriente tiende a circular en sentido contrario al caso anterior el diodo la bloquea. De manera que podemos resumir el diodo como una forma automática de interruptor, cuando la corriente está en el sentido de la conducción esta se permite, en sentido contrario se impide. La permutación entre conductor y aislador del diodo ocurre en respuesta a las señales eléctricas (al voltaje a que está sometido el diodo) y ocurre a muy alta velocidad. El proceso de permitir el paso de la corriente en una dirección e impedirla en la otra se denomina rectificación. Algunos diodos pueden rectificar corrientes en el orden de los miles de millones de hertz, lo que significa miles de millones de ciclos por segundo.

1.3.2.1 DIODOS(LED,RECTIFICADORES,ZENER)

Diodos Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos

LED Su nombre proviene de las iniciales LED, que quiere decir Light Emitter Diode. Su principal función es un indicador luminoso. El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros

RECTIFICADORES Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos más sencillos. El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna.

Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.

Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.

ZENER

Son diodos que están diseñados para mantener un voltaje constante en su terminales, llamado Voltaje o Tensión Zener (Vz) cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativa.

Cuando lo polarizamos inversamente y llegamos a Vz el diodo conduce y mantiene la tensión Vz aunque la aumentemos. La corriente que pasa por el diodo zener en estas condiciones se llama corriente inversa (Iz). Se llama zona de ruptura por encima de Vz. • Como ves es un regulador de voltaje o tensión. Cuando está polarizado directamente el zener se comporta como un diodo normal. Pero mientras la tensión inversa sea inferior a la tensión zener, el diodo no conduce, solo conseguiremos tener la tensión constante Vz, cuando esté conectado a una tensión igual a Vz o mayor. Aquí la curva característica es de un zener.

2.1.2 TRANSISTORES BIPOLAR (BJT)

El transistor bipolar está formado por dos uniones p-n conectadas en oposición y dentro de la misma red cristalina, por lo que, a diferencia de dos diodos conectados de la misma forma, pueden interactuar entre ellas. El término bipolar refleja el hecho de que la corriente en el dispositivo se establece en base a los dos tipos de portadores, es decir, se debe tanto a los electrones como a los huecos. A diferencia de los transistores de unión bipolar, que serán el objeto de estudio en este Capítulo, en los transistores unipolares o transistores de efecto de campo (Field Effect Transistor, FET), la corriente se establece en base a un único tipo de portador. Ambos tipos de transistores son igualmente importantes, aunque debido a sus diferentes características, se utilizan en diferentes áreas de aplicación. En la Figura 2.1 se representa la estructura simplificada de un transistor bipolar.

Así, un transistor bipolar está constituido por tres regiones semiconductoras: la región de emisor E (tipo n), la región de base B (tipo p) y la región de colector C (tipo n), a las que se conecta un terminal. Este tipo de transistor se denomina transistor bipolar npn. Existe otro tipo de transistor bipolar, dual al npn, y cuya estructura se representa en la Figura 2.2, que está constituido por un emisor tipo p, una base tipo n y un colector tipo p, denominado genéricamente transistor bipolar pnp.

El transistor bipolar presenta dos uniones p-n, la unión emisor-base (EBJ) y la unión colector-base (CBJ). En la Figura 2.3 se representan las regiones de deplexión de estas uniones p-n con sus iones asociados y el diagrama del potencial de los electrones para el caso en que no se aplicase una tensión externa en los terminales del dispositivo activo.

En esta situación, a los electrones del emisor y del colector les cuesta trabajo difundirse hacia la base en contra del campo eléctrico establecido por los iones de la red cristalina, mientras que un potencial de barrera similar controla el movimiento de los huecos fuera de la región de base. Por consiguiente, estas barreras permiten pasar únicamente aquellos portadores de carga con energía cinética superior al potencial de barrera. Las aplicaciones de amplificación requieren el uso de tensiones continuas que polaricen las uniones p-n del transistor bipolar de forma adecuada. Una de las configuraciones más utilizadas es la representada en la Figura 2.4, denominada configuración en emisor común por el hecho de que sea el emisor el terminal común a

las fuentes de polarización. En esta configuración, una fuente de tensión continua VBB hace que la tensión en la base tipo p del transistor bipolar sea superior a la del emisor tipo n, polarizando en directa la unión emisor-base, mientras que, por otro lado, una fuente de tensión continua VCC de mayor valor hace que la tensión en el colector tipo n sea superior a la de la base tipo p, por lo que la unión colector-base del transistor bipolar quedará polarizada en inversa. En esta situación decimos que el transistor bipolar funciona en modo activo.

