En esta ocasión
voy a hablarles sobre los diferentes componentes electrónicos que existen, los
componentes electrónicos más utilizados son los siguientes:
TRANSISTOR
El transistor es un componente electrónico semiconductor que
funciona dentro de un circuito integrado como una especie de "válvula
electrónica", ya que puede ser un amplificador, un rectificador o un
oscilador; es capaz de producir una señal de salida como respuesta a una señal
de entrada; se clasifican en transistores de punta de contacto, transistores de
efecto de campo (FET por sus siglas en inglés) y transistores de unión bipolar;
estos últimos son los más usados en los circuitos integrados porque se usan
como amplificadores y se dividen en transistores de tipo NPN y PNP, el tipo de
transistor bipolar depende de la polaridad que tienen sus 3 componentes; el
emisor (ubicado al lado izquierdo), la base (ubicada en el medio) y el colector
(ubicado al lado derecho), hoy en día los transistores se utilizan en aparatos
electrónicos como equipos de sonido, televisores, computadores y teléfonos
celulares.
HISTORIA DEL TRANSISTOR
El
transistor es el dispositivo electrónico que permitió la aparición de los
circuitos integrados, fue creado en el año 1947 dentro de los laboratorios Bell
de la compañía AT&T. El objetivo de de sus inventores John Bardeen, Walter
Brattain y William Shockley (ganadores del Premio Nobel de Física en
1956) era crear un conmutador que se pudiera utilizar en la telefonía, así
fue como el transistor reemplazaba al triodo, sin embargo el antecesor
inmediato del transistor era el transistor de efecto de campo (FET o
Field-Efect Transistor en inglés), a partir del año 1959 se comenzó a
desarrollar la idea que muchos transistores pueden caber en una pieza de metal
semiconductor o chip, desde ese momento han comenzado a reducir
considerablemente el tamaño de los componentes de un transistor con la idea que
cada vez más transistores pudieran caber dentro de un chip, pasando de 12000
nanómetros de ancho en 1970 a 300 nanómetros de ancho a finales del siglo XX,
hoy en día el procesador Intel Pentium Pro tiene alrededor de mil millones de
transistores en su núcleo.
Esta línea del tiempo muestra la historia del transistor:
RESISTENCIA
También
se le conoce bajo el nombre de "resistor", aunque también tiene el
nombre de "resistencia eléctrica": La resistencia es un componente electrónico que
cumple la función de oponer el paso de los electrones dentro de un circuito
electrónico, por lo tanto reduce la intensidad que circula dentro del mismo;
también cumple otra función específica, la cual es generar calor mediante el
efecto Joule, algunas de las características de la resistencia son las
siguientes:
- En corriente continua , una resistencia permite producir energía utilizando el efecto Joule.
- Está formado por carbón y otros elementos para disminuir la corriente que pasa por un circuito electrónico.
- Se utilizan en circuitos para limitar el valor de la corriente o para fijar la tensión o voltaje.
- No tienen una polaridad definida.
CÓDIGO DE COLORES DE LA RESISTENCIA
Cada
resistencia tiene una serie de cuatro bandas, cada banda tiene un valor
específico y el sumar las 4 bandas obtenemos el valor de la resistencia; para
ello requerimos de una tabla para consultar el valor de la resistencia (el cual
se expresa en ohmios), la tabla es la siguiente:
Color de
la banda
|
Valor
|
Multiplicador
|
Tolerancia
|
Negro
|
0
|
1
|
Ninguna
|
Marrón
|
1
|
10
|
+-1%
|
Rojo
|
2
|
100
|
+-2%
|
Naranja
|
3
|
1000
|
Ninguna
|
Amarillo
|
4
|
10000
|
+-4%
|
Verde
|
5
|
100000
|
+-0,5%
|
Azul
|
6
|
1000000
|
+-0,25%
|
Morado
|
7
|
10000000
|
+-0,1%
|
Gris
|
8
|
100000000
|
+-0,05%
|
Blanco
|
9
|
1000000000
|
Ninguna
|
Oro
|
Ninguno
|
0,1
|
+-5%
|
Plata
|
Ninguno
|
0,01
|
+-10%
|
LEY DE OHM
La ley
de Ohm es una ley básica de la electricidad, la cual fue postulada en el siglo
XIX por el físico alemán Georg Simon Ohm, esta ley promulga
los siguientes postulados:
La
intensidad de corriente que hay en un circuito es directamente proporcional al
voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, la siguiente fórmula
explica mejor este postulado: I = V / R; donde I = intensidad de corriente, V =
voltaje y R = resistencia.
