Electrónica Básica

¡Nos mudamos de página!

2020-04-28T02:43:00.001-03:00

Cómo lo dice el título de este post, hemos mudado la web a una nueva página.
Espero que quienes la visiten nos acompañen y apoyen en este nuevo proyecto que no es mas que la continuación de lo que empezo con este simple blog.
Todo el contenido que pueden encontrar en este blog lo encontrarán, también, en la nueva página y espero pronto poder subir nuevo contenido y sumar proyectos con arduino como entorno de desarrollo.

Les comparto el link de la nueva página, espero que le echen un vistazo!
Cualquier sugerencia, aporte, duda o comentario es bienvenido.

Click en la siguiente imagen para ir a la nueva web

Proyecto: Regulador PWM con 555

2019-12-08T23:48:00.004-03:00

PWM son siglas en inglés que significan Pulse Width Modulation o Modulación de ancho de pulso en español.

La modulación de ancho de pulso está formada por una señal de onda cuadrada que no siempre tiene la misma relación entre el tiempo que esta en alto y el tiempo que está en bajo.

La variación de ancho de pulso consiste en variar los tiempo de encendido y apagado, es decir Ton y Toff. Al cambiar el valor de un PWM, en realidad se están modificando estos tiempos.

Lo cierto es que al variar el ciclo de trabajo de una señal PWM, lo que estamos haciendo es variar su tensión media.

Cunado una señal media de tensión atraviesa ciertos componentes electrónicos, puede hacer que su comportamiento cambie. Por ejemplo, los LED, los motores de corriente continua o ventiladores, incluso altavoces y zumbadores.

Si tenemos un LED conectado a este regulador, podemos variar el brillo con el que se enciende el LED variando la señal a través del potenciómetro.

Si le enviamos una señal de 100% de ciclo de trabajo, el LED se encenderá con toda su potencia y por tanto con todo su brillo. Si lo sometemos a una señal del 50% del ciclo de trabajo, el LED se encenderá con la mitad de su brillo.

Otra opción puede ser controlar la velocidad de un motor de corriente continua, por ejemplo los que usan algunos ventiladores de PC, aunque se puede usar con cualquier motor de corriente continua.

Cuando varía el ciclo de trabajo, varía la velocidad ya que varia la tensión media en el bobinado del motor. Con un ciclo de trabajo de 100%, el motor girará a la máxima velocidad. Al reducir el ciclo de trabajo, se reducirá la velocidad.

Circuito:

Se utiliza:

• Una resistencia de 1 K 1/4 W
• Un potenciómetro o preset de 500 K
• Dos capacitores 10 nF
• Un circuito integrado NE555
• Dos diodos 1N4148
• Un transistor mosfet IRFZ44N
• Una fuente de alimentación de 12v (Corriente de acuerdo al consumo)
• Un disipador para TO-220 (*)

Notas:

Entre GND y VCC: Tensión de alimentación
Entre VCC y PWMOUT: Carga a conectar

El circuito se puede alimentar con una fuente 12V DC (De acuerdo a la tensión de funcionamiento de la carga) y la corriente de la misma deberá ser de acuerdo al consumo de la carga que se desea conectar.
(*)Se deberá colocar un disipador al mosfet si se desea utilizar el circuito con un consumo mayor a 1A.

Ejemplo de placa:

Para aprender a realizar un circuito impreso PCB CLICK ACÁ

DESCARGA ESTE DOCUMENTO ACÁ.

Proyecto: Controlador LED RGB controlado por tensión

2019-12-08T19:02:00.000-03:00

Existen multitud de modelos en el mercado de controladores de tiras LED RGB. Estos se utilizan para controlar con totalidad el color, el brillo, distintos efectos y velocidad de transición.

En este caso traigo un circuito de lo más básico, que permitirá controlar solo el color y brillo de los LEDS variando la tensión aplicada a los mismos.

Circuito:

Se utiliza:

• Tres resistencias de 1 K 1/4 W
• Tres potenciómetros o presets de 10 K
• Tres transistores TIP122
• Un conector de 4 pines para tira de LED RGB
• Una fuente de alimentación de 12v 5Amax
• Tres disipadores para TO-220 (opcional de acuerdo al consumo)

Notas:

El circuito se alimenta con una fuente 12V DC y la corriente de la misma deberá ser de acuerdo al consumo de la tira LED (Hasta 5A como máximo).
Si se desea mayor consumo deberá reemplazar los transistores por otros de la corriente adecuada.
Se deberán colocar disipadores a cada transistor si se desea utilizar el circuito con un consumo mayor a 1A.

Ejemplo de placa:

Para aprender a realizar un circuito impreso PCB CLICK ACÁ

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Corriente alterna y corriente contínua

2019-12-05T19:57:00.000-03:00

Corriente alterna

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente.
Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra
La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.

Onda senoidal (señal periódica)

Durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo (hertz) posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de Corriente Continua (Tomando el sentido contrario por convenio).

Periodo (P): Lapso de tiempo donde la señal repite sus valores.

Ciclo: Conjunto de valores que toma en un periodo.

Frecuencia (F): Velocidad con la que varía la señal. Es la inversa del periodo (F = 1 / P) y se mide en Hertz (Hz).

Fase: es la abscisa correspondiente a un punto cualquiera de la señal.

Valores característicos:

Valor instantáneo: Es el valor correspondiente a una fase dada.

Valor pico máximo: Mayor valor de la señal (Smax)

Valor pico mínimo: Mínimo valor de la señal (Smin)

Valor pico a pico: Diferencia entre Smax y Smin (Spp)

Valor medio: Valor del área neta contenida en un ciclo de onda dividida por su periodo (Sav)

Sav = (Área de parte positiva + Área de parte negativa) / P

Valor eficaz: Es la raíz del valor medio cuadrático de una señal periódica (Srms)

Corriente continua

La corriente continua o corriente directa (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial.
A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.

Dicho en otras palabras, la corriente directa implica el tránsito continuo de una carga eléctrica entre dos puntos del conductor que tienen diferente potencial y carga eléctricos, de manera tal que nunca cambia con el tiempo.

Esto se refiere sobre todo a la polaridad de la carga, no a su intensidad: una fuente eléctrica que se agota (como una batería con poca carga) sigue siendo continua si no varía la dirección del flujo eléctrico: siempre del polo positivo al negativo.

Todo circuito eléctrico tiene dichos polos (positivo y negativo) y suele distinguirlos mediante colores (rojo y negro, respectivamente), para impedir que la fuente eléctrica se introduzca al revés y haya una inversión en la polaridad, lo cual dañaría el circuito.

Por eso las baterías de un aparato deben ir en el orden polar correcto para que funcione, pues existe un transformador-rectificador que impide el flujo eléctrico invertido.

En términos físicos (teóricos), la tensión de una corriente continua se representa sobre un eje x/y (voltaje sobre tiempo), como una línea recta y sin variaciones de ningún tipo.

Diferencia entre corriente continua y corriente alterna

A diferencia de la corriente continua, que presenta una misma dirección polar en su flujo de energía, la corriente alterna (CA) se caracteriza por una variación regular y cíclica de su magnitud y sentido en el tiempo.

Este es el tipo de corriente que generalmente llega a los hogares y es empleado para diversas funciones domésticas, ya que es mucho más fácil de transformar que la corriente continua, empleando transformadores que permiten elevar o disminuir la tensión eléctrica de manera eficiente.

La corriente continua puede transformarse en corriente alterna empleando un inversor de corriente: que logra cambiar un tipo de electricidad por otro empleando una serie de transformadores, en varios niveles de voltaje y frecuencia.

Energía y Potencia eléctrica

2019-12-05T19:56:00.000-03:00

Energía eléctrica (E)

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico.

La ambigüedad de tal definición radica en que la energía no puede definirse como toda magnitud básica de la física. Simplemente se usa su concepto y en el caso de la energía eléctrica, es aquello que “gastan” los dispositivos eléctricos y electrónicos para cumplir su función.

La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía lumínica dentro de una lámpara o led , en energía mecánica en la punta de eje de un motor o en energía térmica (calor) en una estufa eléctrica.

La energía eléctrica es eso que “cargan” las cargas eléctricas dentro de una fuente de alimentación o pila para luego descargar en las diferentes partes de un circuito eléctrico o electrónico para funcionar.

Potencia eléctrica (P)

El concepto desarrollado anteriormente tiene el problema de la poca practicidad para el desarrollo de análisis cuantitativos, ya que el consumo o gasto de energía es acumulativo. imaginemos que tenemos un motor eléctrico girando permanentemente. Este motor está convirtiendo la energía eléctrica en varias formas de energía diferentes (energía cinética al gira y energía térmica ya que eleva su temperatura al funcionar). Pero si quisiéramos cuantificar el consumo de energía de dicho motor, tendríamos el problema de que dicho consumo depende claramente de cuanto tiempo lo tengamos funcionando, ya que la energía se va transformando y consumiendo a medida que el motor gira.