Para que un transistor bipolar pueda trabajar como amplificador es necesario que esté en modo activo, por lo que prestaremos especial atención al funcionamiento del dispositivo en esta situación. En consecuencia, cuando el transistor bipolar está funcionando en modo activo se comporta como una fuente ideal de corriente constante, en la que el valor de la corriente continua de colector iC está determinada por la caída de tensión en la unión base-emisor polarizada en directa vBE. En el proceso de difusión de los electrones desde el emisor a través de la región de base, algunos de ellos se recombinan con huecos, que son portadores mayoritarios en la base, y por tanto no alcanzan el colector, de forma que E α i C i = , donde la constante α es un parámetro característico de cada transistor bipolar que describe el porcentaje de electrones inyectados desde el emisor que alcanzan la región de colector del dispositivo, contribuyendo así a la corriente de colector iC, y cuyo valor es inferior pero muy cercano a la unidad. Por lo general, el valor de α en transistores bipolares utilizados para aplicaciones analógicas de procesamiento de señal está comprendido entre 0.99 y 0.998.

2.1.4 TRISTORES (RCR,DIAD,TRIAC). Los tiristores son una familia de dispositivos semiconductores de cuatro capas (pnpn), que se utilizan para controlar grandes cantidades de corriente mediante circuitos electrónicos de bajo consumo de potencia. La palabra tiristor, procedente del griego, significa puerta. El nombre es fiel reflejo de la función que efectúa este componente: una puerta que permite o impide el paso de la corriente a través de ella. Así como los transistores pueden operar en cualquier punto entre corte y saturación, los tiristores en cambio sólo conmutan entre dos estados: corte y conducción. Dentro de la familia de los tiristores, trataremos en este tutorial los tipos más significativos: Diodo Shockley, SCR (Silicon Controlled Rectifier), GCS (Gate Controlled Switch), SCS (Silicon Controlled Switch), Diac y Triac.

SCR (SILICON CONTROLLED RECTIFIER) El SCR es un dispositivo de cuatro capas muy similar al diodo Shockley, con la diferencia de poseer tres terminales: ánodo, cátodo y puerta (gate). Al igual que el diodo Shockley, presenta dos estados de operación: abierto y cerrado, como si se tratase de un interruptor.

Figura 4: Construcción básica y símbolo del SCR

CARACTERISTICA TENSION INTENSIDAD Tal y como se aprecia en la Figura 5, la parte de polarización inversa de la curva es análoga a la del diodo Shockley. Figura 5: Característica del SCR

En cuanto a la parte de polarización positiva, el diodo no conduce hasta que se recibe un pulso de tensión en el terminal de puerta (gate). Una vez recibido, la tensión entre ánodo y cátodo cae hasta ser menor que un voltio y la corriente aumenta rápidamente, quedando limitada en la práctica por componentes externos. Podemos ver en la curva cuatro valores importantes. Dos de ellos provocarán la destrucción del SCR si se superan: VRB e IMAX. VRB (Reverse Breakdown Voltage) es, al igual que en el diodo Shockley, la tensión a partir de la cual se produce el fenómeno de avalancha. IMAX es la corriente máxima que puede soportar el SCR sin sufrir

daño.

Los

otros

dos

valores

importantes

son

la

tensión

de

cebado VBO (Forward Breakover Voltage) y la corriente de mantenimiento IH, magnitudes análogas a las explicadas para el diodo Shockley.

APLICACIONES DEL SCR Una aplicación muy frecuente de los SCR es el control de potencia en alterna en reguladores (dimmer) de lámparas, calentadores eléctricos y motores eléctricos. En la Figura 8 se muestra un circuito de control de fase de media onda y resistencia variable. Entre los terminales A y B se aplican 120 V (AC). RL representa la resistencia de la carga (por ejemplo un elemento calefactor o el filamento de una lámpara). R1 es una resistencia limitadora de la corriente y R2 es un potenciómetro que ajusta el nivel de disparo para el SCR. Mediante el ajuste del mismo, el SCR se puede disparar en cualquier punto del ciclo positivo de la onda en alterna entre 0 y 180º, como se aprecia en la Figura 8.

Figura 8: (a) Conducción durante 180º (b) Conducción durante 90º Cuando el SCR se dispara cerca del principio del ciclo (aproximadamente a 0º), como en la Figura 8 (a), conduce durante aproximadamente 180º y se transmite máxima potencia a la carga. Cuando se dispara cerca del pico positivo de la onda, como en la Figura 8 (b), el SCR conduce durante aproximadamente 90º y se transmite menos potencia a la carga. Mediante el ajuste de RX, el disparo puede retardarse, transmitiendo así una cantidad variable de potencia a la carga. Cuando la entrada en AC es negativa, el SCR se apaga y no conduce otra vez hasta el siguiente disparo durante el ciclo positivo. Es necesario repetir el disparo en cada ciclo como se ilustra en la Figura 9. El diodo se coloca para evitar que voltaje negativo en AC sea aplicado a la gate del SCR.

EL DIAC Es un tipo de tiristor que puede conducir en los dos sentidos. Es un dispositivo de dos terminales que funciona básicamente como dos diodos Shockley que conducen en sentidos opuestos.

