EL CIRCUITO INTEGRADO:

Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.

TIPOS:

Existen al menos tres tipos de circuitos integrados:
Circuitos monolíticos: Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.
Circuitos híbridos de capa fina: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchos conversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que los progresos en la tecnología permitieron fabricar resistores precisos.
Circuitos híbridos de capa gruesa: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula, transistores, diodos, etc, sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Los resistores se depositan por serigrafia y se ajustan haciéndoles cortes con láser.Todo ello se encapsula, en cápsulas plásticas o metálicas, dependiendo de la disipación de energía calórica requerida. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente se cubre el circuito con una resina epoxi para protegerlo. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para aplicaciones en módulos de radio frecuencia (RF), fuentes de alimentación circuitos de encendido para automovil, etc.

CLASIFICACIÓN:

Atendiendo al nivel de integración -número de componentes- los circuitos integrados se pueden clasificar en:
SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores
MSI (Medium Scale Integration) medio: 101 a 1.000 transistores
LSI (Large Scale Integration) grande: 1.001 a 10.000 transistores
VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10.001 a 100.000 transistores
ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100.001 a 1.000.000 transistores
GLSI (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón de transistores

En cuanto a las funciones integradas, los circuitos se clasifican en dos grandes grupos:Circuitos integrados analógicos.Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta circuitos completos y funcionales, como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos.Circuitos integrados digitales.Pueden ser desde básicas puertas lógicas (Y OR, NOT) hasta los más complicados microprocesadores o microcontroladores.

Algunos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema mayor y más complejo.

En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido, de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto a los antiguos circuitos, además de un montaje más eficaz y rápido.

SÍMBOLO:

EL TRANSISTOR DE UNIÓN BIPOLAR: 

El transistor de unión bipolar ( o BJT, por sus siglas del ingles Bipolar Junction Transistor) se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.

La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o huecos (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).

La configuración de uniones P o N, dan como resultado transistores PNP O NPN, donde la letra intermedia siempre caracteriza a la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, e emisor esta mucho mas contaminado que el colector).




SÍMBOLO DE LOS TRANSISTORES: 

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS :

ELEMENTOS ACTIVOS O DISCRETOS

Es conveniente conocer el material del que están hechos y sus peculiares propiedades eléctricas, sin las cuales la electrónica tal y como se conoce no existiría. Se trata de los materiales semiconductores, que son pieza clave en el desarrollo de diodos, transistores, circuitos integrados y demás componentes que se utilizan en os modernos circuitos electrónicos.
Precisamente, porque es debido a las propiedades físicas tan particulares que tienen estos materiales, que se pueden construir dispositivos diminutos que funcionen como interruptores de paso, amplificadores, rectificadores,sensores, indicadores, etc.

EL DIODO SEMICONDUCTOR:

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

SÍMBOLOS DE LOS DIODOS:

RECONOCIMIENTO DE TRANSFORMADORES

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.

Este elemento eléctrico se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, ya que si aplicamos una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la variación de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la inducción de un flujo magnético variable en el núcleo de hierro.

Este flujo originará por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en el devanado secundario. La tensión en el devanado secundario dependerá directamente del número de espiras que tengan los devanados y de la tensión del devanado primario.

SIMBOLOS DE LOS TRANSFORMADORES:

RECONOCIMIENTO DE LAS BOBINAS:

Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire. Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH . Sus símbolos normalizados son los siguientes:

Existen bobinas de diversos tipos según su núcleo y según tipo de arrollamiento. Su aplicación principal es como filtro en un circuito electrónico, denominándose comúnmente, choques.




TIPOS DE BOBINAS

1. FIJAS:

A.- Con núcleo de aire:

El conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o más bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.

B.- Con núcleo sólido:

Poseen valores de inductancia más altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético.

2. VARIABLES:

También se fabrican bobinas ajustables. Normalmente la variación de inductancia se produce por desplazamiento del núcleo.

RECONOCIMIENTO DE CONDENSADORES

Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico. Tiene una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.

• Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).

• Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.

• Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.

• Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.

TIPOS DE CONDENSADORES

Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos que se pueden encontrar. Todos ellos están comparados en tamaño a una moneda.

1. Electrolíticos
2. Electrolíticos de tántalo o de gota
3. De poliester metalizado MKT
4. De poliester
5. De poliester tubular
6. Cerámico de lenteja o de disco 
7. Cerámico de tubo

CÓDIGO DE COLORES EN LOS CONDENSADORES:

SIMBOLOS DE LOS CONDENSADORES:

UTILIZACIÓN DEL MULTÍMETRO Y RECONOCIMIENTO DE RESISTENCIAS.

