Elementos Pasivos y Activos

DISPOSITIVOS PASIVOS Tanto en electricidad como en electrónica se utilizan continuamente vocablos tales como tensión, co

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DISPOSITIVOS PASIVOS Tanto en electricidad como en electrónica se utilizan continuamente vocablos tales como tensión, corriente, intensidad, resistencia, potencia... El que usa estos términos ya los tiene tan asumidos que raramente se para a pensar en su "contenido", es decir, en el concepto que encierran. Sin embargo, para los que comienzan el significado de estas, no siempre es tan claro como debiera. No puede avanzarse en la tecnología eléctrica/electrónica sin tener claro que significan palabras tales como resistencia o expresiones como caída de tensión.

CORRIENTE ELECTRICA

La corriente eléctrica no es más que el flujo de cargas eléctricas (usualmente electrones) a través del seno de un material más o menos conductor (aunque son posibles corrientes eléctricas en el vacío, por ejemplo en el interior del tubo de imagen de un televisor). Un concepto íntimamente relacionado con el de corriente eléctrica es el de intensidad de la corriente eléctrica, o simplemente intensidad.

El concepto de intensidad viene a cuantificar (es decir, a medir) cuán grande o pequeña es una determinada corriente eléctrica. Cuanto más grande sea el número indicado por la intensidad mayor será la corriente eléctrica, es decir, el flujo de cargas (ELECTRONES) por el conductor. La intensidad tiene su propia unidad de medida. Se trata del Amper, que se denota por A. Una intensidad de 1 A equivale a unos 625 x 1016 electrones por segundo circulando por la sección de un conductor. La relación entre corriente e intensidad es tan fuerte que se usa el nombre de corriente para referirse a la intensidad y viceversa, siendo en la práctica uno sinónimo del otro. Así, es habitual encontrarnos expresiones del tipo "una corriente de 0.2 A", o esta otra "la intensidad que circula por el circuito es...", no siendo ninguna de ellas estrictamente correctas, pero admitidas por todos.

RESISTENCIA ELÉCTRICA

El nombre lo dice casi todo. La resistencia eléctrica, o simplemente resistencia (ojo, el componente electrónico recibe el mismo nombre que el fenómeno físico), es un efecto físico que afecta a la corriente eléctrica. Se trata de una oposición o dificultad que presentan los materiales a que por ellos circule la corriente eléctrica. No existe un único mecanismo físico que explique la resistencia, pero básicamente podemos atribuirla a que las partículas portadoras de carga eléctrica no se mueven libremente por el seno del material conductor, sino que en su recorrido van chocando con los átomos fijos que forman dicho material. Así pues, las partículas son en muchos casos rebotadas o desviadas de su trayectoria original (rectilínea), cediendo parte de su energía cinética a la estructura del material y provocando por tanto un calentamiento de éste.

La resistencia eléctrica puede ser más o menos elevada en cada caso concreto. Para conocer el valor de dicha resistencia se usa la unidad de medida llamada ohmio, que se denota por la letra griega omega (Ω). El ohmio se define como el valor de una resistencia eléctrica tal que al aplicarle una tensión de 1 V se produzca una circulación de una corriente eléctrica de 1 A. Evidentemente, cuanto mayor sea la resistencia para un valor determinado de tensión, más pequeño será el valor de la intensidad de la corriente eléctrica que circulará por ella. También podemos decir que para un valor concreto de resistencia, a mayor tensión aplicada en sus extremos mayor corriente circulando por ella (esto último también parece lógico, ¿o no?).

TENSIÓN ELÉCTRICA

De manera análoga cuando una lámina que es doblada experimenta una tensión, las cargas eléctricas también experimentan una tensión eléctrica cuando a estas se les aplica una corriente eléctrica, y por ende los cuerpos cargados eléctricamente. Siempre que entre dos cuerpos exista un desequilibrio eléctrico estará presente una tensión de tipo eléctrico (comúnmente llamado voltaje). La unidad de medida de la tensión eléctrica es el volt (V). Así, cuanto más grande sea la tensión eléctrica (en valor absoluto) existente entre dos cuerpos, zonas, partes de un circuito, etc. mayor será la fuerza que las cargas eléctricas experimentarán, y por tanto mayor la tendencia a que se produzca una reordenación de dichas cargas eléctricas para reducir la tensión a la que están sometidas. Nótese que para el valor de la fuerza (valor, no sentido de la fuerza) lo importante es el valor absoluto de la tensión. Realmente, la tensión eléctrica puede tener signo positivo o negativo, dependiendo esto del signo de las cargas eléctricas implicadas.

