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ELECTRÓNICA 2 de 2

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Subido el 31 de marzo de 2020 por Rafael M.

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Bien, pues los transistores, como digo, son el elemento más importante de la electrónica 00:00:00
porque son una especie de interruptores, aunque funcionan de dos maneras, 00:00:05
pero sobre todo son unos interruptores que vamos a utilizarlos en función de la corriente eléctrica. 00:00:09
Es decir, no es un interruptor que manualmente yo lo pueda abrir o cerrar, 00:00:14
sino que la corriente eléctrica que incide por una de sus patillas 00:00:18
permitirá abrir o cerrar ese pequeño interruptor controlado por corriente. 00:00:21
se fabrica de la siguiente manera 00:00:26
en realidad procede de las uniones PN 00:00:30
que hemos visto anteriormente de los diodos 00:00:33
en las que le añadimos otro cristal semiconductor 00:00:34
es decir que tendríamos por decirlo de alguna manera 00:00:37
tres cristales semiconductores 00:00:38
dos del mismo tipo en los extremos 00:00:40
y en el centro el cristal semiconductor opuesto 00:00:41
y entonces esto hace que sea un componente 00:00:44
que tiene tres terminales 00:00:46
y cuyo símbolo pues lo veis aquí 00:00:47
puede ser de dos tipos 00:00:50
porque claro podrían ser dos cristales semiconductores 00:00:50
tipo N y en el medio un tipo P 00:00:53
o dos cristales semiconductores tipo P y en el medio tipo N, ¿vale? 00:00:54
El simbolito es este que veis aquí, es un símbolo muy particular 00:00:59
y la flecha indica más o menos si es de tipo P o de tipo N. 00:01:03
Acordaros de esta regla mnemotécnica, si la flecha apunta hacia afuera, 00:01:07
es decir, no pincha a la base, pues como empieza por no pincha, 00:01:10
NP no pincha, pues eso sería un NPN. 00:01:13
Y en el caso de que la flecha pinche a la base, al terminal de la base, 00:01:16
como empieza por P pincha, pues entonces sería un PNP. 00:01:20
para que acordaros si es tipo P o tipo N 00:01:22
los terminales tienen un nombre 00:01:25
porque cada uno tiene que estar polarizado 00:01:27
y aplicada a la corriente correspondiente 00:01:29
y serían los terminales del emisor, el colector 00:01:31
y la base 00:01:33
se llaman transistores de tipo bipolar 00:01:34
por cierto porque hay varios tipos de transistores 00:01:37
y como digo es un interruptor 00:01:39
que permite el paso 00:01:42
de la corriente desde el colector al emisor 00:01:43
si existe corriente en la base 00:01:45
es decir que es 00:01:47
un componente electrónico 00:01:47
que es como un interruptor, solo que en lugar de abrirlo o cerrarlo manualmente 00:01:51
como si tuviéramos un interruptor normal, lo que hacemos es meter corriente o no 00:01:56
en la base del transistor para que la corriente pase del colector al emisor. 00:02:02
Que no hay corriente en la base, pues no puede pasar corriente entre el colector y el emisor. 00:02:05
Que hay corriente en la base, pues lo más probable es que pase corriente entre el colector y el emisor. 00:02:09
Pero no solamente esta aplicación de interruptor controlado por corriente. 00:02:13
En realidad la aplicación fundamental para la cual se estudió era para conseguir un amplificador de señal eléctrica y efectivamente como amplificador de señal eléctrica funciona de maravilla. 00:02:16
Aquí veis un poquito en estos dos cuadros lo que estoy comentando. En el caso de que tengamos una corriente en la base del transistor, pues la corriente puede pasar del colector al emisor y sería un interruptor cerrado. 00:02:28
pero curiosamente cuando se estaba estudiando el transistor 00:02:41
en realidad lo que se buscaba era que fuese un amplificador de corriente eléctrica 00:02:44
y además los transistores funcionan muy bien como amplificadores 00:02:47
porque además consumen menos corriente eléctrica 00:02:51
y la ganancia, que es como se llama esa posibilidad de amplificar la señal 00:02:55
es bastante elevada 00:03:00
y aquí lo que hacemos es oscilar con una corriente en la base muy pequeñita 00:03:01
y sorprendentemente lo que aparece es una corriente en el colector bastante mala 00:03:05
Es decir, que aparece como un, se diseña como un auténtico amplificador. 00:03:09
Bueno, pues ya que sabemos, ya que hemos visto varios componentes electrónicos, 00:03:15