Por esta razón y para independizarnos del factor tiempo, aparece el concepto de potencia eléctrica que no es ni más ni menos que la cantidad de energía consumida o entregada por unidad de tiempo.

En el sistema métrico internacional, la unidad de medida es el watt, y 1W es igual a un Joule de Energía por segundo.

Si tuviésemos por ejemplo 1 led de 1W de potencia, estaríamos ante un led que “gasta” un Joule de energía en cada segundo en que se mantiene encendido.

Así una fuente de alimentación de 1W es capaz de “entregarle” a las cargas eléctricas que la atraviesan, un Joule por segundo.

Puede demostrarse que en cualquier componente de un circuito, la potencia eléctrica (ya sea entregada o consumida) es igual a la diferencia de potencial (tensión) entre sus bornes, multiplicada por la corriente que lo circula, es decir:

P = V * I

Tensión o diferencia de potencial

2019-12-05T00:59:00.000-03:00

Se conoce como potencial eléctrico al trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva unitaria de un punto hacia otro. Puede decirse, por lo tanto, que el trabajo a concretar por una fuerza externa para mover una carga desde un punto referente hasta otro es el potencial eléctrico. De esta manera el potencial en un punto bajo la influencia de un campo eléctrico se puede definir como el trabajo que hay que realizar para movilizar una carga eléctrica infinitamente lejana (infinitamente lejana, no es ni más ni menos que fuera del campo eléctrico en cuestión) hasta ese punto.

Ahora bien, en el marco de un circuito eléctrico, el potencial eléctrico existente en un punto refleja la energía que tienen las cargas eléctricas (electrones) al pasar por el punto en cuestión. Cuando la unidad de carga va recorriendo el circuito, pierde energía mientras pasa por los distintos componentes. Dicha pérdida de energía tendrá diferentes manifestaciones a través de trabajos como la iluminación que aparece en una lámpara o el movimiento que se logra en un motor, por citar dos posibilidades. Para recuperar la energía, la carga debe pasar nuevamente por un generador de tensión.

La energía (E) que el generador cede al circuito durante su funcionamiento es directamente proporcional a su diferencia de potencial (V) y a la carga, q (C), que pone en movimiento:

E = q * V

Donde:

E es la energía cedida por el generador medida en Joule (J)

q es la carga eléctrica (cantidad de electrones) medida en Coulomb(C)

V es la diferencia de potencial eléctrico medida en Volts o Voltios(V)

Por lo tanto la diferencia de potencial es:

V = E / q

Es decir :

1V = 1J / 1C

Esta idea, lleva a pensar que dentro de un circuito eléctrico, las cargas (electrones) nunca se gastan, sino que se mueven dentro del mismo y que lo que realmente sucede es que a medida que lo recorren se van descargando para volver a “energizarse” dentro de la fuente de alimentación.

En otras palabras, la tensión o diferencia de potencial es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos (1 y 2).

Es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo. Se expresa por la fórmula:

V1 - V2 = E * r

donde:

V₁ - V₂ es la diferencia de potencial entre los puntos 1 y 2

E es la Intensidad de campo en newton/culombio

r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2

A mayor diferencia de potencial que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica, mayor es la tensión existente en el circuito al que corresponde ese conductor.
La diferencia de potencial se mide en voltios (V), al igual que el potencial. Los submúltiplos del voltio son milivoltios (mV) (1/1000 de voltio), y microvoltios (uV) (1/1000.000 de electrones por voltio).

De esta manera, una carga eléctrica que sale del borne positivo de una fuente de alimentación o pila, lleva consigo una determinada energía eléctrica que irá “transformándose” en luz, movimiento, calor, etc, hasta que llega completamente descargada al borne negativo de la mencionada fuente. Dentro de la misma, la carga vuelve a energizarse y así el ciclo comienza nuevamente.
Cuando dos puntos que tienen una diferencia de potencial son unidos a través de un conductor, se produce un flujo de corriente eléctrica y ésta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico.

Circuito eléctrico

2019-12-04T23:57:00.000-03:00

Un circuito eléctrico es la conexión de dos o más componentes que contiene una trayectoria cerrada. Dichos componentes pueden ser resistencias, fuentes, interruptores, condensadores, semiconductores o cables, por ejemplo: Cuando el circuito incluye componentes electrónicos, se habla de circuito electrónico.

Entre las partes de un circuito eléctrico, se pueden distinguir los conductores (cables o pistas de cobre que unen los elementos para formar el circuito), los componentes (dispositivos que cumplen una función determinada dentro del circuito), los nodos(puntos del circuito donde concurren dos o más conductores) y las ramas o mallas(conjunto de los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos).

Los circuitos eléctricos pueden clasificarse según el tipo de señal (corriente directa o corriente alterna), el tipo de configuración (serie, paralelo o mixto), el tipo de régimen (corriente periódica, corriente transitoria o permanente) o el tipo de componentes (circuito eléctrico o circuito electrónico).

La representación gráfica del circuito eléctrico se conoce como diagrama electrónico o esquema eléctrico. Dicha representación exhibe los componentes del circuito con pictogramas uniformes de acuerdo a ciertas normas, junto a las conexiones (sin que éstas se correspondan con las ubicaciones físicas).

La confección de dicho esquema es fundamental para la construcción de un circuito eléctrico, ya que representa el primer paso a seguir. De lo bien elaborado que esté depende el funcionamiento del circuito, por eso es muy importante revisarlo más de una vez y hacer pruebas en la teoría antes de proceder a la realización de un circuito impreso (en el caso de los circuitos electrónicos).

Configuración de circuitos:

Circuito serie

En un circuito serie, la corriente tiene un solo camino y el voltaje se divide en cada componente. La resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales:

I = VT / RT

RT = R1 + R2

En el circuito serie, la resistencia total es mayor a cualquiera de las resistencias individuales. Esta se calcula sumando cada valor de dichas resistencias. Además, la suma de las potencias individuales, es igual a la potencia total.

Cuando circula una corriente a través de una resistencia, se produce una caída de voltaje en ella, expresada como I x R de acuerdo a la ley de ohm.

En el circuito serie, el voltaje de divide y la corriente se mantiene (IT = IR1 = IR2)
La suma de voltajes es:

VT = V1 + V2

Donde:

VT = Vfuente = (IT * R1) + (IT * R2)

Circuito paralelo

I1 = V/R1

I2 = V/R2

En el circuito paralelo, la corriente toma varios caminos y el voltaje es el mismo para todo el circuito. Es decir (I) se divide y (V) se mantiene (VT = VR1 = VR2). Además, en el circuito paralelo la resistencia total es igual al inverso de la suma de los inversos:

(1 / RT) = (1 / R1) + (1 / R2)

La resistencia total RT es menor que cualquiera de las resistencias individuales.

La corriente se divide tomando caminos paralelos y la corriente total es:

IT = I1 + I2

Todo circuito serie o paralelo, puede reducirse a una sola fuente de voltaje con una sola resistencia.

En este caso, por ser solo dos resistencias se pueden sumar haciendo :

RT = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Esto solo se puede realizar con 2 resistencias, si se tienen mas se utiliza la formula con los inversos o se agrupan de a dos con esta formula hasta llegar a RT.

El circuito impreso

Cuando se va a construir un proyecto electrónico se debe dar soporte a cada uno de los componentes que lo conforman, además de conectarlos entre si. Esto se consigue con el circuito impreso. Es un sistema de conexión económico y seguro.

El circuito impreso permite la conexión entre los distintos terminales de los componentes de un circuito electrónico. Estas conexiones tienen la característica de ser planas en forma, de pista, y se encuentran fijadas a una placa, normalmente de baquelita o fibra de vidrio, que sirve para soportar físicamente dichos componentes.
La baquelita y la fibra de vidrio tienen una o dos láminas de cobre, dependiendo si el circuito va ser de una o dos caras. A estas caras se les da forma mediante procesos foto-químicos hasta obtener las pistas de conexión.

Las pistas conductoras se obtienen por ataque químico con cloruro férrico, a la placa o placas de cobre electrolítico que suelen tener un espesor entre 25 y 70 micras. Esto permite que la anchura de estas sea muy pequeña.

Las pistas son protegidas del óxido y de posibles cortos, con una pintura resistente al calor y a los químicos, llamada antisoldante (Antisolder), que es básicamente barniz dieléctrico, usado para aislar el alambre de cobre en los transformadores y bobinados, mezclado con un tinte de origen vegetal. Este barniz, es aplicado mediante el método de serigrafía, para lograr una superficie uniforme y el secado es acelerado y curado, utilizando un horno de rayos ultra violeta (UV).