RECONOCIMIENTO DE RESISTENCIAS.

Las resistencias son fabricadas en una gran variedad de formas y tamaños. En las más grandes, el valor de la resistencia se imprime directamente en el cuerpo de la resistencia, pero en las más pequeñas, por razones de falta de espacio, esto no se puede hacer y se recurre a un código de colores. Sobre estas resistencias se pintan unas bandas de colores (Figura 7-1). Cada color representa un número que se utiliza para obtener el valor final de la resistencia. Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor de la resistencia, la tercera banda indica por cuánto hay que multiplicar el valor anterior para obtener el valor final, y la cuarta banda nos indica el margen de incertidumbre o tolerancia del valor obtenido. Así, el valor de la resistencia se obtiene aplicando la siguiente expresión: R = (AB x C) D

Ejemplo: Si una resistencia tiene la siguiente bandas de colores:

rojo amarillo verde oro

2 4 5 +/- 5 %

1. La resistencia tiene un valor de 2400,000 Ohmios +/- 5 %

2. El valor máximo de esta resistencia puede ser: 25200,000 Ω

3. El valor mínimo de esta resistencia puede ser: 22800,000 Ω

La resistencia puede tener cualquier valor entre el máximo y mínimo calculados.

MANEJO DEL MULTÍMETRO DIGITAL EN CORRIENTE CONTINÚA.

El multímetro es un instrumento para la medida de las magnitudes eléctricas de un circuito: resistencia de un conductor, fuerza electromotriz del generador (fem), diferencia de potencial (ddp) entre dos puntos, intensidad de corriente que circula por una resistencia o una rama. Estas tres últimas magnitudes se pueden medir tanto si se tiene un circuito en corriente continua como si es de corriente alterna. Las diferentes magnitudes que puede medir un multímetro se seleccionan mediante un conmutador que posee en su cara frontal, y para conectar el polímetro al circuito se dispone de un par de cables: uno de color negro y otro de color rojo.

Medida de resistencias:

1. Situar el conmutador en la posición OHM, y conectar el cable negro en el borne COM (borne negativo) y el cable rojo en el borne V/ borne positivo)

2. Para medir una resistencia, debe estar desconectada de cualquier circuito.

3. Tocar con cada punta de medida cada extremo de la resistencia.

4. Girar el conmutador partiendo de la mínima posición hasta obtener una lectura en el display.

Método:

1. Leer el valor teórico de las resistencias utilizando el código de colores y calcular su valor.

2. Calcular la tolerancia de dicho valor teórico.

3. Medir con el multímetro el valor real de cada resistencia.

4. Calcular la diferencia relativa (%) entre ambas lecturas, comprobando que esta diferencia es menor que la tolerancia.

HERRAMIENTAS USADAS EN TALLERES ELECTRÓNICOS

Dependiendo de la tarea a realizar, hay una variedad de herramientas que pueden necesitarse. Ser capaz de hacer el trabajo apropiadamente puede depender de tener las herramientas o equipos correctos, sin mencionar el ahorro de tiempo al tener las herramientas correctas También es una buena idea usar herramientas con mangos o agarres aislados para incrementar la utilidad de esa herramienta cuando se trabaja con componentes delicados. 

Multímetro

Para la solución de problemas y pruebas de reparación, nada puede remplazar a un multímetro. No solo serás capaz de probar el voltaje, el amperaje o los vatios, sino que también podrás probar la polaridad y la resistencia. La mayoría de multímetros están diseñados para usarse en circuitos CA y CC. Si tu modelo usa baterías, como muchos, asegúrate de mantener instaladas una relativamente nuevas, para asegurarte de obtener resultados precisos.

Alicates 

Puedes esperar necesitar varios tipos de alicates. Los alicates de liniero son buenos para el agarre de todo propósito, cortar y manipular cables, y un par de alicates pelacables serán útiles cuando se trabaja con muchos conectores o pequeños cables. Para llegar a espacios estrechos siempre es una buena idea tener un par de pinzas que puedan asegurarse a un elemento para una manipulación más fácil.

 

Soldador

Un soldador o una estación de soldado no puede sustituirse. Este dispositivo es usado para hacer conexiones sólidas de cable a circuito, la colocación de los extremos de los cables a las terminales y otras muchas funciones. 