ahora vamos a unir varios componentes electrónicos y a esto lo que llamamos circuitos electrónicos. 00:03:20
Estos, bueno, aquí tenéis, por cierto, que lo habíamos comentado antes, 00:03:25
el tema de las válvulas de vacío, los transistores que hemos visto aquí, 00:03:28
estos componentes que vais a ver ahora que son muy pequeñitos, 00:03:32
sustituyen a estos elementos que en su momento hacían lo mismo, 00:03:35
las válvulas de vacío, pero que ocupaban mucho espacio y consumían mucha corriente. 00:03:39
Para que os hagáis una idea, el aspecto que tiene el transistor sería este que veis aquí. 00:03:45
Bueno, pero vamos primero a centrarnos en los circuitos electrónicos en general, 00:03:49
y como digo, pues vamos a ver por ejemplo este primer circuito. 00:03:53
Este circuito en realidad ya lo conocéis porque lo hemos visto en clase en alguna ocasión, 00:03:58
que es un circuito que nos permite a través de un simple conmutador doble invertir el sentido de giro de este motor. 00:04:02
Ahora bien, si lo que hacemos ahora es en paralelo al motor colocar una resistencia y un diodo LED, dependiendo de la posición del diodo LED, cuando el motor gire en un sentido lucirá ese diodo LED y si luego ponemos ese mismo otro diodo en sentido contrario, cuando gire el motor en sentido contrario, el otro LED será el que lucirá y el otro se apagará. 00:04:08
Es decir, que podemos señalizar el sentido de giro del motor gracias a los diodos LED y siempre se le suele colocar una pequeña resistencia en serie porque los diodos LED suelen funcionar entre 1,5 voltios y 2 voltios solamente para evitar que puedan quemarse y estropearse. 00:04:29
que siempre se le coloca una resistencia limitadora de en torno a 200, de 200 y 400 ohmios más o menos. 00:04:45
Y los circuitos con transistores, pues en este apartado es donde vamos realmente a comprender la importancia del transistor 00:04:54
y espero que seáis capaces de comprenderlo. 00:05:02
Veréis, en este circuito que veis aquí, por ejemplo, donde se ve claramente que tenemos un transistor, 00:05:04
siempre que veáis un transistor acordaros que es como si fuera un interruptor 00:05:10
donde la base permitirá que pase o no la corriente, ¿vale? 00:05:13
Si hay corriente en la base, la corriente del colector del emisor circula. 00:05:16
Bien, pues en este circuito de aquí, muy básico, muy sencillo, 00:05:19
se ve claramente que la corriente iría por aquí, no puede pasar por aquí 00:05:22
porque el interruptor ahora mismo está abierto, pasaría por esta resistencia limitadora 00:05:26
y entraría en la base. Ahora mismo no entra en la base porque no puede pasar la corriente. 00:05:30
Pero si pasase la corriente en la base del transistor, ya podría pasar la corriente 00:05:33
por aquí arriba, bajar y pasar del colector al emisor y volver al polo negativo, 00:05:38
con lo cual la luz se encendería. 00:05:42
Resumiendo, que si yo este interruptor lo activo, la corriente va por la base del transistor, 00:05:43
el transistor entra en una zona que se llama zona de saturación, es decir, que se cierra, 00:05:52
y la corriente eléctrica circula a su través, con lo cual la bombilla se encendería. 00:05:58
Resumiendo, que cuando yo cierre este interruptor, la bombilla se enciende. 00:06:02
Alguno puede pensar, vaya, pues, un buen descubierto, América, 00:06:06
porque si resulta que necesito un interruptor para tener una bombilla 00:06:10
me olvido de todo esto y pongo el interruptor y la bombilla en serie con la pila 00:06:12
y ya está, efectivamente 00:06:16
pero hay un dato muy importante 00:06:17
y es que en este caso he colocado en la base del transistor un interruptor manual 00:06:21
pero ¿y si sustituyo un interruptor manual por otro elemento 00:06:25
que permita el paso de la corriente eléctrica o no en función de otro parámetro? 00:06:29
como es este caso que vemos aquí 00:06:33
entonces en este caso la cosa cambia 00:06:34
porque ahora yo ya no intervengo en el circuito 00:06:36
Ahora, dependiendo de la cantidad de temperatura que tengamos, que el sensor, que en este caso, 00:06:38
la resistencia esta NTC testee, dependiendo de esa cantidad de temperatura, dejará pasar más o menos corriendo. 00:06:43
De manera que la bombilla ahora se va a encender o apagar en función de la temperatura sin que yo intervenga para nada. 00:06:52
Es decir, que en realidad tendríamos una especie de alarma de temperatura. 00:06:59