La
constante que hay entre la intensidad de corriente y diferencia de potencial o
voltaje es la resistencia, la cual se expresa bajo la unidad eléctrica de ohmio
(su símbolo es la letra O griega u "omega").
CONDENSADOR
También
conocido con el nombre de "capacitor". El condensador eléctrico es un
componente electrónico que tiene la función de almacenar electricidad dentro de
un circuito eléctrico, evitando el paso de la corriente continua para
filtrar el paso de la corriente alterna, la capacidad de un condensador se
mide en Faradios (símbolo F, ver Unidades Eléctricas) y ésta depende de su
tamaño, es uno de los componentes electrónicos más conocidos y se pueden
encontrar en circuitos de electrodomésticos como televisores o equipos de
radio; está formado por un par de superficies conductoras, las cuales vienen en
forma de láminas o placas y que están separadas por un material dieléctrico
(que no conduce electricidad), estas están sometidas a una diferencia de
potencial o voltaje para obtener una carga eléctrica.
Existen varios tipos de condensadores, estos son algunos de ellos:
- Condensador cerámico
- Condensador electrolítico
- Condensador de mica
- Condensador de papel
- Condensador de aire
- Condensador de poliéster
HISTORIA DEL CONDENSADOR
El principio del condensador electrolítico fue descubierto en 1886
por Charles Pollak, como parte de su investigación
en la anodización del aluminio y otros metales. Pollak
descubrió que debido a la delgadez de la capa de óxido de aluminio producida,
había mucha capacitancia entre el aluminio y la solución de
electrolito. Un problema importante era que la mayoría de los electrolitos
tendían a disolver esta capa de óxido de nuevo cuando la tensión se eliminaba,
pero finalmente él encontró que el perborato de sodio bórax permitía
la creación de la capa sin atacarla después. Le fue concedida una patente para
el condensador electrolítico de aluminio con disolución de bórax en 1897.
El desarrollo de los receptores de radio domésticos de corriente
alterna, a finales de los 1920 requirieron de la producción de condensadores de
alta capacidad (para la época) y alto voltaje, como mínimo de 4 microfaradios y
hasta 500 voltios. Los de papel enrollado y plata con aceite estaban
disponibles entonces pero los dispositivos con ese orden de capacidad y voltaje
eran pesados y prohibitivamente caros. El primer prototipo de un condensador
electrolítico moderno fue patentado por Julius Lilienfield en 1926. Su diseño seguía las líneas
del condensador de mica y plata, pero con papel empapado en electrolito en lugar
de la mica. Se probó que era difícil refrigerar el dispositivo y en las
condiciones calientes típicas de los receptores de radio se agujereaban y
fallaban.
DIODO
El
diodo es un componente electrónico de tipo semiconductor que contiene
dos electrodos, uno con material de tipo P (carga positiva) y otro con
material de tipo N (carga negativa). Un diodo tiene la función de ser un
rectificador dentro de un circuito electrónico, es decir, es el encargado de convertir
la corriente alterna en corriente continua, consta
de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo
de vacío (que
actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo
de vacío con
dos electrodos:
una lámina como ánodo,
y un cátodo.
LED
También conocido
como "diodo led". Es un componente electrónico que se encarga de
emitir luz en un circuito electrónico a través de la liberación de energía en
forma de fotones, las siglas LED significan Light Emitting Diode o traducido
del inglés Diodo Emisor de Luz. Algunas de sus características son:
- La pata más larga siempre va a ser el ánodo
- En el lado del cátodo, la base del led tiene un borde plano.
- Tienen bajo consumo de energía, mayor tiempo de vida, tamaño reducido, durabilidad y resistencia a las vibraciones.
- Reducen la emisión de calor, no contienen mercurio (el cual al exponerse en el medio ambiente es altamente venenoso).
- No crean campos magnéticos altos como la tecnología de inducción magnética.
- Cuentan con mejor índice de producción cromática que otros tipos de luminarias.
- Poseen un tiempo de encendido muy corto (menor a 1milisegundo) en comparación con las luminarias de alta potencia.
- Se presentan en variedad de colores, lo cual permite el desarrollo de pantallas a color
HISTORIA DEL DIODO LED
En 1927 en científico ruso Oleg Vladimírovich
Lósev desarrolló el primer led. Luego el físico Nick Holonyak inventó el led en 1962 mientras
trabajaba como científico asesor
en un laboratorio de General
Electric en Syracuse
(Nueva York). En los años
sesenta el
led se comenzó a producir industrialmente. Solo se podían construir de color
rojo, verde y amarillo, con poca intensidad de luz y se limitaba su utilización
a mandos
a distancia (controles
remotos) y electrodomésticos,
como indicadores para señalar el encendido y apagado. A finales de los años
noventa se
inventaron los ledes ultravioletas y azules. Gracias a la invención de los
ledes azules es que se dio el paso al desarrollo del led blanco, que es un led
de luz azul con recubrimiento de fósforo que
produce una luz amarilla. La mezcla del azul y el amarillo (colores
complementarios en el espectro
RGB) produce una luz blanquecina denominada «luz de luna» que consigue alta
luminosidad (7 lúmenes unidad), con lo cual se ha logrado ampliar su
utilización en otros sistemas de iluminación.
