Odv apuntes electrónica Esteban

“Apuntes básicos para el Submódulo Realizar

sistemas electrónicos para que funcionen de

acuerdo a normas” de la capacitación de

Electricidad y Electrónica

Una competencia es la “ capacidad de movilizar recursos cognitivos para hacer frente a un tipo de situaciones” con buen juicio, a su debido tiempo, para definir y solucionar verdaderos problemas” 1

1 Perrenoud, Philippe. S/F. Construir competencias desde la escuela. Ediciones Dolmen, Santiago de Chile.

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 8.Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Contribuye al desarrollo de las Competencias Profesionales. Competencia profesional Proporciona mantenimiento a equipos eléctricos y electrónicos. Construye circuitos eléctricos y electrónicos con base en las normas oficiales

COMPETENCIAS GENÉRICAS Y PROFESIONALES A DESARROLLAR EN EL ALUMNO

Proporcionar al docente y al alumno una guía de conocimientos mediante este trabajo denominado Apuntes básicos para el Submódulo Realizar sistemas electrónicos para que funcionen de acuerdo a normas” de la capacitación de Electricidad y Electrónica y que se imparte en el cuarto semestre del COBAEP y que ayudará a fortalecer el quehacer educativo dentro del aula taller que harán del egresado una persona propositiva y proactiva.

OBJETIVO DE OVD

Identificar en manuales las características de los semiconductores para su correcto empleo. Construir una fuente de alimentación de corriente directa para pruebas y ensayos de circuitos electrónicos. Diseñar y demostrar circuitos electrónicos mediante simuladores para su montaje en circuito impreso. Construir un prototipo de aplicación tecnológica para integrar los conocimientos adquiridos.

CONTENIDO DEL PROGRAMA:

1.-Evolución de la Electrónica 2.-Conceptos básicos 3.- Semiconductores 4.- Identificación de datos de los semiconductores en los manuales electrónicos. 5.-Fuentes de alimentación: 6.-Diseño de circuitos impresos: 7.-Transistores 8.-Circuitos integrados.- 9.-Relevadores. 10.- Construcción de prototipo.

TEMÁTICA

1. HISTORIA DE LA ELECTRÓNICA

1890 Tubo de rayos catódicos. Radio Transmisor

1900 Efecto Edison

1910 Válvula tríodo

1920 Radio de bulbos

1930 Televisión

1940 Semiconductores transistor

1950 Circuito integrado

1960 Microchip

1970 Procesador de mayor capacidad y velocidad

1980 Teléfonos inalámbricos. (Celulares)

MATERIALES SEMICONDUCTORES

2. CONCEPTOS BÁSICOS

• La electrónica es una ciencia cuya tarea es el estudio del flujo de los electrones, el uso de diversos materiales y dispositivos así como la construcción de circuitos.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

Los materiales electrónicos son todos aquellos que forman parte de un circuito y que tienen una función específica y se conectan entre sí.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

• Una válvula electrónica también es llamada válvula termoiónica, que amplifica o conmuta una señal eléctrica mediante el movimiento de electrones en el vacío.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

Los conductores son aquellos materiales cuya resistencia al paso de la corriente es muy baja.

Los mejores conductores son los metales.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

Un circuito integrado es un componente ya sea analógico o digital que consta de pequeñas estructuras a partir de material semiconductor.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

La electricidad puede definirse como el conjunto de fenómenos que tienen que ver con el flujo de cargas eléctricas y también es usada como forma de energía.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

La tensión eléctrica es comúnmente llamada voltaje. Este término se refiere a la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos o bien el trabajo por unidad de carga. Su unidad de medida es el voltio.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

La resistencia eléctrica es definida como la oposición al paso de los electrones. Su unidad de medida es el ohmio y es representada por el signo Ω

2. CONCEPTOS BÁSICOS

La potencia eléctrica es la relación que existe entre la entrega de energía y determinado tiempo. Su unidad de medida es el vatio (watt).

2. CONCEPTOS BÁSICOS

La frecuencia es una magnitud que mide la cantidad de vueltas que se dan en un período de tiempo. La unidad más común es el Hertz. Un Hertz equivale a una vuelta en un segundo (1 / s). Período

• El período mide el tiempo que se tarde en dar una vuelta completa y se mide en segundos. Es la inversa de la frecuencia.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

El período mide el tiempo de oscilación y se mide en segundos. En pocas palabras es la inversa de la frecuencia.

2. CONCEPTOS BÁSICOS

A continuación se presentan las fórmulas de electricidad:

3. SEMICONDUCTORES

Los semiconductores materiales que no pueden considerarse conductores ni aislantes ya que en diferentes circunstancias pueden comportarse como alguno de ellos. Los más utilizados son el silicio y el germanio.