Dependiendo de la cantidad de temperatura, la bombilla se encenderá o no. 00:07:03
pero yo no intervendré, el ser humano no intervendrá 00:07:07
en este circuito eléctrico 00:07:09
en este caso si es una NTC 00:07:10
pues al aumentar la temperatura 00:07:12
disminuiría la resistencia 00:07:14
la corriente por lo tanto pasaría por la base del 00:07:17
transitor y la bombilla se encendería 00:07:19
es decir que al aumentar la temperatura 00:07:20
la bombilla se enciende, sería una alarma 00:07:22
para indicar que ha aumentado mucho la temperatura 00:07:25
en donde sea, la aplicación me da igual 00:07:26
¿vale? cuando el circuito 00:07:28
y si bajase la temperatura 00:07:30
entonces aumentaría mucho la resistencia 00:07:32
y ya no dejaría pasar tanta corriente por la base del transistor, 00:07:35
pongamos que pasa prácticamente nula, y por lo tanto la bombilla se apagaría. 00:07:38
Cuando el transistor no recibe corriente en la base, 00:07:42
se dice que el transistor está en la zona de corte, 00:07:48
se dice así porque digamos que el transistor no deja pasar la corriente eléctrica, 00:07:50
y cuando circula la corriente eléctrica por la base del transistor, 00:07:54
entonces el transistor entra en la zona de saturación. 00:07:57
esto cuando funciona como un interruptor controlado por corriente 00:08:00
si funcionase como un amplificador 00:08:05
es decir, aquí da igual que esté abierto o cerrado 00:08:07
simplemente que amplifique la señal 00:08:09
se dice que está funcionando en la zona activa 00:08:11
simplemente para que lo sepáis 00:08:13
bueno, esto es lo que está detallado más o menos aquí 00:08:16
y básicamente con la explicación que os he dado 00:08:19
lo que quiero que quede claro es que un transistor 00:08:21
en realidad es un interruptor controlado por corriente 00:08:24
y la corriente la vamos a, entre comillas, controlar con un dispositivo que varíe su resistencia, por ejemplo. 00:08:27
Y aquí os he dejado un pequeño dibujo, un pequeño esquema bastante claro de cómo funcionaría un transistor como un amplificador. 00:08:39
En realidad, si yo coloco un micrófono en la base del transistor, la señal que genera este micrófono es una señal muy pequeñita, 00:08:50
pero entre el colector y el emisor se amplifica en el emisor la señal bastante 00:08:56
por la particularidad que tiene de construcción del propio transistor 00:09:02
y como digo este sería el aspecto que solo tenemos 00:09:05
algunos de los aspectos porque los encarcelados son muy diferentes 00:09:09
pero bueno hay que mirar sobre todo las características de cada uno de los transistores 00:09:12
para ver el patillaje, en este caso este coincide que es el emisor con el colector base 00:09:16
pero en otros será distinto 00:09:19
y ahora vamos a ver gracias al transistor los circuitos electrónicos de control 00:09:21
¿Esto qué significa? Pues que, como lo hemos comentado antes, circuitos electrónicos que van a, digamos, controlar una salida en función de los parámetros de entrada, de unos parámetros físicos, y será el transistor el que permita activar o desactivar esa salida. 00:09:26
Por ejemplo, en este circuito que veis aquí, por cierto que se llama este tipo de circuitos en el que el transistor es el centro de este tipo de conexiones, se le llama conexión universal porque permite que el transistor funcione como un interruptor y en el colector colocaríamos la salida y en esta rama que se llama divisor de voltaje, dependiendo de lo que pongamos, nos permitirá controlar la salida en función del parámetro o de los parámetros que tengamos en esta rama, en este divisor de voltaje. 00:09:40
Bueno, ¿cómo funcionaría este sensor de luz? Pues si os fijáis tenemos un transistor, en la base del transistor tenemos un potenciómetro y tenemos la LDR. Este simbolito es propio del simulador Cocodile Eclipse, lo digo por si alguno tiene simulador pues puede montar el circuito y comprobarlo. 00:10:10
y efectivamente lo que vemos es que la corriente eléctrica saldría por aquí 00:10:29
podría pasar por la lámpara y llegaría 00:10:33
y si pudiera atravesar el transistor se encendería 00:10:37
pero no sabemos a priori si el transistor está en corte o saturación 00:10:40
es decir, está abierto o cerrado 00:10:44
lo que tenemos claro es que la corriente también viene por aquí 00:10:46
dependiendo de la posición del potencio tendremos más o menos corriente 00:10:48