Juego de destornilladores

Un juego de seis destornilladores es usualmente suficiente para la mayoría de tareas electrónicas, pero entre más grande sea el surtido, más serás capaz de manejar cualquier procedimiento electrónico. Puede necesitarse uno de asta larga para llegar a las aberturas pequeñas, pero mantén por lo menos un destornillador de mango corto disponible.

Juego de llaves de tuercas 

En lugar de un juego de diferentes llaves de tuercas, puede ser más realista mantener una o dos llaves con diferentes astas de diferentes longitudes y un juego de puntas remplazables. Este método te permite tener tuercas de diferentes tamaños que van desde 1/8 de pulgada (3,2 mm) hacia arriba, y también incluye puntas en forma de estrella, las puntas Allen y otros tipos de puntas diseñadas para electrónicos de propiedad.

Iluminación

Es importante que puedas ser capaz de ver la tarea en la que estás trabajando claramente. La iluminación ordinaria del techo no es muy útil cuando se trabaja en circuitos pequeños, y una luz pequeña personal o de escritorio es más útil. Una buena idea es conseguir una lámpara con un mango flexible que te permita apuntar la luz como se necesite. El mismo tipo de configuración está disponible para la iluminación personal y puede engancharse al cuello de la camiseta o a un sombrero, y después concentrarse precisamente en un área con tu línea de visión.

LA ELECTRÓNICA Y LOS DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

Sería muy difícil imaginar qué sería del mundo actual si no existiera la tecnología electrónica. No habría televisores para disfrutar de programas internacionales, ni radio para escuchar las noticias; para lograr la comunicación con familiares o amigos, se usaría un teléfono convencional, el telégrafo o el correo normal; no habría reproductores MP3 para escuchar música; en fin, una gran parte del trabajo, del entretenimiento, de los medios de comunicación, etcétera, simplemente no existirían o serían remplazados por alternativas incómodas y poco accesibles.


Resulta evidente entonces que la electrónica ha revolucionado al mundo, permitiendo la masificación del entretenimiento, de la información, de las comunicaciones, etcétera, incluso está invadiendo campos en los que hasta hace poco no se empleaban dispositivos electrónicos, como la iluminación, el control de aparatos electrodomésticos, el manejo de grandes cantidades de voltaje y corriente, etcétera.

Pero todo esto tuvo un inicio, y el edificio de la electrónica en general descansa sobre los cimientos de gran cantidad de años de investigación y desarrollo, que permitieron la elaboración de diversos componentes y dispositivos básicos, que constituyen los “ladrillos funcionales” con los que está construido desde un reloj de cuarzo hasta la computadora más avanzada.

Clasificación De Los Componentes Electrónicos:

Según su funcionamiento:
Activos: Proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control.
Pasivos: Son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.

COMPONENTES PASIVOS:
Son aquellos que no necesitan una fuente de energía para su correcto funcionamiento. No tienen la capacidad de controlar la corriente en un circuito. Los componentes pasivos se dividen en:

Condensadores: Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancia.

                                                 

Inductor o Bobina: Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su poder de auto inducción.


                                           

Resistor o Resistencia: División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.

                                              

Componentes electromecánicos: A este grupo pertenecen los interruptores, fusibles y conectores.

Un interruptor eléctrico es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas, controlado por computadora.

En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte adecuado, un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda, por Efecto Joule, cuando la intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos.
Un conector eléctrico es un dispositivo para unir circuitos eléctricos. En informática, son conocidos también como interfaces físicas.
Están compuestos generalmente de un enchufe (macho) y una base (hembra).

COMPONENTES ACTIVOS:
Los componentes activos son aquellos que son capaces de controlar los circuitos o de realizar ganancias. 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 triodo 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 (tercera generación) 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.

Componente	Función más común
Amplificador operacional	Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
Biestable	Control de sistemas secuenciales.
PLD	Control de sistemas digitales.
Diac	Control de potencia.
Diodo	Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Diodo Zener	Regulación de tensiones.
FPGA	Control de sistemas digitales.
Memoria	Almacenamiento digital de datos.
Microprocesador	Control de sistemas digitales.
Microcontrolador	Control de sistemas digitales.
Pila	Generación de energía eléctrica.
Tiristor	Control de potencia.
Puerta lógica	Control de sistemas combinacionales.
Transistor	Amplificación, conmutación.
Triac	Control de potencia.

DIODOS

AMPLIFICADOR OPERCIONAL

                                               

TIRISTOR

MEMORIA

         

TRANSISTOR

PILA