SEMICONDUCTORES

EL dopaje es una técnica que se utiliza para hacer que un semiconductor que es altamente puro cambie de propiedades

eléctricas. Los semiconductores intrínsecos son aquellos que cuentan con dopajes ligeros mientras que los que tienen dopajes mayores, son conocidos como degenerados.

4. IDENTIFICACIÓN DE DATOS DE LOS SEMICONDUCTORES EN LOS MANUALES ELECTRÓNICOS.

Matrícula: Es el nombre con el que se identifica un componente electrónico.

Encapsulado: Es la carcasa que se utiliza para recubrir al componente y protegerlo.

Características eléctricas:

Esto se refiere a la tensión

que se debe utilizar para

activarlo es decir su alimentación.

5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN

Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la corriente alterna en corriente continua.

5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN

Una fuente de alimentación de media onda es un circuito cuyo objetivo es quitar la parte de la onda negativa, por esta razón su carga es positiva.

5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN

Una fuente de alimentación de onda completa es un circuito que se encarga de convertir los pulsos positivos a negativos o bien los pulsos negativos a positivos según las necesidades.

5. FUENTES DE ALIMENTACIÓN

La fuente de alimentación regulable es un dispositivo de gran utilidad ya que ofrece un voltaje que oscila entre dos valores dependiendo del regulador utilizado.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

El diseño de circuitos impresos es la parte de la electrónica que se encarga de la metodología que se debe llevar a cabo para la elaboración de circuitos electrónicos.

Existen diversas técnicas para la impresión de circuitos, a continuación se estudiarán dos en particular: la impresión básica con marcador permanente y la impresión mediante el diseño del circuito en software.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

Hay diversos softwares para la simulación y el diseño de circuitos; existen dos muy utilizados: Live Wire y PCB Wizard.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

PCB Wizard

Es un software diseñado para el ámbito educativo, permite crear esquemas de circuitos electrónicos y a partir de estos, obtener de una manera sencilla el diseño del circuito impreso a una o dos caras.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

Live Wire

Esta herramienta es muy práctica para los usos educativos ya que muestra simulaciones verídicas acerca del comportamiento de los componentes electrónicos en el circuito desarrollado que muestra los errores o el mal funcionamiento.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

PCB ofrece un menú en el que podemos crear un circuito, abrir circuitos predeterminados, tutoriales entre otros.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

PCB también cuenta con librerías en donde se encuentran los componentes para el diseño del circuito.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

Esta imagen muestra el diseño de un circuito, se debe imprimir en un papel termosensible para que con el calor pueda transferirse el toner a la placa.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

Live Wire al igual que PCB Wizard también cuenta con un menú inicial.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

Live Wire está creado para hacer simulaciones como se muestra en la imagen.

Otra técnica más sencilla es hacer las pistas con marcador permanente.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

Live Wire está creado para hacer simulaciones como se muestra en la imagen.

Para concluir con el proceso de impresión de un circuito en la placa se debe hacer el atacado del cobre restante y para eso se debe utilizar una solución acuosa como el ácido clorhídrico o el cloruro férrico, el tiempo que este requiere para que se imprima depende de la temperatura del ácido aproximadamente entre 15 y 30 minutos, como recomendación se deberá de mover periódicamente el recipiente, después limpiarlo con agua y remover la tinta empleada para trazar y proteger el cobre.

6. DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS

6. TRANSISTORES

Un transistor es un componente formado por materiales semiconductores y se utiliza para amplificar o bien interrumpir señales electrónicas o eléctricas.

6. TRANSISTORES

Partes del transistor

Por lo general los transistores

tienen 3 o más de 3 terminales:

Emisor: Es la terminal que emite

los electrones.

Base: Modula el paso de los

electrones.

Colector: Recolecta los electrones

para posteriormente mandarlos al emisor.

6. TRANSISTORES

El transistor de unión bipolar esta conformado por dos uniones que son N y P y de dividen en transistores de tipo NPN y PNP.

6. TRANSISTORES

El transistor de efecto de campo funciona al percibir un campo eléctrico para controlar la conductividad de un canal en un material semiconductor.

6. TRANSISTORES

El transistor UJT o bien uniunión es un componente de tipo N que cuenta con tres terminales: un emisor, base 1 y base 2. Se utiliza principalmente para generar pulsos de disparo.

9.- Construcción de prototipo. Integración de ideas para armar los proyectos, pasos para armar un proyecto ( deseo, factibilidad económica, factibilidad de tiempo, factibilidad de capacidades técnicas. Investigación, selección de proyecto, planeación, diagrama, adquisición de materiales, inicio de ensamble, pruebas, correcciones o modificaciones ( visitar páginas de proyectos, Convocatorias, motivación.