y una parte se va por aquí a la base del transistor 00:10:51
y otra parte se va por la LDR dependiendo de la cantidad de luz 00:10:54
Bien, supongamos que tenemos una cantidad, supongamos que la luz es muy elevada, hay mucha cantidad de luz, si hay mucha cantidad de luz la LDR tiene una resistencia muy baja y por lo tanto la mayor parte de la corriente que venía por aquí baja por aquí, igual se puede perder algo de corriente por la base pero suponemos que la corriente que se pierde por la base es muy pequeñita y no es suficiente para que el transistor entre en saturación, dicho de otra manera que cuando hay mucha luz la resistencia disminuye y por lo tanto el transistor entra en corte y la bombilla por lo tanto está apagada. 00:10:57
Es decir, que en condiciones de mucha luz, la resistencia disminuye y la lámpara está apagada. 00:11:27
Ahora, supongamos que disminuimos la cantidad de luz. 00:11:35
Si disminuimos la cantidad de luz, la resistencia aumenta y antes estaba pasando mucha corriente por aquí 00:11:39
y ahora va a pasar, como hay mucha más resistencia, ya no va a pasar por aquí. 00:11:43
Hay mucha resistencia, por lo tanto, el resto de la corriente pasará por la base del transistor. 00:11:48
Es decir, que si hay muy poca luz, la resistencia es muy elevada y la corriente ahora ya pasa por la base del transistor, el transistor se satura y la bombilla ya se encendería. 00:11:51
Es decir, que en condiciones de oscuridad la bombilla se encendería. Es decir, un sistema de alumbrado. 00:12:03
En realidad este circuito, si en lugar de ser una bombilla son 100.000 bombillas, pues cuando baje la luz propia ambiental del día, al atardecer, pues este sistema permitiría el encendido del alumbrado público de una calle, simplemente porque el sensor de luz, la LDR, detecta que ya hay poca luz, ¿vale? 00:12:08
Aquí no ha intervenido para nada el ser humano, simplemente este circuito se controla de manera automática gracias a la LDR, de manera que dependiendo de la cantidad de luz que detecta la LDR, la bombilla se encenderá o se apagará. 00:12:28
Otras aplicaciones también pueden ser, por ejemplo, por la que veis aquí, para saber si la cantidad de agua que hay en un río, en un estanque o lo que sea, es una agua turbia o agua contaminada. 00:12:46
¿Por qué? Porque si yo coloco la LDR en un encapsulado en el interior, un encapsulado cerrado y lo coloco en el curso de un río y estoy en este caso incidiendo en una cantidad de luz, en este caso pasa a través de una linterna, evidentemente si el agua es limpia y cristalina pues la va a recibir mucha luz en la LDR y yo ya voy a detectar que el agua es limpia. 00:12:56
Pero si en cambio el agua es sucia, evidentemente la cantidad de luz que va a llegar es bastante baja. 00:13:21
Y lo mismo ocurre con el sensor de temperatura. En este dispositivo, que lo hemos visto más o menos en el circuito anterior, en realidad este dispositivo, dependiendo de la cantidad de temperatura que tenga, mayor o menor temperatura, la bombilla se va a encender. 00:13:26
Pero el inconveniente que tiene este circuito es que yo no regulo en qué momento la temperatura hace saltar o no el transistor y, consecuentemente, la bombilla. 00:13:40
¿qué necesitaría para poder regular la temperatura? 00:13:49
pues ya lo veis aquí, se llama un divisor de voltaje 00:13:51
es decir, lo mismo que tenemos aquí 00:13:54
dos resistencias colocadas de esta manera 00:13:55
pues necesitaríamos colocarlo también aquí 00:13:59
pero el funcionamiento sería el mismo 00:14:01
imaginaos por ejemplo que aumenta mucho la temperatura 00:14:03
si aumenta la temperatura, disminuye la resistencia de la NTC 00:14:05
y por lo tanto la corriente entra a la base del transistor 00:14:08
y la bombilla se encendería 00:14:10
es decir, que al aumentar la temperatura, la bombilla se enciende 00:14:12
si disminuye la temperatura, aumenta la resistencia 00:14:15
y la bombilla por lo tanto se apagará 00:14:18
y ya por último 00:14:19
tendríamos aquí lo mismo que hemos visto anteriormente 00:14:22
ahora sí que colocamos un sistema 00:14:24
que nos permita con un potenciador 00:14:26
regular el momento en el que a mí me interesa 00:14:28
que el transistor 00:14:30
entre en corte o entre saturaciones y situaciones 00:14:32
de manera que por ejemplo 00:14:34
y en lugar de poner una lámpara 00:14:36