LA LEY DE OHM La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son: 1. Tensión o voltaje "E", en volt (V). 2. Intensidad de la corriente "I ", en amper (A). 3. Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito.

Postulado general de la Ley de Ohm: El flujo de corriente en Amper que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.

ELEMENTOS DE CIRCUITOS BASICOS Un circuito eléctrico es una serie de elementos o componentes eléctricos, tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas. Los elementos de un circuito eléctrico se pueden dividir principalmente en:  

Elementos pasivos - Son aquellos que absorben energía. Elementos activos - Son aquellos que suministran energía.

Un ejemplo de elemento pasivo seria el resistor y las fuentes de corriente y voltaje serian elementos activos. Los capacitores e inductores suelen estar dentro de estas dos categorías ya que absorben energía cuando se carga y así mismo suministran energía cuando se descargan. El resistor, inductor, capacitor y fuentes son los elementos básicos y es posible ejemplificar el funcionamiento de cualquier dispositivo electrónico con diferentes combinaciones de estos elementos.

Resistores Es un elemento pasivo. Se denomina resistor a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula ( ). La materia presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Éstos son conductores, semiconductores, resistores y dieléctricos. Todos ellos se definen por el grado de oposición a la corriente eléctrica (Flujo de Electrones). Y disipa la energía en forma irreversible. La fórmula que la rige de acuerdo con la ley de Ohm.

Capacitores o condensadores Es un dispositivo formado por dos conductores o armaduras, generalmente en forma de placas o láminas separados por un material dieléctrico, que, sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica.

A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Farads (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 coulomb. La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en microfaradios µF = 10 -6, nanofaradios µF = 10-9 o picofaradios pF = 10-12.

Capacitancia.- es una medida de la propiedad de un dispositivo de almacenar energía en forma de cargas separadas o de un campo eléctrico.

Inductor o bobina Es un componente pasivo que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. Un inductor está constituido usualmente por una bobina de material conductor, típicamente cable de cobre. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo de un material ferroso, para incrementar su inductancia.

Inductancia: Medida de la capacidad de un dispositivo para almacenar energía en forma de un campo magnético.

Fuente eléctrica Es un circuito o dispositivo eléctrico activo que provee una diferencia de potencial o una corriente de manera confiable para que otros circuitos puedan funcionar.



  

Fuentes ideales: Las fuentes ideales son elementos utilizados en la teoría de circuitos para el análisis y la creación de modelos que permitan analizar el comportamiento de componentes electrónicos o circuitos reales. Pueden ser independientes, si sus magnitudes (tensión o corriente) son siempre constantes, o dependientes en el caso de que dependan de otra magnitud (tensión o corriente). Fuente independiente: Es un generador de voltaje o corriente que no depende de otras variables del circuito. Fuente dependiente: Es un generador de voltaje o corriente cuyos valores dependen de otra variable del circuito. Fuentes reales: A diferencia de las fuentes ideales, la diferencia de potencial que producen o la corriente que proporcionan fuentes reales, depende de la carga a la que estén conectadas.

Interruptor o conmutador

Es un elemento secundario que tiene dos estados. Abierto y cerrado. Idealmente, un interruptor es un corto circuito cuando está cerrado y un circuito abierto cuando está abierto. Se suelen utilizar para conectar diferentes ramas o elementos de un circuito eléctrico.

Circuitos RLC En los circuitos RLC se acoplan resistencias, capacitores e inductores. Existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corrientes (y entre las potencias), que incluso puede llegar a hacerse cero. En caso de que las reactancias capacitivas e inductivas sean de distinto valor para determinada frecuencia, tendremos desfasajes.

Dependiendo de cuál de las reactancias sea mayor podremos afirmar si se trata de un circuito con características capacitivas o inductivas y por lo tanto si la tensión adelanta a la corriente (y con qué ángulo) o si la corriente adelanta a la tensión. A continuación detallamos los valores de un circuito RLC simple en serie.