A la hora de diseñar un circuito impreso se debe tener en cuenta una serie de recomendaciones para no realizar dos veces un mismo trabajo:
La primera y mas elemental, es que dos pistas nunca deben cruzarse. Si por alguna razón no queda mas remedio, se debe utilizar un puente (jumper) hecho con el sobrante de las patas de otros componentes (generalmente resistencias y condensadores), colocándolos por el lado de los componentes. Las pistas deben guardar una separación prudente entre ellas para evitar corto circuitos, tanto en el proceso de fabricación como al momento de soldar.

En los circuitos impresos, en la parte superior o cara de los componentes; se imprime con el método de serigrafía, el dibujo de la posición de los componentes electrónicos. También se marcan los puntos de conexión del cableado, de esta manera, se evita cometer errores a la hora de montar la placa y también posibles daños que pudiera sufrir el circuito por una conexión errada.

Entre la gran variedad de circuitos impresos que existen, se encuentran los denominados de doble cara. Estos tienen pistas impresas en ambas caras de la placa y la principal característica de estos, es que los nodos u orificios se someten a un proceso químico en el que se deposita una película de cobre en su interior, de manera tal que al insertar los componentes; estos, estén en contacto con las pistas que parten de ellos por ambas caras. La soldadura en este tipo de circuitos se realiza solamente por una cara.

La placa base de los computadores tienen múltiples placas de cobre, en la mitad de la fibra.

Los circuitos multicapas se utilizan únicamente para equipos que necesiten una gran cantidad de conexiones entre sus componentes o bien que usen un gran número de estos. Este tipo de placas se componen de un cierto número de capas de cobre separadas por finas láminas de fibra de vidrio que hacen de aislante, obteniendo las conexiones entre las distintas capas a través de los orificios metalizados en los nodos. Estos circuitos son difíciles de identificar a simple vista.

Actualmente la tecnología SMT es la más usada en aparatos computarizados. Estas siglas identifican los dispositivos para montaje superficial, SMD (surface Mount Device). Para ellos ha sido necesario diseñar circuitos impresos especiales que permitan su fácil soldadura y fijación a la placa. En este tipo de circuitos se logra incorporar una gran cantidad de componentes, pudiéndose montar y soldar por ambas caras. Además es posible conseguir una gran producción con máquinas automáticas.

Circuitos realizados por serigrafía

(Una sola cara)

Circuitos fabricados profesionalmente

(Doble cara)

Corriente eléctrica

2019-12-04T23:53:00.000-03:00

En nuestra definición anterior (Tensión/Diferencia de Potencial.) dijimos que dentro de un circuito eléctrico, las cargas eléctricas, se mueven saliendo por el borne positivo de la fuente de alimentación, para recorrerlo completamente y así volver al borne negativo de la misma.

Así a la cantidad de carga eléctrica que circula por unidad de tiempo en cualquier parte del circuito que estemos analizando la definimos como intensidad de corriente eléctrica o simplemente “corriente”.

Los electrones se desplazan de un átomo a otro y se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de alimentación.

La corriente eléctrica está definida por convención en dirección contraria al desplazamiento de los electrones (del punto con mayor voltaje, al de menor voltaje, o sea, positivo a negativo).

En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio o coulomb (símbolo C) y la unidad de corriente, también llamada Intensidad se expresa en C/s (coulomb sobre segundo), unidad que se denomina AMPERIO (A).
Es decir, una corriente de 1 ampere digamos que se trata de una carga eléctrica de 1 Coulomb por segundo.

Los submúltiplos del amperio son miliamperios (mA) (1/1000 de amperio), y microamperios (uA) (1’000.000 de amperio).

Las pequeñas corrientes utilizadas en electrónica, se expresan generalmente en miliamperios (mA) o en microamperios (uA). Un mA = 10^(-3) amp. 1 uA = 10^(-6) amp y 1 amp = 10^(-3) amp = 10^(-6) uA.

Definición cuantitativa:

Cuantitativamente, una corriente (I), se define como la relación de transferencia de carga eléctrica (Q) por unidad de tiempo. Por lo tanto el promedio es:

Corriente (I) = carga total transferida (Q) dividido por el tiempo transcurrido (T).

La unidad práctica de carga (sistema mks), es el Coulomb, que corresponde a la carga transportada aproximadamente de 6,28 x 10^18 (6,28 billon de billones) de electrones.

Flujo de corriente eléctrica
(movimiento de electrones)

Flujo de corriente eléctrica
(por convención)

Clasificación de materiales eléctricos

2019-12-04T20:40:00.002-03:00

Materiales conductores

Son aquellos materiales que poseen más electrones libres en su estructura atómica, siendo aptos para conducir la corriente eléctrica.
Un objeto hecho de un material conductor permitirá que se transfiera una carga a través de toda la superficie del objeto. Si la carga se transfiere al objeto en un lugar determinado, esta se distribuye rápidamente a través de toda la superficie del objeto.

La distribución de la carga es el resultado del movimiento de electrones.

Los materiales conductores permiten que los electrones sean transportados de partícula a partícula, ya que un objeto cargado siempre va a distribuir su carga hasta que las fuerzas de repulsión globales entre electrones en exceso se reduzca al mínimo. De este modo, si un conductor cargado es tocado a otro objeto, el conductor puede incluso transferir su carga a ese objeto.

La transferencia de carga entre los objetos se produce más fácilmente si el segundo objeto está hecho de un material conductor.

Ejemplo: Oro, plata y cobre.

Materiales semiconductores

Son los materiales con un número intermedio de electrones libres.
Por ejemplo el silicio y el germanio, los cuales son buenos aislantes cuando están en estado cristalino puro, pero conducen la electricidad cuando se sustituyen solo algunos átomos del cristal con otros, como arsénico o boro, mediante la técnica conocida como dopado del material.
Ejemplo: El Germanio y el Silicio dopados con otros materiales como indio, galio, Etc. Estos son los mas utilizados para la fabricación de diodos, transistores y circuitos integrados.

Materiales aisladores

Son los materiales que poseen muy pocos electrones libres para transportar corriente.

Los aislantes son materiales que impiden el libre flujo de los electrones de átomo a átomo y de molécula a molécula. Si la carga se transfiere a un aislante en un lugar determinado, el exceso de carga permanecerá en la posición inicial de la carga. Las partículas del aislante no permiten el libre flujo de electrones; posteriormente la carga rara vez se distribuye de manera uniforme por la superficie de un material que sea aislante.

Mientras que los aislantes no son útiles para la transferencia de carga, tienen un papel crucial en experimentos electrostáticos y manifestaciones. Los objetos conductores son a menudo montados sobre objetos aislantes. Esta disposición de un conductor en la parte superior de un aislante evita que la carga sea transferida desde el objeto conductor con su entorno evitando así accidentes como los cortocircuitos o que nos electrocutemos. Esta disposición nos permite entonces manipular un objeto conductor, pero sin tocarlo.
Ejemplo: La goma, el vidrio, los plásticos o polímeros Etc.

CCS 4.1 (Compilador PICC)

2014-12-15T21:50:00.000-03:00

Éste compilador permite programar microcontroladores PIC en lenguaje C.

Ventajas del lenguaje C frente al Ensamblador

•Mayor facilidad de programación. El lenguaje C dispone de un conjunto de operadores, datos y comandos que le confieren, al mismo tiempo, potencia y facilidad de programación, lo que permite un tiempo de desarrollo de programas mucho menor que con el lenguaje Ensamblador.

•Portabilidad entre sistemas. Con el lenguaje C se asegura la portabilidad entre diferentes plataformas hardware o software, lo que quiere decir, por ejemplo, que un algoritmo implementado en C en una plataforma con Linux puede ser adaptado, prácticamente sin modificaciones, a un PIC. Esto permite el aprovechamiento de numerosos algoritmos que se encuentran ya disponibles para otras plataformas diferentes a los PIC. El Ensamblador, por el contrario, ya se ha indicado que es fuertemente dependiente del hardware, por lo que no permite su adaptación de una plataforma a otra distinta.

•Desarrollo de programas estructurados. El lenguaje C permite desarrollar programas estructurados en funciones, bloques o procedimientos, lo que proporciona una compartimentación del código. Por el contrario, el Ensamblador no es un lenguaje estructurado, lo que lleva a que los programas desarrollados en ensamblador sean lineales, con el inconveniente que esto implica en lo que se refiere a claridad del código escrito.

•Fácil mantenimiento de los programas. Por ser un lenguaje de compresión relativamente fácil.

Aunque el desarrollo de programas para microcontroladores es posible realizarlo totalmente en Ensamblador, la utilización del lenguaje C supone una alternativa muy interesante por su rapidez, facilidad, y portabilidad, sin que esto signifique que este nuevo enfoque venga a sustituir definitivamente al Ensamblador, en casos en los que se necesita crear partes de código sujetas a determinadas restricciones ( reducido número de instrucciones, alta velocidad de ejecución,…) se puede implementar esa parte de código directamente en Ensamblador dentro de un programa en C, consiguiendo de este modo un código mucho más eficiente.