BOBINA
La bobina o inductor es un componente
electrónico que consiste en un hilo
conductor enrollado. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de
la misma se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos
de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, una bobina puede
utilizarse para diferenciar entre señales rápida y lentamente
cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente
con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor máximo a una
frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este
principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar una frecuencia
específica mediante un condensador variable.
POTENCIOMETRO
Un potenciómetro es una resistencia eléctrica
cuyo valor de resistencia es
variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de
corriente que
fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia
de potencial al
conectarlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos
de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los
reóstatos, que pueden disipar más potencia. Existen dos tipos principales de potenciómetros:
-
Potenciómetro
impreso
-
Potenciómetro
bobinado
Según su
aplicación los potenciómetros se dividen en:
- Potenciómetros de mando
- Potenciómetros de ajuste
Según la ley de
variación de la resistencia los potenciómetros se dividen en:
- Lineales.
- Logarítmicos
- Senoidales
- Antilogarítmicos
También existen
otros tipos de potenciómetro como lo son:
- Potenciómetros multivuelta
- Potenciómetros rotatorios
- Potenciómetros deslizantes
-
Potenciómetros múltiples
FOTOCELDA
La fotocelda o fotorresistencia es un Una es un componente
electrónico cuya resistencia varia en función de la luz. El valor de resistencia eléctrica
de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohmios)
y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).
Su
funcionamiento se basa en el efecto
fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que
resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que
disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la
oscuridad y 100 Ω con luz brillante.
CIRCUITO INTEGRADO
Es un componente electrónico que, como su
nombre lo indica, puede albergar varios componentes electrónicos dentro de un
circuito electrónico. La mayoría de los circuitos
integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2
y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite
al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando
de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación,
estas regiones son interconectadas mediante conductores minúsculos, a fin de
producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son
llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio.
Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es más
barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores
individuales.
HISTORIA DEL CIRCUITO INTEGRADO
El circuito integrado tiene un origen
paralelo al del transistor, cuando éste surgió en 1947, se empezó a formar la
idea de crear un chip que pudiera contener varios transistores; en 1959 el ingeniero Jack S. Kilby crea el primer circuito
integrado de la historia pocos meses después de haber sido contratado por la
firma Texas
Instruments. Se trataba de un dispositivo de germanio que integraba seis transistores en una misma base semiconductora para formar un oscilador de rotación de fase. Al mismo tiempo Robert Noyce desarrolló
su propio circuito integrado, que patentó unos seis meses después. Además
resolvió algunos problemas prácticos que poseía el circuito de Kilby, como el
de la interconexión de todos los componentes; al simplificar la estructura del
chip mediante la adición del metal en una capa final y la eliminación de
algunas de las conexiones, el circuito integrado se hizo más adecuado para la
producción en masa. Además de ser uno de los pioneros del circuito integrado,
Robert Noyce también fue uno de los co-fundadores de Intel, uno de los mayores fabricantes
de circuitos integrados del mundo. El desarrollo de los circuitos integrados
fue posible gracias a descubrimientos experimentales que demostraron que los semiconductores pueden realizar algunas de las
funciones de las válvulas de
vacío. Hoy en día los circuitos integrados se encuentran en todos los aparatos electrónicos modernos, como relojes de pulsera,
automóviles, televisores, reproductores de CD, reproductores de MP3, teléfonos
móviles, computadoras, equipos médicos, etc.
PROTOBOARD
Una protoboard (del inglés placa de
pruebas) es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí,
habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes
electrónicos y
cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas
similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico,
y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí. Uno de sus usos
principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos
electrónicos antes del llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas
de producción comercial.
Está compuesta por bloques
de plástico perforados y numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que
unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas.
Las líneas se cortan en la parte central del bloque para garantizar que
dispositivos en circuitos integrados de
tipo dual in-line package (DIP) puedan ser insertados perpendicularmente
y sin ser tocados por el proveedor a las líneas de conductores. En la cara
opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y mantener en
su lugar las tiras metálicas.