Reactancia capacitiva

ω = Velocidad angular = 2πf C = Capacidad Xc = Reactancia capacitiva

Reactancia inductiva

ω = Velocidad angular = 2πf L = Inductancia Xl = Impedancia inductiva

Impedancia total del circuito RLC serie

R = Resistencia Xl = Reactancia inductiva Xc = Reactancia capacitiva

Angulo de desfasaje entre tensión y corriente

Xl = Reactancia inductiva Xc = Reactancia capacitiva R = Resistencia

Corriente máxima El módulo de la corriente máxima que circula por el circuito es igual al módulo de la tensión máxima sobre el módulo de la impedancia.

ELEMENTOS ACTIVOS CARACTERISTICAS DE LOS SEMICONDUCTORES Un semiconductor es un elemento con propiedades eléctricas entre las de un conductor y un aislante. Son materiales que ocupan una oposición intermedia entre los aislantes y los conductores. Los primeros poseen muy pocas cargas móviles y, en consecuencia, presentan una resistencia muy alta al paso de la corriente (idealmente una resistencia infinita). La resistencia eléctrica que presentan los segundos es muy baja (idealmente cero) debido a su riqueza en dichas cargas. Los semiconductores suelen ser aislantes a cero grados Kelvin, y permiten el paso de corriente a la temperatura ambiente. Esta capacidad de conducir corriente puede ser controlada mediante la introducción en el material de átomos diferentes al del semiconductor, denominados impurezas. Cuando un semiconductor posee impurezas se dice que está dopado. Son elementos, como el germanio y el silicio, que a bajas temperaturas son aislantes. Pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción de determinadas impurezas resulta posible su conducción. Su importancia en electrónica es inmensa en la fabricación de transistores, circuitos integrados, etc.

SILICIO, GERMANIO Y MATERIALES P y N Silicio

El átomo de silicio posee catorce electrones. De éstos, los cuatro más alejados del núcleo son los electrones de valencia que participan en los enlaces con otros átomos. El silicio es, por tanto, un átomo tetravalente. El silicio que se utiliza para fabricar dispositivos electrónicos es un monocristal cuya estructura cristalina se denomina de diamante. Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. Cada átomo de silicio está unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes. Un enlace covalente se forma entre dos átomos que comparten dos electrones. Cada uno de los electrones del enlace es aportado por un átomo diferente. Resulta muy engorroso trabajar con la representación cristalina tridimensional. Por ello suele recurrirse a un esquema bidimensional, denominado modelo de enlaces, en el que se representa la característica esencial de la estructura cristalina: cada átomo está unido a cuatro átomos vecinos mediante enlaces covalentes. En este modelo cada átomo dedica sus cuatro electrones de valencia a constituir cuatro enlaces covalentes. Germanio

El germanio pertenece a la misma familia química que el carbono, el silicio y el plomo; se parece a estos elementos en que todos ellos forman derivados orgánicos como el tetraetilo de germanio y el tetrafenilo de germanio. Se encuentra en pequeñas cantidades en yacimientos de plata, cobre y cinc, así como en el mineral germanita, que contiene un 8% de germanio. El elemento y sus compuestos tienen numerosas aplicaciones. Los cristales de germanio convenientemente tratados tienen la propiedad de rectificar o permitir el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido. Su uso es en semiconductores y transistores. En forma de monocristales para la fabricación de elementos ópticos (lentes, prismas y ventanas) para espectroscopía infrarroja: Espectroscopios, detectores de infrarrojos.

El alto índice de refracción del óxido de germanio lo hace útil para la fabricación de lentes gran angular de cámaras fotográficas y objetivos de microscopio.

Materiales tipo P y N Tipo P

Añadiendo al silicio puro una impureza trivalente, como el boro, se produce un material de tipo p. Cada átomo de impureza ocupa una posición en la retícula cristalina y forma enlaces covalentes con tres de sus vecinos más próximos. El átomo de impureza no tiene el cuarto electrón que se necesita para completar el enlace con su cuarto vecino. A temperaturas de trabajo normales, un electrón de un átomo de silicio cercano se puede desplazar para llenar el cuarto enlace de cada átomo de impureza. Esto crea un hueco que se mueve libremente por el cristal. Sin embargo, el electrón se enlaza con el átomo de impureza ionizado. Así, la conducción en el material de tipo p se debe mayoritariamente a los huecos. En un material de tipo p, los huecos se llaman portadores mayoritarios y, los electrones portadores, minoritarios. Desde luego, esta terminología es la inversa a la de los materiales de tipo n. Las impurezas de valencia tres se denominan aceptadores, porque aceptan un electrón extra. Con cada átomo aceptador ionizado, se asocia una carga negativa: hay presentes cuatro electrones enlazados, pero sólo hay la suficiente carga positiva en el núcleo iónico como para equilibrar la carga de tres electrones.