ahora lo que voy a poner es un relé 00:14:38
y está claro por qué 00:14:39
voy a colocar un relé como hemos comentado 00:14:41
al principio de este tema 00:14:43
porque el relé me va a permitir después conectar 00:14:44
un ventilador, el ventilador no lo puedo conectar directamente a 9 voltios 00:14:47
pero lo puedo conectar a 90 porque el relé me va a separar 00:14:51
los dos circuitos, el circuito digamos del ventilador 00:14:54
que funciona con 90 voltios, lo separa del circuito 00:14:57
de control electrónico que funciona solamente con 9 voltios 00:15:00
esto es muy importante lo que veis aquí porque digamos que el relé 00:15:03
nos permite acoplar el circuito de control electrónico 00:15:06
que consume muy poca corriente con el circuito de salida 00:15:09
que sí que me interesa controlar y además con un consumo 00:15:12
de corriente mucho mayor. Y el funcionamiento pues está claro. 00:15:15
Con el potenciómetro regularíamos el momento en el cual el transistor 00:15:20
entra en corte en saturación. ¿Qué baja la temperatura? 00:15:23
Si baja la temperatura, aumenta la resistencia y por lo tanto la corriente que pasa por aquí 00:15:26
hace que este transistor no funcione y que el relé por lo tanto 00:15:31
tampoco funcione. ¿Qué ocurre si aumenta la temperatura? 00:15:35
Pues si aumenta la temperatura, en este caso el transistor entra en saturación 00:15:39
se activa el relé 00:15:43
y si activa el relé significa que este contacto 00:15:45
que ahora mismo no estaba funcionando, ahora sí que funciona 00:15:47
y por lo tanto aumenta la temperatura 00:15:49
en este momento funciona el 00:15:50
ventilador, es decir, que tendría 00:15:53
por decirlo de alguna manera una especie de 00:15:55
termostato casero que me permitiría activar 00:15:57
un ventilador en caso de 00:15:59
que aumentase mucho la temperatura 00:16:01
¿de acuerdo? 00:16:02
esto nos lleva a pensar por lo tanto 00:16:04
en los circuitos que funcionan 00:16:07
de manera automática y a eso se lo llaman 00:16:09
automatismo. Los automatismos 00:16:11
son circuitos capaces de funcionar sin la intervención 00:16:13
del ser humano y lo que hacen es 00:16:15
utilizar, como digo, componentes 00:16:17
electrónicos cuyos parámetros 00:16:19
varían en función de parámetros físicos 00:16:21
como temperatura, como 00:16:23
cantidad de luz, como 00:16:25
distancia o lo que sea y en ese 00:16:27
momento el circuito de control haría 00:16:29
su trabajo 00:16:31
y regularía, digamos, la salida. 00:16:33
Aquí tenéis un ejemplo 00:16:36
de, por ejemplo, 00:16:37
de un sensor de humedad, si esto lo pinchamos en una plantación o en una planta, dependiendo 00:16:39
de si hay agua o no hay agua, la unión, la corriente eléctrica circulará de una chapita 00:16:47
a la otra y por lo tanto entrará la corriente en la base del transistor, con lo cual entrará 00:16:52
en la base del transistor la corriente circulará por esta resistencia y volverá a entrar en 00:16:56
esta otra base del transistor. En realidad lo que estamos haciendo aquí es amplificar 00:17:00
la señal de una base del transistor a la siguiente, es decir, serían como dos transistores 00:17:03
en cascada, tiene un nombre, se llama PAR Darlington 00:17:08
pero bueno, no hace falta que lo sepáis, simplemente que lo que hacemos 00:17:11
es aumentar todavía más la señal para luego hacer funcionar 00:17:13
en este caso el diodo LED que nos indicaría 00:17:17
que hay una cantidad de agua 00:17:19
excesiva, ¿vale? Y el LED se apagaría 00:17:22
si la cantidad de agua no existe, es decir 00:17:26
si el dispositivo está seco, ¿vale? Sería por 00:17:28
un sistema, un automatismo que determinaría 00:17:31
la cantidad de agua que hay en la plantación 00:17:34
Bueno, pues con esto más o menos estaría explicado este tema, tenéis unos ejercicios además que hacer sobre este tema, muy sencillitos, que también están en la aula virtual y espero que los hagáis lo antes posible. 00:17:37
Bien, pues un saludo y nos veremos pronto. Hasta luego. 00:17:54
Materias:
Electricidad, Electrónica, Tecnología
Autor/es:
Rafael M.
Subido por:
Rafael M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial
Visualizaciones:
423
Fecha:
31 de marzo de 2020 - 14:24
Visibilidad:
Público
Centro:
IES GRAN CAPITAN
Duración:
17′ 58″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
69.10 MBytes

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