Conceptos Clave en Electrónica: Diodos, Filtros y Fuentes de Alimentación

Conceptos Clave en Electrónica

Diodos Semiconductores

• Diodo Semiconductor

  Componente electrónico que permite el paso de la corriente eléctrica principalmente en un sentido.

• Diodo Zener

  Diseñado para operar en polarización inversa. Se utiliza principalmente como estabilizador de tensión, manteniendo un voltaje constante a través de él una vez alcanzada su tensión Zener.

• Diodo LED (Light Emitting Diode)

  Fabricado con materiales semiconductores como galio y fósforo. Emite radiación luminosa (luz) cuando está polarizado directamente. Voltaje típico de polarización directa entre 1,5 V y 2,2 V. Intensidad típica de operación entre 10 mA y 15 mA.

• Diodo Varicap (o Varactor)

  Diodo cuya capacidad de unión varía en función de la tensión inversa aplicada. Se utiliza en circuitos sintonizadores y osciladores controlados por tensión.

• Fotodiodo

  Componente sensible a la incidencia de la luz. Permite el paso de corriente (fotocorriente) cuando la luz incide sobre él, especialmente cuando está polarizado inversamente.

Rectificadores

Circuitos realizados con diodos, capaces de modificar la forma de onda de la señal de entrada, típicamente para convertir corriente alterna en corriente continua pulsante.

• Rectificador de Media Onda

  Circuito básico que elimina la mitad de la señal de entrada. Dependiendo de la polarización del diodo, elimina la parte negativa (polarización directa) o la parte positiva (polarización inversa) de la señal alterna.

Filtros Electrónicos

Circuitos realizados con componentes pasivos (resistencias, condensadores, bobinas) diseñados para procesar la frecuencia de la señal, permitiendo o atenuando el paso de ciertas bandas de frecuencia.

• Filtro Paso Bajo

  Únicamente dejan pasar aquellas frecuencias que están por debajo de una determinada frecuencia de corte, atenuando las frecuencias superiores.

• Filtro Paso Alto

  Están formados típicamente por resistencias y condensadores. Dejan pasar señales cuyas frecuencias son mayores que un valor mínimo, denominado frecuencia de corte del filtro, atenuando las frecuencias inferiores.

• Filtro Paso Banda

  Circuitos formados por resistencias, bobinas y condensadores, diseñados para dejar pasar a su salida un determinado rango de frecuencias (banda de paso), atenuando significativamente el resto de frecuencias.

Fuente de Alimentación

Dispositivo que transforma la corriente alterna (CA) de la red eléctrica en corriente continua (CC) para alimentar circuitos electrónicos.

Bloques Principales de una Fuente de Alimentación Lineal Típica:

• Transformador

  Adapta la tensión de la red eléctrica a un nivel adecuado para la salida y proporciona aislamiento eléctrico entre la entrada y la salida.

• Rectificador

  Transforma la corriente alterna en una tensión pulsante (corriente continua pulsante).

• Filtro (Paso Bajo)

  Convierte la tensión pulsante obtenida del rectificador en una tensión lo más continua posible, reduciendo el rizado.

• Regulador o Estabilizador

  Mantiene la tensión de salida lo más estable posible, independientemente de las variaciones en la tensión de entrada o en la carga.

Tipos de Fuentes de Alimentación

• Fuentes de Alimentación Lineales

  Constan de transformador, rectificador, filtro y regulador. El transformador adapta la tensión, el rectificador convierte CA a CC pulsante, el filtro (típicamente un condensador) reduce el rizado, y el regulador (diodo Zener o CI regulador) estabiliza la tensión de salida.

• Fuentes de Alimentación Conmutadas

  Constan de rectificador, conmutador, transformador de alta frecuencia, segundo rectificador y filtro de salida. La regulación se logra mediante el conmutador que opera a alta frecuencia. El transformador proporciona aislamiento y adaptación de tensión. El segundo rectificador convierte la CA de alta frecuencia en CC, y el filtro de salida (condensador o LC) reduce el rizado.

Tipos de Estabilizadores de Tensión

• Estabilizadores con Diodo Zener

  • Estabilizador Paralelo

    Consiste en una resistencia en serie con la entrada y un diodo Zener en paralelo con la carga, polarizado inversamente. Mantiene la tensión de salida constante al valor de la tensión Zener.

  • Estabilizador Serie

    Utiliza un elemento en serie (como un transistor) para controlar la tensión de salida. Un diodo Zener se usa a menudo como referencia de tensión para el control de este elemento serie.

• Reguladores Integrados

  Circuitos integrados diseñados para proporcionar una tensión de salida fija o ajustable de forma precisa y estable. Las series 78xx (ej. 7805, 7812) proporcionan tensiones positivas, mientras que las series 79xx (ej. 7905, 7912) proporcionan tensiones negativas.