Fundamentos de Componentes Electrónicos: Resistencia, Diodos y Transistores

Componentes Pasivos Fundamentales

Resistor

Los resistores son pequeños elementos cilíndricos con anillos de colores en su superficie que se encuentran en el interior de un aparato electrónico. Su valor se mide en ohmios.

Función de los Resistores

Su función principal es limitar el valor de la corriente que circula por un componente del circuito y limitar la tensión eléctrica. Al atravesar una resistencia, los electrones experimentan una pérdida de energía (tensión eléctrica).

LDR (Fotorresistencia)

Una LDR (del inglés *Light Dependent Resistor* o Fotorresistencia) está formada por dos conductores metálicos separados por una película, en forma de zigzag, de un material sensible a la luz. Comúnmente se utiliza un material semiconductor como el sulfuro de cadmio.

Termistor

Un termistor es un componente electrónico que se utiliza como sensor de temperatura. Existen dos tipos principales:

• NTC (Negative Temperature Coefficient): Su resistencia disminuye conforme aumenta la temperatura.
• PTC (Positive Temperature Coefficient): Su resistencia aumenta conforme aumenta la temperatura.

Se utilizan en dispositivos de medida y control de la temperatura, como termostatos y termómetros digitales, o en circuitos para proteger equipos electrónicos contra el calentamiento excesivo.

Materiales en Electrónica

Diferencias entre Conductores, Aislantes y Semiconductores

• Conductores: Dejan pasar la corriente eléctrica con muy poca resistencia. Se utilizan para fabricar cables y conexiones eléctricas. Ejemplos: cobre y hierro.
• Aislantes: No dejan pasar la corriente eléctrica y tienen mucha resistencia. Se utilizan para fabricar recubrimientos de cables, mangos de herramientas, etc. Ejemplos: madera y cerámica.
• Semiconductores: Dejan pasar una pequeña cantidad de corriente eléctrica. Pueden ser manipulados para que se comporten como conductores o aislantes en determinadas situaciones. Ejemplos: germanio y arseniuro de galio.

Cristales Semiconductores y Dopado

Un cristal semiconductor puro se comporta como un aislante. Existen dos tipos principales de semiconductores dopados: tipo N y tipo P. Un cristal dopado es un cristal semiconductor al que se le han introducido impurezas para modificar sus propiedades eléctricas.

Componentes Activos Esenciales

Diodo

El diodo es uno de los componentes electrónicos semiconductores más sencillos.

• Polarización Directa: El diodo conduce la corriente eléctrica solo cuando sus terminales se conectan a los polos de un generador de forma que permite el flujo de corriente.
• Estado de Bloqueo (Polarización Inversa): Cuando se conecta al revés, el diodo tiene una polarización inversa y se encuentra en estado de bloqueo porque no deja pasar la corriente.

Los diodos pueden proteger circuitos o componentes. Esto se consigue instalando un diodo en los cables que alimentan de corriente los circuitos o componentes. De esta manera, se puede evitar que se estropeen si se conectan equivocadamente, ya que el diodo solo dejará pasar la corriente en el sentido correcto.

Rectificación de Corriente Eléctrica

Rectificar corriente eléctrica significa obtener corriente continua a partir de la corriente alterna de la red. Un ejemplo común es el cargador de una cámara digital o del teléfono móvil.

Corriente Alterna (CA) y Corriente Continua (CC)

• En la corriente continua (CC), la tensión y la intensidad son constantes.
• En la corriente alterna (CA), la tensión y la intensidad fluctúan en el tiempo de forma senoidal.

Osciloscopio

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señales, frecuentemente junto a un analizador de espectro.

Método de Rectificación con Diodos

El diodo solo dejará pasar los electrones que circulen en un sentido e impedirá su paso en el sentido opuesto. La corriente resultante será intermitente y con una tensión e intensidad que fluctúan formando pulsos.

Puente de Diodos

Un puente de diodos es un circuito de cuatro diodos conectados entre sí. Este circuito transforma toda la onda senoidal que produce el generador en corriente continua pulsante. Con un puente de diodos se consigue una mejor rectificación de la corriente alterna.

LED (Light-Emitting Diode)

Un LED (del inglés *Light-Emitting Diode*, o Diodo Emisor de Luz) es un componente electrónico que emite luz cuando es atravesado por corriente eléctrica. Se utiliza como indicador luminoso en aparatos eléctricos y electrónicos de todo tipo.

Circuitos Integrados (Chips o Microchips)

Los circuitos integrados son componentes electrónicos que tienen en su interior un circuito electrónico miniaturizado. También se les conoce como chips o microchips. Un chip se fabrica con silicio, se introduce en un horno y se le da forma, añadiendo progresivamente las distintas funciones electrónicas.

Microprocesador

Los microprocesadores son los chips más potentes, conteniendo decenas de millones de transistores y otros aparatos eléctricos.

Microcontrolador

Los microcontroladores son pequeños ordenadores compuestos por una memoria (donde se guarda un programa breve) y un circuito que ejecuta este programa en función de la información que llega de los sensores.

Transistor

El transistor es un componente electrónico basado en materiales semiconductores. Tienen tres patas (terminales).

Funciones del Transistor

• Abrir y cerrar circuitos automáticamente (como un interruptor).
• Amplificar señales eléctricas.

Tipos de Encapsulados Comunes

• Encapsulado TO-92
• Encapsulado TO-18
• Encapsulado TO-220
• Encapsulado TO-3

Pueden tener encapsulado de plástico o de metal.

Ganancia del Transistor

La ganancia del transistor es el número de veces que multiplica la corriente que entra por la base.

Inventores del Transistor

Fue inventado en los Laboratorios Bell (EEUU) en 1947 por John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley. Su invención fue muy importante porque son pequeños y necesitan poca energía para funcionar.