Figura 12: Construcción básica y símbolo del diac La curva de funcionamiento refleja claramente el comportamiento del diac, que funciona como un diodo Shockley tanto en polarización directa como en inversa. Cualquiera que sea la polarización del dispositivo, para que cese la conducción hay que hacer disminuir la corriente por debajo de la corriente de mantenimiento IH. Las partes izquierda y derecha de la curva, a pesar de tener una forma análoga, no tienen por qué ser simétricas.

Figura 13: Característica V-I del diac

EL TRIAC Este dispositivo es simular al diac pero con un único terminal de puerta (gate). Se puede disparar mediante un pulso de corriente de gate y no requiere alcanzar el voltaje VBO como el diac.

Figura 14: Construcción básica y símbolo del TRIAC. En la curva característica se indica que para diferentes disparos, es decir, para distintas corrientes aplicadas en gate, el valor de VBO es distinto. En la parte de polarización positiva, la curva de más a la izquierda es la que presenta un valor de VBO más bajo, y es la que mayor corriente de gate precisa en el disparo. Para que este dispositivo deje de conducir, como en el resto de los casos, hay que hacer bajar la corriente por debajo del valor IH.

Figura 15: Característica V-I del triac Al igual que el SCR, se emplean para controlar la potencia suministrada a una carga. El triac puede dispararse de tal modo que la potencia en alterna sea suministrada a la carga durante un tiempo determinado de cada ciclo. La diferencia con el SCR es que se puede disparar tanto en la parte positiva que en la negativa del ciclo, de tal manera que la corriente en la carga puede circular en los dos sentidos.

Figura 16 Control básico de potencia con un Triac

2.2 AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Un amplificador operacional, a menudo conocido op-amp por sus siglas en inglés (operational

amplifier)

es

un

dispositivo

amplificador

electrónico

de

alta ganancia acoplado en corriente continua que tiene dos entradas y una salida. En esta configuración, la salida del dispositivo es, generalmente, de cientos de miles de veces mayor que la diferencia de potencial entre sus entradas. 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: 1. Amplificador diferencial: es la etapa de entrada que proporciona una baja amplificación del ruido y gran impedancia de entrada. Suelen tener una salida diferencial. 2. Amplificador de tensión: proporciona ganancia de tensión. 3. 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.

Aplicaciones Aplicación sin retroalimentación que compara señales entre las dos entradas y presenta una salida en función de qué entrada sea mayor. Se puede usar para adaptar niveles lógicos. 

Una aplicación simple pero útil, es la de proporcionar un sistema de control ONOFF. Por ejemplo un control de temperatura, cuya entrada no inversora se conecta un termistor (sensor de temperatura) y en la entrada inversora un divisor resistivo con un preset (resistencia variables) para ajustar el valor de tensión de referencia. Cuando en la pata no inversora exista una tensión mayor a la tensión de referencia, la salida activara alguna señalización o un actuador.

Seguidor de voltaje o tensión Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada. Presenta la ventaja de que la impedancia de entrada es elevada, la de salida prácticamente nula, y es útil como un buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectar un dispositivo con gran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa) y realizar mediciones de tensión de un sensor con una intensidad muy pequeña que no afecte sensiblemente a la medición.

Amplificador no inversor En el modo amplificador no inversor, el voltaje de salida cambia en la misma dirección del voltaje de entrada. La ecuación de ganancia para esta configuración es:

Sin embargo, en este circuito V− es una función de Vout debido a la realimentación negativa a través de la red constituida por R1 y R2, donde R1 y R2 forman un divisor de tensión, y como V− es una entrada de alta impedancia, no hay efecto de carga. Por consiguiente:

Donde

Sustituyendo esto en la ecuación de ganancia, se obtiene:

Resolviendo para :

Sumador inversor Aplicación en la cual la salida es de polaridad opuesta a la suma de las señales de entrada. 

Para resistencias independientes R1, R2,... Rn



La expresión se simplifica bastante si se usan resistencias del mismo valor Impedancias de entrada: Zn = Rn



Restador Inversor Para resistencias independientes R1,R2,R3,R4 la salida se expresa como:

La impedancia diferencial entre dos entradas es:

donde

representa la resistencia de entrada diferencial del amplificador,

ignorando las resistencias de entrada del amplificador de modo común. Este tipo de configuración tiene una resistencia de entrada baja en comparación con otro tipo de restadores como el amplificador de instrumentación.

Integrador ideal

En esta ecuación

es la tensión de origen al iniciarse el funcionamiento.

Este integrador no se usa en la práctica de forma discreta ya que cualquier señal pequeña de corriente directa en la entrada puede ser acumulada en el condensador hasta saturarlo por completo; sin mencionar la característica de desplazamiento de tensión del amplificador operacional, que también es acumulada.

CONCLUSION Los componentes electrónicos han venido evolucionando a través del tiempo que cada día, mas pequeños y complejos son los circuitos eléctricos, esto se debe a que los componentes son elaborados con la finalidad de realizar diversas tareas dentro del circuito en el caso de los circuitos integrados su desarrollo ha revolucionado los campos de las comunicaciones, 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.