Tipo N

Añadir al cristal pequeñas cantidades de las impurezas apropiadas, afecta de manera espectacular a la concentración relativa de huecos y electrones. Se tiene así un semiconductor extrínseco. Por ejemplo, si se añade fósforo, que tiene cinco electrones de valencia, los átomos de fósforo se posicionan en la estructura cristalina y forman enlaces covalentes con sus cuatro vecinos. El quinto electrón de valencia sólo está débilmente unido al átomo de fósforo. A temperaturas de trabajo normales, este electrón extra rompe su enlace con el átomo de impureza, y se convierte en un electrón libre. Sin embargo, el

átomo de impurezas no crea un hueco; la carga positiva que equilibra al electrón libre está bloqueada en el núcleo iónico del átomo de impureza. Así, podemos crear electrones libres añadiendo al silicio impurezas pentavalentes, llamadas donantes. Al material resultante, se le conoce como material de tipo n. En un material de tipo n, la conducción se debe principalmente a los numerosos electrones libres. Así, a los electrones libres se les llama portadores mayoritarios, mientras que a los huecos se les llama portadores minoritarios. A temperaturas de trabajo normales, casi todos los átomos donantes aportan su quinto electrón. Decimos entonces que los donantes se han ionizado. Cada átomo donante ionizado tiene asociada una carga positiva. Desde luego, la concentración de carga neta en el material es cero. La carga positiva de los donantes ionizados (y huecos) se equilibra con la carga negativa de los electrones libres.

DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES Son dispositivos fabricados a partir de los materiales descritos en la sección anterior, existe una gran variedad de ellos, a continuación veremos los más significativos en la electrónica analógica.

DIODOS, TRANSISTORES y TIRISTORES El diodo es un dispositivo de dos terminales cuyo comportamiento no es lineal: deja pasar corriente en un sentido y la bloquea en sentido contrario. Este carácter no lineal hace que los circuitos que contienen diodos no sean lineales, por lo que no pueden ser analizados aplicando el método de superposición, ni reducirse a equivalentes de Thévenin ni de Norton. El comportamiento del diodo puede ser aproximado por un elemento de circuito denominado diodo ideal, si bien algunas aplicaciones requieren el uso de modelos más complejos. El diodo ideal es un elemento de circuito de dos terminales. Uno de los terminales se denomina ánodo y el otro cátodo. Cuando el diodo conduce, la corriente circula en el sentido de ánodo a cátodo, sin caída de tensión entre ambos terminales. Se dice que está polarizado en directa y equivale a un cortocircuito. Cuando el ánodo es negativo respecto al cátodo el diodo bloquea la corriente y equivale a un circuito abierto. Se dice, en este caso, que el diodo está polarizado en inversa.

Diodo Real Prácticamente todos los diodos que se usan actualmente en circuitos electrónicos están fabricados con semiconductores. Consisten en la "unión" de un semiconductor P y un semiconductor N (diodo de unión PN). Los semiconductores contienen cargas móviles positivas y negativas. Un semiconductor P es un semiconductor que tiene más cargas móviles positivas que negativas, mientras que el N tiene más cargas negativas que positivas. Cuando se aplica una tensión positiva al P respecto al N circula una corriente de valor elevado en el sentido de P a N, mientras que cuando la polaridad de la tensión se invierte, la corriente cambia de sentido y es casi nula. El semiconductor P constituye el ánodo del diodo y el N el cátodo.