CCS 4.1 (PIC C COMPILER)

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Flowcode V5

2014-12-13T20:00:00.000-03:00

Flowcode 5 es uno de los lenguajes de programación gráfica para microcontroladores más avanzados del mundo. La gran ventaja de Flowcode es que permite crear sistemas electrónicos y robóticos complejos a aquellos que tienen poca experiencia.
Flowcode es un potente lenguaje que emplea macros para facilitar el control de dispositivos complejos como los displays de 7 segmentos, controladores de motor y displays LCD. El uso de las macros permite a los diseñadores controlar dispositivos electrónicos altamente complejos sin empantanarse en la comprensión de la programación involucrada.

En otras palabras, se trata de un lenguaje en el que, en lugar de emplear extrañas instrucciones con complejas sintaxis, emplea iconos gráficos que realizan tareas concretas. Los programas se confeccionan mediante esos iconos, dibujando sencillos y claros diagramas de flujo.

FLOWCODE PROFESSIONAL 5.2.0

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Proteus 8.1

2014-12-08T18:28:00.000-03:00

Proteus es un software de diseño electrónico desarrollado por Labcenter Electronics que consta de dos módulos, ARES e ISIS:

ISIS: Mediante este programa podemos diseñar el circuito que deseemos con componentes muy variados, desde una simple resistencia hasta algún que otro microprocesador o microcontrolador, incluyendo fuentes de alimentación, generadores de señales y muchas otras prestaciones. Los diseños realizados en Isis pueden ser simulados en tiempo real.

ARES: Ares es la herramienta de rutado de Proteus, se utiliza para la fabricación de placas de circuito impreso, esta herramienta puede ser utilizada de manera manual o dejar que el propio programa trace las pistas. También se podrá obtener una vista de la placa en 3D.

PROTEUS 8.1

Nota: Incluye licencia e instrucciones de instalación

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El relé, relay o relevador

2014-10-11T18:18:00.000-03:00

El relé, relay o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Símbolo:

Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

Tipos de relés

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de su intensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activación y desactivación, entre otros. Cuando controlan grandes potencias se llaman contactores en lugar de relés.

Relés electromecánicos

• Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).

• Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza unsolenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes

• Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.

• Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

Relé de estado sólido

Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecánico destruirian en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.

Relé de corriente alterna

Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y latinoamérica oscilarán a 2 x 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 2 x 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.

Relé de láminas

Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas pararesonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto, las demás no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.

Proyecto: Regulador de tensión con salida a triac

2014-10-08T21:47:00.001-03:00

Es un regulador de corriente alterna con el cual podemos regular la tensión de 240V (ó 110V) desde un valor prácticamente cero hasta el máximo y así, la carga que le conectemos funcionará a mas o menos potencia.

Si le conectamos una lámpara y accionamos el potenciómetro, encenderá mas o menos. Si ponemos un motor, girará mas o menos deprisa. Si ponemos una resistencia eléctrica, calentará mas o menos.

Circuito:

Se utiliza:

• Una resistencia de 82 ohm / 1/4 W

• Una resistencia 6K8 / 1/4 W

• Una resistencia de 1M / 1/4 W

• Un capacitor de 10 nF / 400 V (poliester)

• Un capacitor de 0.1 uF / 400 V (poliester)

• Un potenciómetro de 1 M

• Un diac DB3

• Un triac BT137

Opcional:

• Llave

Nota: Estos reguladores pueden ser hechos para potencias máximas distintas. Si se sobrepasa la potencia máxima, el triac puede cortocircuitarse. Cuando eso ocurre no se nota ningún fenómeno. No suele haber ruido, ni componentes que revientan. Simplemente el regulador deja de hacer su trabajo: No regula, siempre va a máximo como si conectaras la carga directamente a 220v.
Este circuito soporta un máximo de 1.5 A

La llave debera colocarse entre el pin central del potenciómetro y las resistencias R1 y R2 (Puede utilizarse un potenciómetro con llave incluida).

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El triac

2014-10-07T21:59:00.001-03:00

Un TRIAC es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en direcciones opuestas.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta (gate).
El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo de gate/puerta y puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa.

Donde:
A2 = Ánodo 2
A1 = Ánodo 1
G = Puerta de cebado o disparo.

DESCRIPCIÓN GENERAL

Cuando el triac conduce, circula la corriente de un ánodo al otro, dependiendo de la polaridad del voltaje externo aplicado. Cuando el voltaje es mas positivo en A2, la corriente circula de A2 a A1 en caso contrario fluye de A1 a A2. En ambos casos el triac se comporta como un interruptor cerrado (cebado). Cuando el triac deja de conducir no puede circular corriente entre los terminales principales sin importar la polaridad del voltaje externo aplicado por tanto actúa como un interruptor abierto.

Debe tenerse en cuenta que si se aplica una variación de tensión importante entre A1 y A2 (dv/dt) aún sin conducción previa, el triac puede entrar en conducción directa.

MONTAJE BÁSICO

La relación en el circuito entre la fuente de voltaje, el triac y la carga se representa en la figura siguiente. La corriente promedio entregada a la carga puede variarse alterando la cantidad de tiempo por ciclo que el triac permanece cebado. Si permanece una parte pequeña del tiempo cebado, la corriente promedio a través de muchos ciclos será pequeña, en cambio si permanece durante una parte grande del ciclo de tiempo encendido, la corriente promedio será alta.

Un triac no esta limitado a 180 de conducción por ciclo. Con un arreglo adecuado del disparador, puede conducir durante el total de los 360 del ciclo. Por tanto proporciona control de corriente de onda completa, en lugar del control de media onda que se logra con un SCR.

El esquema y las formas de onda pueden verse a continuación:

En la figura (a), las formas de onda muestran apagado el triac durante los primeros 30 de cada semiciclo, durante estos 30º el triac se comporta como un interruptor abierto, durante este tiempo el voltaje completo de línea cae en los terminales del triac VA2-A1, sin aplicar ningún voltaje a la carga. Por tanto no hay flujo de corriente a través del triac y la carga. La parte del semiciclo durante la cual existe esta situación se llama ángulo de retardo de disparo.

Después de transcurridos los 30º, el triac se dispara (ceba) y se vuelve como un interruptor cerrado y comienza a conducir corriente a la carga, esto lo realiza durante el resto del semiciclo. La parte del semiciclo durante la cual el triac esta cebado se llama ángulo de conducción.

En la figura (b), tenemos que el cebado del triac se produce a los 120º, entregando a la carga una menor potencia que en el caso anterior.

Con un circuito de control adecuado puede regularse la potencia entregada a la carga desde 0º (máxima potencia en la carga) hasta 360º (mínima potencia en la carga). Si la carga utilizada es un bombilla con este circuito conseguiremos un regulador de intensidad luminosa, si es un motor variaremos su velocidad, si es una estufa variaremos el calor que entrega.

A este sistema se le conoce con el nombre de control de fase. No es el sistema ideal para cargas de tipo inductivo (motores), pero puede emplearse con cargas de tipo resistivo ofreciendo buenos resultados.

El diac (Diodo para Corriente Alterna)

2014-10-07T21:58:00.001-03:00

Es un dispositivo semiconductor que se utiliza en corriente alterna su comportamiento es como un diodo, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos. El accionado del dispositivo se produce cuando entre sus ánodos se alcanza unos 30 voltios aproximadamente. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón. Debido a su comportamiento bidireccional y a su bajo valor de tensión de accionado, se suele emplear como elemento de disparo de un tiristor o triac.

Dónde:

A2 = Ánodo 2

A1 = Ánodo 1

Por tratarse de un elemento bidireccional y de comportamiento simétrico, los terminales A1 y A2 pueden cambiarse sin que ello suponga ningún tipo de modificación en su comportamiento.

Existen dos tipos de DIAC:

DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensión de avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al ser un dispositivo simétrico, funciona igual en ambas polaridades, intercambiando el emisor y colector sus funciones.

DIAC de cuatro capas: Consiste en dos diodos Shockley conectados en antiparalelo, lo que le da la característica bidireccional.
Un diodo Shockley es un dispositivo de dos terminales que tiene dos estados estables: uno de bloqueo o de alta impedancia y de conducción o baja impedancia.
Está formado por cuatro capas de semiconductor de tipo N y P, dispuestas alternadamente. Es un tipo de tiristor, no se debe confundir con el diodo de barrera Schottky.

Transistores

2014-10-07T21:58:00.000-03:00

Los transistores son componentes electrónicos semiconductores de estado sólido, que tienen como función amplificar señales o hacer de switch electrónico. Además, hacen parte fundamental de los circuitos integrados.