FASES PARA EL DESARROLLO DE PROTOTIPOS En el desarrollo de cualquier tipo de proyecto se deberán tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

1.-Ser Ser una persona inspiradora con deseos de contribuir con nuestra propuesta a través de la construcción de un proyecto o prototipo de cualquier tipo de aplicación mencionada anteriormente. 2.- Investigación preliminar En esta etapa lo esencial es determinar el problema y su ámbito, la importancia y los efectos potenciales que tendrán sobre la organización o área donde se desea que el proyecto se utilice, identificar una idea general de la solución para realizar un estudio de factibilidad financiera, económica y de tiempo y espacio.

3.- Definición de los requerimientos del sistema Esta es la fase más importante de todo el ciclo de vida del método de prototipos, el objetivo en esta fase es determinar todos los requerimientos y deseos que los usuarios tienen en relación al proyecto que se requiere implementar. Aquí el desarrollador interactúa con el usuario y sus necesidades mediante el análisis de necesidades la propuesta viable, la construcción, demostración y retroalimentaciones del prototipo. 4.- Diseño y construcción Lo que se consigue en esta fase en obtener un prototipo inicial, aquí el desarrollador debe concentrarse en construir un sistema con la máxima funcionalidad, poniendo énfasis en la interfaz del usuario.

5.-Evaluación Los objetivos de esta etapa son obtener por parte de los usuarios la especificación de los requerimientos adicionales del sistema y verificar que el prototipo desarrollado lo haya sido en concordancia con la definición de requerimientos del sistema. En el saco de que los usuarios identifiquen fallasen el prototipo el desarrollador corrige dichas fallas antes de continuar con la siguiente evaluación. Se modifica y se evalúa cuantas veces sea necesario hasta que los requerimientos del sistemas sean satisfechos. En el proceso de evaluación se efectúan cuatro pasos separados: Preparación. Demostración. Uso del prototipo. Discusión de comentarios. Esta es la fase en donde se decide si el prototipo es aceptado o modificado.

6.- Retroalimentación. En esta fase se implementan algunos ajustes a los resultados obtenidos a través de ensayos y finales Se da cuando la definición de requerimientos del sistema es alterada en la etapa de evaluación. El desarrollador entonces debe modificar el prototipo de acuerdo a los comentarios hechos por los usuarios.

7.- Detallado final y embalaje Una vez que se ha desarrollado un prototipo estable y completo, es necesario ponerse de acuerdo en relación a aspectos de calidad y de representación del sistema., además de la forma en que se diseñará su embalaje para su transportación y entrega.

8.- Desarrollo de la presentación. En este apartado se pueden plantear los elementos que se pueden usar para presentar el proyecto ante el usuario o ante un estand de exposición, dentro de estos tenemos por ejemplo tríptico, mamparas, abstrac, bitácora entre otros.

9.-CONCLUSIONES Podemos darnos cuenta de que lo esencial esta en definir las reglas desde el principio es decir el usuario y el diseñador o constructor del proyecto se deben poner de acuerdo en que el prototipo se construya y sirva como un mecanismo que se considere como una excelente propuesta para dar solución a los problemas planteados al principio de cada proyecto.

Memoria técnica

Se presenta los requisitos de participación de una convocatoria

FUENTES DE CONSULTA 1.- http://www.mundodigital.net/la-historia-de-los-circuitos-integrados/ la Historia de los circuitos integrados 2.- http://unicrom.com/Tut_transistor_bipolar.asp ¿Qué es un transistor? 3.- http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL%20TRANSISTOR.htm El transistor 4.- http://unicrom.com/Tut_relay.asp El relay –Relevador 5.- http://www.conevyt.org.mx/educhamba/guias_emprendizaje/relevadores.pdf Relevadores 6.- http://www.portaleso.com/portaleso/trabajos/tecnologia/ele.yelectro/unidad_diseno_y_construccion_de_circuitos_impresos_fotos.pdf Construcción y diseño de circuitos impresos 7.- http://www.monografias.com/trabajos71/conductores-electricos/conductores-electricos.shtml Conductores Eléctricos 8.- http://www.aulatecnologia.com/ESO/TERCERO/teoria/electricidad/electricidad.htm Conceptos básicos de electricidad 9.- http://livewire.uptodown.com/ Live wire (descarga de software) 10.- http://www.rstservicios.com/formulas-electricas-basicas Fórmulas eléctricas básicas. 11.- http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/electronica/contenido/electronica/Tema4_Falimentac.pdf Fuentes de alimentación 12.- http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_alimentaci%C3%B3n Fuente de alimentación