Diodo Zener Los diodos que trabajan en la zona de ruptura se denominan diodos zéner o diodos de avalancha. Los diodos zéner se usan en aplicaciones para las que se necesita una tensión constante en la región de ruptura. Por tanto, los fabricantes intentan optimizar los diodos zéner para obtener una curva característica prácticamente vertical en la región de ruptura. El símbolo modificado del diodo que se muestra en la figura, es el que se usa para los diodos zéner. Hay disponibles diodos zéner discretos con tensiones de ruptura especificadas con una tolerancia de u5%. En la práctica, existen dos mecanismos que pueden causar la ruptura inversa. Para diodos con una tensión de ruptura superior a 6 V, el responsable es un efecto conocido como avalancha. Por ello, los diodos con tensiones de disrupción más elevadas se llaman, consecuentemente, diodos de avalancha. Por debajo de los 6 V, un fenómeno de la mecánica cuántica, conocido como efecto túnel, es el responsable de la ruptura. Hablando estrictamente, los diodos zéner son aquéllos que se encuentran en el margen inferior de valores de ruptura. Sin embargo, en la práctica, ambos términos se utilizan de manera indistinta para todos los diodos de ruptura.

Transistores Los diversos tipos de transistores son los elementos clave de los sistemas electrónicos modernos. Se construyen mediante el dopado de un semiconductor, como por ejemplo un cristal de silicio, introduciendo impurezas cuidadosamente seleccionadas y controladas. Determinadas impurezas producen materiales de tipo n, en los que la conducción se debe principalmente a los electrones libres. Otros tipos de impurezas producen materiales de tipo p, en los que la conducción se debe, en realidad, a partículas positivas llamadas huecos. Un dispositivo electrónico de gran importancia es el transistor bipolar o BJT (bipolar junction transistor), que está compuesto por una serie de capas de semiconductor dopado. La figura muestra un transistor npn que tiene una capa de material de tipo p entre dos capas de tipo n, aunque también es posible construir un transistor bipolar pnp.

MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor: transistor de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor) Este dispositivo contiene una puerta metálica (G) aislada de un canal de semiconductor de tipo n mediante una capa de dióxido de silicio (se pueden construir dispositivos de similar utilidad empleando un canal de material de tipo p). Los terminales llamados drenador (D) y fuente (S) están conectados a los extremos opuestos del canal. Un MOSFET puede funcionar como un interruptor que conecta y desconecta los terminales del drenador y la fuente según la tensión aplicada a la puerta. Para determinados márgenes de la tensión aplicada, el interruptor estará abierto, y no pasará corriente entre el drenador y la fuente.

Tiristores Tiristor viene del griego y significa “puerta”, puesto que se comporta como una puerta que se abre y permite el paso de corriente a través de ella. Un tiristor es un dispositivo semiconductor que utiliza realimentación interna para producir un nuevo tipo de conmutación. Los tiristores más importantes son los rectificadores controlados de silicio (SCR: Silicon Controlled Rectifier) y el triac. Al igual que los FET de potencia, el SCR y el triac pueden conmutar grandes corrientes. Por ello, la principal aplicación de estos dispositivos es el control de grandes corrientes de carga para motores, calentadores, sistemas de iluminaci6n y otras cargas semejantes. Rectificador Controlado de Silicio (SCR) El SCR es el miembro más conocido de la familia de los tiristores, y a veces se le llama tiristor. Puede conmutar corrientes muy elevadas y, por ello, se emplea en control de motores, como, sistemas de aire acondicionado y calentadores de inducción.

Símbolo del SCR.

Estructura física simplificada.

Curvas características

Como puede observarse en las curvas características, el SCR impide el paso de corriente cuando VAK es negativa, a no ser que ésta supere la tensión de ruptura inversa VRM. Cuando se aplica una tensión VAK positiva y la corriente de puerta IG es nula, el SCR también impide el paso de corriente hasta que vAK alcanza la tensión de ruptura directa VDM. Cuando se llega a esta tensión el SCR hace una transición al estado de conducción en el que permite el paso de una corriente elevada en el sentido de ánodo a cátodo, manteniendo entre sus terminales una caída de tensión pequeña, del orden de 1V.

Tiristores Bidireccionales El diodo de cuatro capas y el SCR, son unidireccionales porque la corriente se puede circular en un sentido. El diac y el triac son tiristores bidireccionales. Estos dispositivos pueden conducir en cualquier dirección.