Los transistores tienen tres patas o terminales que reciben el nombre de emisor, base y colector. La posición de estas, varía dependiendo del modelo de transistor utilizado.

Clases de transistores

Existen dos clases de transistores: Bipolares y de efecto de campo “FET” (Field Effect Transistor).

Los transistores bipolares se clasifican en transistores NPN y transistores PNP, según el material usado en su fabricación.

Los transistores de efecto de campo (FET), se clasifican en canal N y canal P. Estos transistores, en vez de tener Base, Emisor y Colector, tienen compuerta (Gate), Fuente (Sourse) y Drenador (Drian). También existen los transistores Mosfet, muy usados en aparatos de comunicaciones.

Funcionamiento

El transistor es un elemento semiconductor que tiene la propiedad de controlar; la intensidad de corriente que circula entre el emisor y el colector, a voluntad del usuario o por otro componente, que estimula el terminal llamado Base con una pequeña corriente, mucho más baja, que la que circula entre el Emisor y el Colector.

Al aplicar a la Base del transistor una onda de intensidad débil; que puede tener cualquier forma de variación en el tiempo, tales como señales de televisión, radio, sonido etc, se consigue obtener entre emisor y colector; la misma forma de onda, en una corriente mayor, que ha sido proporcionada por un circuito de alimentación, lo que permite realizar repetitivamente, la transformación de una señal muy débil, en otra lo suficientemente fuerte, como para ser capaz de producir sonido en un parlante, imagen en un televisor, etc. A este efecto se lo llama Amplificación.

La conformación interna del transistor está compuesta por dos zonas tipo (N), (formadas por germanio y silicio sobre las que se ha aplicado un tercer material que está sobre cargado de electrones), separadas por una capa de material muy delgada tipo (P) que puede ser de materiales escasos en electrones como el indio o el boro. Este conjunto de zonas, una N-P y la otra P-N, producen entre las tres, un movimiento de electrones similar al que se forma en el diodo, provocando la partición de dos regiones de transición en las que se generan unas pequeñas diferencias de potencial, de forma que las dos zonas (N) quedarán a una tensión ligeramente con más carga positiva que la zona (P) intermedia.

Si al aplicar una tensión exterior, procedente de una batería o fuente de alimentación, a la primera unión N-P, cuyos terminales se llaman Emisor y Base respectivamente, en forma directa o con el negativo al Emisor, y el positivo a la Base, se producirá una circulación de corriente entre ambas regiones.

Al aplicar una segunda tensión a la unión P-N formada por la Base y una tercera zona denominada Colector, en sentido inverso (negativo a la base y positivo al colector), se conseguirá que la corriente de electrones que se generó con la primera tensión aplicada, sea atraída por la diferencia de potencial positiva aplicada al Colector, a pesar de la fuerte oposición que origina la unión Base-Colector polarizada en sentido inverso con lo que la corriente que salió del Emisor, llegará prácticamente en su totalidad al Colector, salvo una pequeñísima fracción que saldrá por la conexión de la Base. Esta fracción de corriente es la que es capáz de controlar o modular a la principal, con los efectos ya descritos que ésta será siempre un múltiplo de la base.

La corriente de control entra por la base y sale por el emisor, pasando por una unión P-N polarizada directamente.

La transferencia de resistencia de un transistor, consiste en que se puede hacer circular una corriente a través de una unión inversamente polarizada (Colector-Base) lo que supone una resistencia equivalente muy alta, mediante otra corriente circulando por un circuito formado por una unión polarizada directamente (Base-Emisor), que supone una baja resistencia equivalente

Una propiedad muy interesante del transistor es su capacidad para entregar una intensidad de corriente fija y constante a una resistencia en una forma independiente del valor de esta, por lo tanto, las variaciones de corriente obtenidas por la sección de la base, producirán sobre la resistencia unas variaciones de tensión, que podrán ser calculadas aplicando la ley de ohm (V = I x R), y dependerán por lo tanto de la corriente de base y del valor de la resistencia (R) que se sitúe en el colector, dando valores mayores cuanto mas alta sea esta (R), estando al limite fijado, obviamente, por la tensión externa de alimentación. El resultado de todo ello, será una amplificación de tensión, calculada como la relación entre el voltaje obtenido sobre la resistencia, denominada de carga y la tensión que se aplicó en la unión (Base-Emisor) para generar la corriente que se ha llamado de Base.

Identificación y prueba de un Transistor

Los transistores se caracterizan por ser PNP (Colector Positivo, Base Negativa y Emisor Positivo) o NPN (Colector Negativo, Base Positiva y Emisor Negativo). A diferencia de los transistores de potencia Tipo T220, que traen una distribución de patas Base Colector Emisor, todos los demás varían de acuerdo a su referencia y algunas veces la marca. Para identificar correctamente un transistor, debe escribir en un buscador de Internet, la referencia seguida de la palabra “datasheet”, ejemplo: 2SC5200 datasheet. De esta manera descargamos la hoja de datos que contiene; Su polaridad, distribución de patas, características técnicas y su complementario.

Si usted no encuentra en la red la hoja datos del transistor, deberá hacer uso del Multímetro de la siguiente manera:

El comportamiento de un transistor PNP al medirlo en frío, es similar a tener dos Diodos unidos por su Cátodo y por esta unión, derivar una tercera pata que hará las veces de Base. Colocamos el multímetro en continuidad o diodo, colocamos la punta roja en la Base y la punta negra en el colector y deberá medir entre 400 y 800, que es una “leve” continuidad. Esto mismo debe marcar entre la Base y el Emisor. Al invertir las puntas deberá marcar infinito (1 a la izquierda). Si las mediciones anteriores le dan al contrario, indica que el transistor es NPN

El comportamiento de un transistor NPN al medirlo en frío, es similar a tener dos Diodos unidos por sus Ánodos y por esta unión, se deriva una tercera pata que será la Base. Colocamos el multímetro en continuidad o diodo, colocamos la punta negra en la Base y la punta roja en el colector y deberá medir entre 400 y 800, que es una “leve” continuidad. Lo mismo debe marcar entre la Base y el Emisor. Al invertir las puntas deberá marcar infinito (1 a la izquierda). Si las mediciones anteriores le dan al contrario, indica que el transistor es PNP.

Si al medir el transistor el multímetro marca cero (0), el transistor está en corto, al igual que al medir entre colector y emisor debe marcar infinito o continuidad nula, de lo contrario el transistor está averiado.

Diodos

2014-10-07T21:57:00.000-03:00

Los diodos son componentes electrónicos elaborados con materiales semiconductores, que tienen como función permitir el paso de corriente en una sola dirección. Tienen dos patas que reciben el nombre de ánodo y cátodo.

El ánodo equivale a la pata de entrada de la corriente o señal, y el cátodo, a la salida de corriente o señal.

Los diodos se consiguen en diferentes tamaños, lo que representa también su potencia. Entre más grandes, soportan más corriente. Al comprarlos se piden en vatios que equivale a la cantidad de voltios y amperios que pueden soportar.

Los diodos se dividen en diferentes clases: diodo rectificador, LED (diodo emisor de luz), diodo zener (permite el paso hasta cierto voltaje), SCR (diodo rectificador de silicio) y fotodiodos.

El Diodo Zener, permite el paso de un voltaje determinado. Se usan en los circuitos que necesitan diversos voltajes, para evitar hacer una fuente para cada voltaje. El diodo zener siempre va acompañado de una resistencia, llamada Resistencia de polarización del zener (RZ). El diodo zener se coloca en paralelo, mientras de la resistencia va en serie, antes de zener. Esta se calcula, restando del voltaje total de la fuente, el voltaje del diodo zener, y este resultado lo dividimos entre los miliamperios de consumo del circuito que vamos a alimentar. Es de notar que si el circuito consume más de 40 miliamperios (0.04 amp), se recomienda colocar un transistor a la salida del zener para quitarle trabajo a este y evitar recalentamiento del zener o de la resistencia.

También hay agrupaciones de diodos que cumplen funciones específicas, como el Puente de diodos, que acompañado de un condensador, se usa para convertir corriente alterna en corriente directa. La posición e interconexión de los diodos en el puente de diodos, obligan a la corriente alterna a viajar por los diodos, separando los ciclos positivos de los ciclos negativos, para luego ser rectificados por un condensador. El voltaje AC, al ser convertido en voltaje DC, se incrementa en 1.4141 que es la raíz de 2.

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz.

Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.

Eléctricamente el diodo LED se comporta igual que un diodo de silicio o germanio.

Los Display de siete segmentos, usados para contadores, son formados por 7 LEDs, que forman un ocho (8) y dependiendo de los LEDs que se prendan, se forman los números del 0 al 9.

Debe de escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obtener una buena intensidad luminosa y evitar que este se pueda dañar.

