ELECTRONICA

Unidad 1
Introducción a la Electrónica: Historia, magnitudes eléctricas y métodos de medida .................. 1
1.1. Introducción y orígenes de la electrónica ..................2
1.2. Magnitudes eléctricas ................................................4
1.3. Medidas eléctricas .......................................... ........10
Unidad 2
Electrónica digital combinacional ...............................................................................................19
2.1. Álgebra de Boole .......................................................20
2.2. Sistemas lógicos combinacionales .............................27
Unidad 3
Electrónica digital secuencial ..................................................................................................... 53
3.1. Sistemas lógicos secuenciales ..................................54
Unidad 4
Componentes pasivos ..................................................................................................................67
4.1. Componentes pasivos utilizados
en electrónica ..................................................................68
4.2. Resistencias o resistores ...........................................68
4.3. Condensadores .........................................................79
4.4. Bobinas o inductancias ............................................ 86
4.5. Medida de capacidad e inductancia .........................89
Unidad 5
El diodo: semiconductor básico en la electrónica analógica ...................................................... 93
5.1. La electrónica analógica ..........................................94
5.2. Materiales semiconductores .....................................94
5.3. El diodo de unión PN .............................................. 95
5.4. Tipos de diodos .......................................................104
Unidad 6
Fuentes de alimentación estabilizadas mediante diodo Zener .................................................... 111
6.1. Necesidad de las fuentes de alimentación en los
equipos electrónicos .......................................................112
6.2. Bloques que forman una fuente
de alimentación completa ...............................................113
6.3. El transformador ...................................................... 114
6.4. Circuitos rectificadores ............................................ 115
6.5. Filtro de salida del rectificador ................................. 121
6.6. Estabilizador paralelo mediante
diodo Zener ................................................................... 123
Unidad 7
Transistores bipolares y sus aplicaciones .....................................................................................129
7.1. Principio de operación del transistor
bipolar (BJT) ...................................................................130
7.2. Redes de polarización de transistores .....................138
7.3. Configuración Darlington .........................................139
7.4. El transistor bipolar trabajando
en conmutación ............................................................. 140
7.5. Excitadores con transistor
para diodos LED ............................................................ 142
Unidad 8
Amplificadores operacionales ....................................................................................................147
8.1. Introducción. El circuito integrado
o chip .............................................................................148
8.2. Modelo del amplificador
operacional ideal ............................................................148
8.3. El amplificador operacional
con realimentación negativa ..........................................150
8.4. Otros circuitos con amplificadores
operacionales trabajando
con realimentación negativa ..........................................155
8.5. El amplificador operacional trabajando
como comparador analógico ......................................... 158
8.6. Triggers o básculas de Schmitt ...............................159
Índice general
Electronica_Idiomes.indb 5 31/5/16 9:28
Unidad 9
Fuentes de alimentación lineales reguladas y fuentes conmutadas ........................................ 167
9.1. Reguladores serie ................................................... 168
9.2. Desventajas de las fuentes
de alimentación lineales ................................................. 170
9.3. Fuentes de alimentación
conmutadas ................................................................... 173
Unidad 10
Componentes utilizados en electrónica de potencia ............................................................... 179
10.1. Introducción. Concepto de electrónica
de potencia .................................................................... 180
10.2. El tiristor o rectificador controlado
de silicio (SCR) ............................................................... 180
10.3. El triac o triodo para corriente
alterna ............................................................................ 184
10.4. El diac ................................................................... 185
10.5. Otros componentes electrónicos
de potencia .................................................................... 187
Unidad 11
Circuitos temporizadores, generadores de señal y osciladores ................................................... 193
11.1. Qué son los generadores
de formas de onda ......................................................... 194
11.2. Clasificación de generadores
de formas de onda ......................................................... 194
11.3. Circuitos multivibradores ........................................ 195
11.4. El circuito integrado 555 ........................................ 197
11.5. Qué son los osciladores senoidales ....................... 200
11.6. Osciladores RC ...................................... ................200
11.7. Osciladores LC ....................................... ................204
11.8. Osciladores controlados con cristal de cuarzo ....... 205

Este libro de Electrónica, correspondiente al Ciclo Formativo de Grado Medio de Instalaciones Electricas y Automáticas, se ha realizado considerando dos grandes bloques temáticos: el primero dedicado a la electrónica digital (tres unidades) y el segundo dedicado a la electrónica analógica (ocho unidades). A medida que el alumno vaya avanzando dentro de cada tema, podrá ir consolidando lo aprendido mediante prácticas de simulación o bien mediante montajes prácticos a trabajar en el laboratorio de electrónica. Teniendo en cuenta que el diseño curricular habitual del ciclo comporta que los módulos de Electrónica y de Electrotecnia se cursen en paralelo durante el primer curso, se ha optado por empezar por la electrónica digital dado que para trabajar esta nos basamos en el Álgebra de Boole, en códigos binarios, ... en toda una serie de conceptos que no se trabajan en Electrotecnia. Para poder trabajar este bloque, sin embargo, sí serán necesarios una serie de conocimientos previos relacionados con las principales magnitudes eléctricas (tensión, intensidad de corriente, resistencia, potencia, ...)y las formas de medirlas. Se dedica, por tanto, el primer tema del bloque de digital a abordar, de forma rápida y sencilla, estos conceptos y el uso de los instrumentos de medida más habituales de estas magnitudes. El bloque de electrónica analógica necesita de un conocimiento más profundo de todas las magnitudes electricas en juego, así como los diferentes tipos de señales: continuos, pulsantes, alternos, ... y del comportamiento de los componentes pasivos tanto en corriente continua como en corriente alterna . El primer bloque, de electrónica digital, lo forman tres unidades. La primera unidad es introductoria al módulo ya que proporciona los conocimientos básicos para poder entender la electrónica. Las dos unidades siguientes son propiamente de electrónica digital: la segunda está dedicada a la electrónica digital combinacional y la tercera a la electrónica secuencial. La electrónica analógica se ha estructurado en 8 unidades que permiten al alumnado ir trabajando los contenidos a la vez que poder montar y / o simular los circuitos tratados. La unidad 4 está dedicada a componentes pasivos y la unidad 5 está dedicada a los diodos. A partir de la unidad 6 se presenta las diferentes partes de una fuente de alimentación estabilizada con Zener. La unidad 7 se dedica al transistor y sus aplicaciones y la 9 a los amplificadores operacionales y las configuraciones más habituales para realizar amplificadores de señal. En todas ellas, se proponen prácticas de simulación y / o montaje para consolidar los conocimientos y, en algun caso tambien, se introducen nuevos conocimientos a través de la experiencia o ejercicios propuestos. La unidad 9 se utiliza, en su primera parte, como tema integrador de lo trabajado en las unidades anteriores, completando la fuente de alimentación lineal trabajada en la unidad 6. En esta unidad se completa la fuente mediante la incorporación de un regulador serie basado en Zener y transistor. Tambien se introducen los reguladores integrados y se realiza una comparativa con las fuentes de alimentación conmutadas. En la unidad 10 se trabajan los principales componentes de la electrónica de potencia y se presenta algú¡un circuito habitual de aplicación. Por ultimo, en la unidad 11 se presentan los tipos de osciladores más utilizados y los temporizadores basados en el clásico circuito integrado 555.