Diac El diac puede tener corriente en cualquier dirección. Consiste en una estructura de tres capas, similar a la del transistor bipolar aunque sin terminal de base. La tensión a la que se produce la transición al estado de conducción suele ser de unos 25 a 40 V, siendo la disminución de la tensión entre sus terminales, al pasar al estado de conducción, de unos 10 V. El diac no conduce hasta que la tensión en sus extremos intenta exceder la tensión de cebado en cualquier dirección. Suele utilizarse fundamentalmente en los circuitos de disparo de los triacs.

a) Símbolo del diac.

b) Característica i-v del diac

Triac El triac es un tiristor bidireccional de tres terminales. Permite el paso de corriente del terminal A1 al A2 y al revés, y puede ser disparado con tensiones de puerta de ambos signos. Básicamente equivale a dos SCR opuestos y acoplados lateralmente, con una región de puerta próxima a uno de los dos terminales. Su estructura esquemática se representa en la siguiente figura:

a) Símbolo. b) Estructura física simplificada de un triac.

c) Característica i-v del triac

Su característica i-v, como puede observarse, equivale a dos SCR conectados en paralelo y con el cátodo y el ánodo invertidos el uno respecto al otro. Presenta estado de conducción tanto para i positivo como negativo, y puede ser disparado desde el estado de corte al de conducción tanto para V positiva como negativa. Además, la corriente de puerta que fuerza la transición del estado de corte al de conducción puede ser tanto positiva como negativa. En general, sin embargo, las tensiones y corrientes necesarias para producir la transición del triac son distintas según sean las polaridades de las tensiones aplicadas.

APLICACIONES CON SEMICONDUCTORES Es basta la cantidad de aplicaciones en las que los dispositivos antes descritos se incluyen o en su defecto son la base para dicha aplicación. A continuación veremos las que más usuales y básicas en el diseño elaboran.

RECTIFICADORES, AMPLIFICADORES Y CONMUTADORES Rectificadores

Un rectificador es un circuito que convierte una señal de corriente alterna en una señal unidireccional. Los diodos se utilizan extensamente en los rectificadores. Rectificador de Media Onda La fuente de corriente alterna produce una tensión sinusoidal. Suponiendo un diodo ideal, la mitad positiva del ciclo de la tensión de fuente polarizará el diodo en directa. Como el interruptor está cerrado, la mitad positiva del ciclo de la tensión de fuente aparecerá a través de la resistencia de carga. En la mitad negativa del ciclo, el diodo está polarizado en inversa. En este caso el diodo ideal aparecerá como un interruptor abierto y no hay tensión a través de la resistencia de carga. En el rectificador de media onda, el diodo esta conduciendo durante las mitades positivas de los ciclos pero no esta conduciendo durante las mitades negativas. A causa de esto, el circuito recorta las mitades negativas de los ciclos. Denominamos a una forma de onda como ésta una señal de media onda. Esta tensión de media onda produce una corriente por la carga unidireccional. Esto significa que circula en una dirección.

Entrada a un rectificador de media onda; Circuito; Salida de un rectificador de media onda.

Rectificador de Onda Completa El rectificador de onda completa actúa como dos rectificadores de media onda superpuestos. El circuito se denomina un rectificador de onda completa porque ha cambiado la tensión alterna de entrada a una tensión de salida pulsante continua. En la siguiente figura se aprecia la conexión intermedia llevada a masa en el arrollamiento secundario. Debido a esta conexión central el circuito es equivalente a dos rectificadores de media onda. Cada uno de estos rectificadores tiene una tensión de entrada igual a la mitad de la tensión del secundario.

Amplificadores Uno de los bloques funcionales más importantes de los sistemas electrónicos es el amplificador. Idealmente, un amplificador de tensión produce una señal de salida con la misma forma de onda que la señal de entrada, pero con mayor amplitud. La fuente de señal produce una señal vi(t), que se aplica a los terminales de entrada del amplificador, el cual genera una señal de salida A través de una resistencia de carga RL conectada a los terminales de salida. La constante Av es la ganancia de tensión del amplificador. La magnitud de la ganancia de tensión suele ser mucho mayor que su unidad.

Fuentes de Poder La fuente de poder es una fuente eléctrica, un artefacto activo que puede proporcionar corriente eléctrica gracias a la generación de una diferencia de potencial entre sus bornes. Se diseña a partir de una fuente ideal, que es un concepto utilizado en la teoría de circuitos para analizar el comportamiento de los componentes electrónicos y los circuitos reales. La fuente de alimentación se encarga de convertir la tensión alterna de la red industrial en una tensión casi continua. Para esto consta de un rectificador, fusibles y otros componentes que le permiten recibir la electricidad, regularla, filtrarla y adaptarla a las necesidades de la computadora.