El LED tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 voltios aproximadamente y la gama de corrientes que debe circular por él está entre los 10 y 20 miliamperios (mA) en los diodos de color rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros LEDs.

Los diodos LED tiene enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes, como su bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas.

El diodo LED debe ser protegido. Una pequeña cantidad de corriente en sentido inverso no lo dañará, pero si hay picos inesperados puede dañarse.

Una forma de protegerlo es colocar en paralelo con el diodo LED, pero apuntando en sentido opuesto, un diodo de silicio común.

Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento.

Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja, que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas difusoras de luz.

Con los últimos adelantos, en los diodos LED de alta luminosidad, este problema prácticamente ha quedado en el pasado.

Bobinas e Inductancias

2014-10-07T21:39:00.002-03:00

Bobina

Una bobina es un componente formado por varias vueltas o espiras de alambre de cobre (esmaltado o aislado con barniz dieléctrico), enrolladas sobre un núcleo que puede ser de aire, o algún material magnético como el hierro o la ferrita.

Recibe el nombre de inductancia, la oposición de una bobina a los cambios de corriente.

Unidades de medida

La unidad de medida de la inductancia es el henrio (H). Se define inductancia como la propiedad de una bobina de presentar una diferencia o caída de voltaje de un voltio, cuando el cambio en la corriente a través de ella, es de un amperio por segundo (A/S).

Se utilizan submúltiplos como el milihenrio (mH) que equivale a una milésima parte de un henrio, y el microhenrio que equivale a una millonésima parte de un henrio.

Tipos de bobinas

Bobinas con núcleo de aire: Tienen baja inductancia y se utilizan para señales de alta frecuencia en radios, televisores, transmisores, etc.

Bobinas con núcleo de hierro: tienen un mayor campo magnético, que por consiguiente generan valores altos de inductancia. Se aplican en transformadores en los que se utiliza un núcleo laminado en forma de “E” y otro en forma de “I”, para disminuir pérdidas.

Bobinas de núcleo de ferrita: Se utilizan en circuitos de alta frecuencia y se logran buenos valores de inductancia en tamaños reducidos. La ferrita es un compuesto formado con polvo de óxido de hierro, mezclado con otros materiales y revestido de aislante, el cual se comprime y aglutina hasta quedar en forma sólida. Este tipo de bobinas son utilizados en:

Fuentes conmutadas para computador Antenas de radio AM y SW

Transformadores de frecuencia de radios FM y AM, etc.

Simbolo del transformador

Símbolo de la bobina

Puesto que las bobinas, comercialmente son difíciles de conseguir, Generalmente son construidas de forma casera, de acuerdo a la aplicación que se necesite.

Factores de los que depende la inductancia

• Numero de espiras

• Choque de radiofrecuencia o de baja frecuencia

• Transformadores de frecuencia intermedia en radiorreceptores

• Antenas de ferrita

• Transformadores en general

Resonancia

Cuando se conecta una bobina en paralelo con un condensador, se forma un circuito muy conocido con el nombre de “tanque”, el cual se utiliza para rechazar cierta frecuencia específica. Este circuito funciona de la siguiente manera:

El condensador genera una corriente de descarga sobre la bobina hasta que el voltaje del condensador llega a 0.

La bobina genera un voltaje cuando la corriente va disminuyendo en la misma y dicho voltaje recarga el condensador, pero con polaridad opuesta.

El ciclo se repite.

De seguir así, el, circuito sigue oscilando senoidalmente, pero las pérdidas en la bobina y en las patas del condensador, amortiguan la oscilación hasta que desaparece.

La frecuencia en la que oscila el “tanque”, depende del valor de capacitancia y de inductancia del condensador y la bobina, y se llama frecuencia de resonancia.

La corriente pico y el voltaje pico, son los valores máximos de una onda senoidal de voltaje o corriente. Valor RMS se relaciona con el pico.

Srms = 0.707 * Smax ó Srms = Smax / (raiz de 2) => Smax = Srms / 0.707 ó Smax = (raíz de 2) * Srms

Condensadores o capacitores

2014-10-07T21:39:00.001-03:00

Se llama capacitor o condensador a un elemento que es capaz de almacenar energía eléctrica por un tiempo determinado, la cual luego se desprende de diversas formas según el uso que se le quiera dar.

Internamente, el capacitor se compone de dos placas conductoras (armaduras) que están separadas por un dieléctrico, éste es, un material que no conduce la electricidad y suele ser de papel, mica, aire, porcelana, vidrio, poliéster, etc. Una vez conectado a una fuente de alimentación que entrega una tensión (V) entre sus placas, comienzan a almacenarse cargas de polaridad opuesta en cada una de ellas. De esta forma, una de las placas queda cargada positivamente, mientras que la otra lo hace de forma negativa. Esta diferencia hace que se produzca un campo eléctrico en el dieléctrico del condensador, resultando allí una diferencia de potencial (V) exactamente igual a la entregada por la fuente de alimentación, es decir, cuando este se carga se comporta como un acumulador de carga, mientras que cuando se descarga actúa como un generador. Un capacitor no permite el paso de la corriente continua cuando se ha cargado.

Un condensador de gran capacidad puede almacenar cargas mayores que otro de menor capacidad.
Los factores que influyen en la capacidad son:

Superficie de las placas: A mayor superficie, mayor capacidad.

Distancia entre las placas: Cuanto mas próximas, mayor capacidad.

Constante dieléctrica del material aislante de las placas: Por ejemplo, el papel seco aumenta la capacidad.

Un condensador mantiene la carga durante mucho tiempo, pero va perdiendo carga por fuga del dieléctrico o iones del aire.

Existen dos tipos de condensadores: Condensadores fijos (cerámicos, poliéster y electrolíticos) y condensadores variables (también ajustables).

Capacitores Fijos

Estos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado. Podemos distinguir los Siguientes tipos:

• Cerámicos.

• Plásticos.

• Electrolíticos.

Capacitores cerámicos

El dieléctrico utilizado por estos condensadores es la cerámica, siendo el material más empleado el dióxido de titanio. Este material confiere al condensador grandes inestabilidades, por lo que en base al material se pueden diferenciar dos grupos:

• Grupo I: caracterizado por una alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi constante.

• Grupo II: En los condensadores de este grupo, el coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y además de presentar características no lineales, su capacidad varía considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento.

Capacitor cerámico no posee polaridad.

Su valor viene inscripto en una de sus caras,

Mediante un código.

Capacitores de plástico

Estos condensadores son comúnmente llamados de poliéster, y se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y las elevadas temperaturas de funcionamiento que poseen.

Según su fabricación, se dividen en:

• Tipo K: Armaduras de metal.

• Tipo MK: armaduras de metal vaporizado

Según el dieléctrico usado:

• KS: Constituidos por láminas de metal y poliestireno como dieléctrico.

• KP: Formados por láminas de metal y dieléctrico de polipropileno.

• MKP: Dieléctrico de polipropileno y armaduras de metal vaporizado.

• MKT: Láminas de metal vaporizado y dieléctrico de poliéster.

• MKC: Constituidos por makrofol, que es un metal vaporizado para las armaduras y policarbonato para el dieléctrico

Los condensadores de cerámica y poliéster, no tiene polaridad. Es de notar que los Condensadores cerámicos sólo soportan hasta 50 voltios, mientras que los condensadores de poliéster se consiguen en diferentes voltajes que van desde los 100 voltios hasta los 2.000 voltios y más.

Capacitores electrolíticos

En estos condensadores, una de las armaduras es de metal, mientras que la otra es un conductor iónico o electrolito. Presentan altos valores capacitivos con relación al tamaño y son polarizados (tienen un polo positivo y uno negativo).

Podemos distinguir dos tipos:

• Electrolíticos de aluminio: La armadura metálica es de aluminio y el electrolito de terraborato armónico.

• Electrolíticos de tantalio: El dieléctrico es óxido de Tántalo. Poseen mayor valor capacitivo. Las tensiones que soportan son menores que los de aluminio y su costo es más elevado.

Capacitores variables

Se emplean fundamentalmente cuando se necesita variar una frecuencia, por ejemplo, en sintonizadores de radio o televisión, o para realizar ajustes finos en cierta sección del circuito mediante timmers. La variación se lleva a cabo a través del desplazamiento mecánico entre placas enfrentadas. La relación de variación según ángulo y giro respecto de la capacidad la determina el fabricante según su forma constructiva, obedeciendo a distintas leyes de variación, entre las que destacan la lineal, logarítmica y cuadrática corregida.

• Capacitores variables giratorios:

Muy utilizado para la sintonía de aparatos de radio. La idea de estos es variar con la ayuda de un eje (que mueve las placas del capacitor) el área efectiva de las placas que están frente a frente y de esta manera se varía la capacitancia. Estos capacitores se fabrican con dieléctrico de aire, pero para reducir la separación entre las placas y aumentar la constante dieléctrica se utiliza plástico. Esto hace que el tamaño del capacitor sea menor.

