Elementos activos

1. Elementos activos

2. ¿QUE SON LOS ELEMENTOS ACTIVOS? • Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. • Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.

3. Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del tríodo de lee de Forest. • En una primera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrónicos como la radio o la televisión.

4. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los semiconductores que más tarde darían paso a los circuitos integrados cuya máxima expresión se encuentra en los circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones de componentes.

5. En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos. • En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.

7. Amplificador operacional • Un amplificador operacional (A.O.) es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado ) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia): Vout = G·(V+ − V−)

9. Aplicaciones del A.O. • Calculadoras analógicas • Filtros • Preamplificadores y buffers de audio y video • Reguladores • Conversores • Evitar el efecto de carga • Adaptadores de niveles (por ejemplo CMOS y TTL)

10. Diodo • Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodo consta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica. • Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua.

12. Aplicación del diodo • Rectificador de media onda • Rectificador de onda completa • Rectificador en paralelo • doblador de tension • Estabilizador Zener • Recortador • Circuito fijador • Multiplicador de tensión • Divisor de tensión

13. Diodo Zener • Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

15. Aplicación del diodo zener • La aplicación de estos diodos se ve en los Reguladores de Tensión y actúa como dispositivo de tensión constante (como una pila).

16. Pila • Se llama ordinariamente pila eléctrica a un dispositivo que genera energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo.

18. Transistor • El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. • El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).

19. A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos.

20. Distintos encapsulados de transistores.

21. Aplicación del transistor • Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres domésticos de uso diario: • Radios • Televisores, • Grabadores, • Reproductores de audio y vídeo • Hornos de microondas • Lavarropas automáticos • Automóviles

22. Equipos de refrigeración • Alarmas • Computadoras • Calculadoras • Impresoras • lámparas fluorescentes • Equipos de rayos X • Tomógrafos • Ecógrafos • Reproductores mp3 • Celulares, etc.

23. triac • Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. 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 antiparalelo. • Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.

25. Aplicación del triac • Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas. Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés. • Funciona como switch electrónico y también a pila. Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros.