Transistores
Introducción
Transistores son dispositivos electrónicos que, conectados adecuadamente en un circuito, pueden funcionar como interruptores o amplificadores de señales eléctricas.
Materiales de los Transistores
Están hechos de materiales semiconductores, que presentan una conductividad media entre los conductores y los aislantes. Esto permite que su resistencia varíe, comportándose como conductores o aislantes según las condiciones.
Estructura y Conexión
Todo transistor tiene 3 patillas: base, colector y emisor. Es fundamental conectarlas correctamente en el circuito:
- Transistor NPN: polo (+) al colector y a la base.
- Transistor PNP: polo (-) al colector y a la base.
Funcionamiento
Un transistor puede funcionar de 3 formas distintas:
- Activa: como amplificador, dejando pasar más o menos corriente.
- Corte: no pasa corriente.
- Saturación: pasa prácticamente toda la corriente.
Analogía Hidráulica
Imaginemos una tubería con una llave de paso (B) con un muelle de cierre. El fluido intenta pasar del emisor (E) al colector (C):
- Sin presión en B (base): la válvula no se abre y el fluido no pasa de E a C (funcionamiento en corte). El transistor actúa como un interruptor abierto.
- Con algo de presión en B (base): la válvula se abre parcialmente, permitiendo el paso de fluido de E a C (funcionamiento en activa). El transistor permite un paso de corriente proporcional a la abertura de la válvula, superior a la corriente que llega a la base. A esta relación se le llama amplificación o ganancia.
- Con suficiente presión en B (base): la válvula se abre totalmente, permitiendo el paso del fluido sin dificultad (funcionamiento en saturación). El transistor actúa como un interruptor cerrado.
Transistor como Interruptor
Cuando no hay corriente de base, el transistor funciona en corte, como un interruptor abierto. Con suficiente corriente en la base, funciona como un interruptor cerrado, permitiendo el paso de corriente entre el emisor y el colector.
Asociaciones de Transistores: Par Darlington
Un transistor es un amplificador de corriente. El Par Darlington mejora la amplificación al disponer dos transistores de forma que uno alimente la base del otro con la corriente amplificada del primero.
El Condensador
Introducción
Un condensador está formado por dos placas metálicas paralelas separadas por aire o un aislante. Su función principal es almacenar y descargar energía eléctrica.
Capacidad
La capacidad es la relación entre la carga almacenada y la tensión aplicada. Se mide en faradios (F), aunque se usan valores más pequeños como microfaradios (µF), nanofaradios (nF) o picofaradios (pF).
Tipos de Condensadores
- Polarizados: tienen polaridad y deben conectarse adecuadamente en el circuito.
- No polarizados: suelen ser de bajo valor y se pueden conectar sin tener en cuenta la posición.
El Condensador como Temporizador
Los condensadores pueden actuar como temporizadores de señales eléctricas, permitiendo o no la circulación de corriente según su estado de carga.
Tiempo de Carga
Es el tiempo que tarda un condensador en alcanzar los 2/3 de su tensión al cargarse a través de una resistencia. La temporización empieza cuando se activa el interruptor y el condensador comienza a cargarse.
Circuito Integrado
Introducción
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor sobre la que se fabrican circuitos electrónicos. Está protegido dentro de un encapsulado con conductores metálicos para la conexión.
Ventajas
- Menor costo: se fabrican en grandes cantidades mediante fotolitografía.
- Mayor eficiencia energética: la miniaturización de los componentes reduce el consumo de energía.
- Tamaño reducido.
Circuito Integrado 555
El CI 555 es un temporizador de bajo costo y grandes prestaciones. Funciona como multivibrador estable y monoestable, detector de impulsos, etc.
Características
- Dispositivo barato.
- Combina comparadores que se establecen en 2/3V y 1/3V.
Funcionamiento
El 555 puede conectarse para funcionar de diferentes maneras, como:
- Multivibrador estable.
- Multivibrador monoestable: tiene un estado estable o de reposo y cambia al aplicarle una señal exterior, regresando al reposo tras un tiempo.
Usos
Se utiliza en ordenadores, electrodomésticos, teléfonos, etc.
Resumen
Par Darlington: multiplica la ganancia de los transistores.
Condensador: deja pasar corriente mientras se carga y se comporta como un interruptor abierto una vez cargado.