• Capacitores ajustables "trimmer":

Se utiliza para ajustes finos, en rangos de capacitancias muy pequeños. Normalmente éstos, después de haberse hecho el ajuste, no se vuelven a tocar. Su capacidad puede variar entre 3 y 100 pf. Hay trimmers de presión, disco, tubular, de placas.

Unidades de medida de los condensadores

La unidad medida de los condensadores es el faradio (F). Este es usado en redes eléctricas de tamaño monumental, por lo que en electrónica se hace necesario utilizar pequeñas fracciones del faradio.

Microfaradio, (uF), equivale a una millonésima parte de un faradio (0.000001 F).

Nanofaradio (nF), equivale a una milmillonésima parte de un faradio (0.000000001 F).

Picofaradio (pF), equivale a una billonésima parte de un faradio (0.000000000001 F).

Ya que el tamaño de los condensadores electrolíticos es considerable, llevan marcados en su superficie, la capacidad, la polaridad y la tensión máxima de trabajo.

En estos componentes es muy importante tener en cuenta el voltaje máximo de trabajo y la polaridad, pues en el caso de necesitar una mayor tensión, aumenta el tamaño y por lo tanto su precio. Cuando se usa un condensador que esta por debajo de la tensión requerida, con el tiempo puede llegar e reventarse.

Los condensadores electrolíticos tienen como valores usuales los 1; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7 y 6,8 microfaradios y sus múltiplos de 10.

Los condensadores y la corriente alterna

Si se aplica una corriente alterna (AC) que varía senoidalmente a un condensador, habrá circulación de corriente en un sentido y en el otro, pues el condensador se carga y descarga al cambiar la polaridad de la fuente de alimentación. Ante la tensión alterna y al producirse el efecto descrito de cargas y descargas sucesivas, se puede afirmar que sí se realiza, una verdadera circulación de corriente, aunque ésta no fluye en realidad a través del dieléctrico, con lo que se llega a una de las principales aplicaciones del condensador en la práctica, que es la de separar corrientes continuas de alternas cuando ambas existen simultáneamente.

Código japonés de condensadores

10 * 10^4 Picofaradios, 0.1 microfaradios o 100 nanofaradios

Valor expresado en picofaradios

En otros casos se escribe el valor explícito sobre el cuerpo del condensador. Se usa también en resistencias SMD, con el valor total expresado en ohmios.

Resistencia eléctrica / resistor eléctrico

2014-10-07T21:39:00.000-03:00

Se llama RESISTOR al componente realizado especialmente para que ofrezca una determinada resistencia eléctrica, mientras que la RESISTENCIA es la propiedad física (oposición al paso de corriente que supone una pérdida de energía en forma de calor).

Los resistores componentes electrónicos de dos terminales y su forma depende entre otras cosas de la máxima potencia eléctrica que pueden disipar (transformar en calor) antes de quemarse, y del material con el que están construidas. Éstos no tienen polaridad, esto significa que pueden conectarse en cualquier dirección.

En la "jerga" eléctrica y electrónica, son conocidos simplemente como resistencias.

La imagen anterior muestra algunos resistores de distintos tipos y valores. Las bandas de color que se ven en las imágenes, se utilizan para determinar el valor del mismo en “Ohm” (unidad en la que se mide la resistencia eléctrica) y la Tolerancia (es decir, la desviación máxima que pueden tener el resistor respecto del valor que indican las bandas)

Símbolos y formulas

El símbolo de un resistor es:

El resistor es un componente de comportamiento lineal y por lo tanto cumple con la ley de Ohm.
Por ley de Ohm tenemos: R = V / I y se mide en ohms (Ω)

Un ohm es la resistencia eléctrica que hay entre dos puntos de un conductor, al que se le aplica una tensión de un volt, produciendo una corriente de un amper.

La resistencia es un componente pasivo que hace oposición a la corriente. Se utilizan para limitar o controlar el paso de corriente en los circuitos. El símbolo es omega. (Ω)

Composición

Las resistencias electrónicas están hechas a partir de materiales conductores y resistivos, como carbón prensado, una película metálica y alambre, recubiertas en cerámica. Ajustando la proporción entre los componentes, se logran los valores resistivos deseados.

Las resistencias electrónicas, además de tener un valor en ohms, tienen una tolerancia al calor producido por el esfuerzo que realizan al oponerse a la corriente, que es medido en vatios o Watt (W). Comercialmente se utilizan valores que varían desde 1/8w, hasta 20w.

Existen dos tipos de resistencias: resistencias fijas y resistencias variables. Las resistencias fijas, como su nombre lo indica, son aquellas que traen un valor fijo de fábrica. Estas pueden tener una tolerancia entre el 5% y el 10%, de inexactitud, excepto las resistencias de precisión.

Resistores – Código de Colores

El valor de una resistencia fija común puede ser afectado por la temperatura a la que esté expuesta, restándole resistencia. En los termistores la resistencia aumenta en mayor grado. Los termistores, se aplican en circuitos de control de temperatura.

Las resistencias generan un ruido blanco o de Johnson, por movimiento aleatorio de electrones, que generan corrientes pequeñas.

Otro tipo de resistencias son las resistencias variables, como los potenciómetros, reóstatos LDR’s y Termistores (resistencias que dependen de la temperatura).
Un valor importante a tener en cuenta al momento de elegir un resistor para un circuito es la máxima potencia que pueden disipar. Los valores comerciales de potencias típicos son 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 3W y más.

Veamos el siguiente ejemplo:

Supongamos que nuestra fuente de alimentación es de 12V y que el resistor es de 100 Ohm.

Por la ley de Ohm, resultará entonces que:

I = V / R = 12V / 100 Ohm = 0.12A.

Resulta que la potencia que debe disipar el resistor será:

P = V * I = 12V (Volt) * 0,12A (Ampere). = 1.44 W (Watt)

De modo tal que si quisiéramos armar el circuito anterior deberíamos comprar un resistor de 100 Ohm y cuya potencia fuese mayor a 1.44 W para evitar que se destruya al ser conectada. (Por ejemplo, de 3W).

Resistencias variables (Potenciómetros o presets)

Los potenciómetros son resistencias de valor variable (mediante un cursor mecánico) y se clasifican en logarítmicos y lineales.
Los logarítmicos, varían exponencialmente de acuerdo al movimiento del cursor, estos generalmente se emplean para control de volumen en audio.

Los lineales, cambian linealmente cuando se mueve el cursor. Así, para cada aproximadamente 270 grados de giro el incremento de resistencia es el mismo.

Son componentes electrónicos utilizados para ajustar niveles de resistencia o tensión y en casos especiales, para obtener un valor de resistencia no comercial o no predecible de antemano y llevar al circuito dentro de los límites de funcionamiento.

Éstos consisten básicamente en una resistencia con una conexión intermedia y móvil. Se utilizan como divisores de tensión, o como resistencias ajustables, cuando no se conecta uno de sus extremos.

Los presets también son resistencias variables pero con diferencia en su tamaño, modo de variación y uso dentro del circuito. Éstos no tienen perilla, se varía mediante un destornillador y su uso es generalmente para obtener un valor no comercial de resistencia a modo de calibración, a diferencia de los potenciómetros, este valor generalmente quedará fijo en el circuito.

Presets en presentación horizontal

Los potenciómetros dobles, se utilizan para variar simultáneamente la tensión, o la resistencia en dos zonas del circuito o en dos circuitos diferentes. Pueden conectarse de manera que aumenten su resistencia simultáneamente o invertir las conexiones extremas de alguno de ellos para que uno aumente y otro disminuya. Son utilizados en audio para manejar los dos canales del estéreo.

Potenciómetro doble

El potenciómetro se representa como una resistencia con dos contactos en sus extremos, entre los que se mide su resistencia nominal y una toma intermedia. Cuando la toma intermedia se desplaza manualmente, es decir por un mando de accionamiento manual y rápido se suele representar por una flecha, pero cuando se trata de un elemento de ajuste que normalmente no se vuelve a tocar una vez ajustado (preset), se representa por un trazo.

Cuando el potenciómetro se utiliza como divisor de tensión, como en el caso de los controles de volumen de audio, la tensión de salida se calcula dividiendo la tensión de entrada por R1 sobre la suma de R1 y R2.

Vout = (Vin * R2) / (R1 + R2)

Dónde R1 y R2 son las resistencias que forman el potenciómetro (midiendo del punto central a los extremos).
De esta manera se disminuye la amplitud de la señal que el pre-amplificador entrega al amplificador de potencia.

No todos los potenciómetros tienen accionamiento giratorio, los hay de accionamiento longitudinal en los que el curso se desplaza en línea recta. Hay modelos de uso corriente y modelos para utilizar en consolas de mezcla profesionales, se trata normalmente de componentes de gran calidad para evitar ruidos por falsos contactos del cursor, además permiten tener una imagen gráfica de su posición, lo cual los hace ideales en los ecualizadores gráficos. A estos potenciometros se las llama faders.

Resistencias SMD o de montaje superficial (Surface Mounted Device)

Identificar el valor de una resistencia SMD es más sencillo que para una resistencia convencional, ya que las bandas de colores son reemplazadas por sus equivalentes numéricos y así se imprimen en la superficie de la resistencia, la banda que indica la tolerancia desaparece y se la "reemplaza" en base al número de dígitos que se indica, es decir; un número de tres dígitos nos indica en esos tres dígitos el valor del resistencia, y la ausencia de otra indicación nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 5%. Un número de cuatro dígitos indica en los cuatro dígitos su valor y nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 1%.

Primer dígito: corresponde al primer dígito del valor
Segundo dígito: corresponde al segundo dígito del valor
Tercer dígito: (5%): representa al exponente, o "números de ceros" a agregar (figura 1)
Tercer dígito: (1%): corresponde al tercer dígito del valor (figura 2)
Cuarto dígito: (1%): representa al exponente, o "número de ceros" a agregar

Otra codificación:

Primer caso: Se le ha aplicado una costumbre común en muchos fabricantes que es la de la supresión del cero. Es decir estamos ante un resistor que normalmente debería tener estampado el número 470 (47ohms), pero que se le ha quitado el 0 por conveniencia. Este es un caso común en prácticamente todos los resistores con 2 cifras. Note que el valor de resistencia indicado no hubiese cambiado, solo su porcentaje de tolerancia o error.

Segundo caso: En la resistencia con la leyenda 1R00 la R representa al punto decimal, es decir deberíamos leer "uno-punto-cero-cero". Aquí el cuarto dígito no solo nos dice que se trata de un exponente cero sino que también su existencia manifiesta la importancia de la precisión (1%). Se trata simplemente de un resistor de 1 ohm con una desviación máxima de error de +/- 0.5%

Tercer caso: (1R2) es similar al anterior, sin embargo a diferencia de este se le ha aplicado la supresión del cero por lo que deberíamos entender que se trata de un resistor de 1.2 ohms con una tolerancia del 5% de error.

Cuarto caso: (R33), tenemos el valor 0.33 al cual se le suprimió el cero. La ausencia de un cuarto dígito nos dice que se trata de un resistor "común" de 0.33 ohm 5%.

Quinto caso: es uno de los más comunes y en general abundan en muchas placas con dispositivos SMD. El 000 nos dice que se trata de un resistor de cero ohms, es decir un simple conductor. Esto es debido a que la densidad del trazado es tan alta que no queda otro remedio que recurrir al viejo "puente". En otros casos estos componentes son usados como protección fusible aprovechando las dimensiones reducidas del material conductor.

Eagle 6.5.0 con patch

2014-10-05T15:41:00.000-03:00

CadSoft Computer Inc. nos presenta Eagle Layout Editor, una potente aplicación con la que diseñar circuitos impresos y realizar esquemas electrónicos. Eagle son las siglas de Easily Aplicable Graphical Layout Editor.

Gracias a este editor lograrás diseñar esquemas y placas de circuito impreso con autorouter, es decir con la función que automatiza el dibujo de pistas en la placa de circuitosimpresos, y todo esto en un entorno ergonómico.

Esta versión conlleva ciertas limitaciones, como en el caso de los tamaños de placas, pero nos permite el acceso a programas que suelen ser muy caros. El programa tiene tres módulos: el editor de Layout, el editor de esquemas y el autorouter, todo esto integrado en un mismo entorno.

EAGLE 6.5.0 + PATCH

Nota: Para instalar el patch se deberá copiar el archivo a la carpeta donde se instaló el Eagle, ejecutarlo como administrador y hacer click en "patch". Cuando finalice dirá "done".

Si algún link deja de funcionar no duden en comentarlo para que sea resubido.

Live Wire y PCB Wizard

2014-10-04T19:45:00.000-03:00

Livewire: Livewire es un sofisticado software para diseñar y simular circuitos electrónicos. Interruptores, transistores, diodos, circuitos integrados y muchos otros componentes pueden ser empleados para investigar el comportamiento de un circuito y si se exceden los límites de funcionamiento máximos de los componentes, estos explotarán en la pantalla indicando un mal funcionamiento del circuito diseñado.

PCB Wizard: PCB Wizard es un potente software para el diseño de circuitos impresos, ya sea, simple o doble capa. El mismo provee una buena cantidad de herramientas que permiten cubrir todas las necesidades al momento de diseñar un PCB estándar, incluye dibujo esquemático, conversión de esquemático a circuito impreso, posicionamiento de componentes, autorouteado de pistas y reportes de listas de materiales.

LIVE WIRE Y PCB WIZARD

Manuales

Manual Live Wire y PCB Wizard

Una serie de tutoriales en archivo PDF para aprender a manejar el programa casi a la perfección.

MANUAL LIVE WIRE Y PCB WIZARD

Librerías PCB Wizard

Si bien el programa incluye muchos componentes, hay componentes muy usados que no los tiene. Aquí podras descargar un archivo RAR que contiene varios de ellos.

LIBRERÍAS PCB WIZARD

Nota: Para instalar las librerías deberán ir a Tools>Library>Install Library.

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Proyecto: Luz automática temporizada con 555

2014-05-12T20:39:00.000-03:00

El 555 es un circuito integrado que se utiliza en una variedad de temporizadores y se aplica en la generación de pulsos y oscilaciones.
En éste caso se utilizará como un temporizador que controle el encendido de una lámpara de 110 ó 220 Vac con un tiempo mínimo de 30 segundos hasta un máximo de 10 minutos.

Circuito:

Se utiliza:

• Una resistencia de 47 K
• Un potenciómetro o preset de 1Mohm
• Un transistor 2N2222A ó BC846
• Un led
• Una resistencia de 1 K
• Un capacitor 470 uF 16 V
• Un relé 12 Vdc / 220 Vac
• Un sensor
• Una lámpara

Notas:

Para el cálculo del tiempo que durará encendida la lámpara se deberá utilizar la siguiente formula: t = 1.1 * R1 * C1
Donde el tiempo será medido en segundos, la resistencia en ohm y el capacitor en faradios.
Por ej: Para un tiempo de 5 seg. los valores serán R1 = 100 K, C1 = 47 uF.
En R1 se puede colocar, también, un potenciómetro para variar este tiempo.

Para más información sobre el 555 CLICK ACÁ

En la entrada (pin 2) se deberá colocar la salida de algún tipo de sensor, como por ejemplo un sensor de movimiento.
Si se desea colocar simplemente un pulsador el circuito será:

Ejemplo de PCB:

Para aprender a realizar el circuito impreso PCB CLICK ACÁ

DESCARGA ESTE DOCUMENTO ACÁ.

El 555

2014-05-11T05:02:00.001-03:00

El 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de temporizadores y se aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones.
Puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete.

Sus características más destacables son:

Temporización desde microsegundos hasta horas.
Modos de funcionamiento:
- Monoestable.
- Astable.
Aplicaciones:
- Temporizador.
- Oscilador.
- Divisor de frecuencia.
- Modulador de frecuencia.
- Generador de señales triangulares.

Especificaciones generales del 555:

Descripción de las patillas del temporizador 555

• GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra (masa).

• Disparo (normalmente la 2): Es donde se establece el inicio del tiempo de retardo si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando esta patilla tiene menos de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

• Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 V. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reinicio (normalmente la 4).

• Reinicio (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a alimentación para evitar que el temporizador se reinicie.

• Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1.7 V) hasta casi 0 V (aprox. 2 V menos). Así es posible modificar los tiempos. Puede también configurarse para, por ejemplo, generar pulsos en rampa.

• Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

• Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

• Voltaje de alimentación (VCC) (normalmente la 8): es la patilla donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 V hasta 16 V.

Funcionamiento astable

Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra.

La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de estos tiempos dependen de los valores de R1, R2 y C.

En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia:

F = 1 / T = 1.44 / [C * (Ra + 2 * Rb)]

Y el periodo es simplemente: T = 1 / f

La señal cuadrada tendrá como valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor bajo 0V.
Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas:

Salida a nivel alto: t1 = 0.693 * (Ra + Rb) * C
Salida a nivel bajo: t2 = 0.693 * Rb * C

Funcionamiento monoestable

En este caso el circuito entrega un solo pulso de un ancho establecido por el diseñador.
Cuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.
Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la ecuación:

t = 1.1 * Ra * C

Es recomendable, para no tener problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).

NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.