Fundamentos de Electrónica: Diodos, Transistores y Circuitos Integrados

Componentes Semiconductores Fundamentales

Diodos

Un diodo es un componente electrónico semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido y bajo determinadas condiciones. Está provisto de dos terminales:

• Ánodo (+): Terminal de entrada de la corriente.
• Cátodo (-): Terminal de salida de la corriente.

Su funcionamiento se describe según su polarización:

• Polarización directa: El diodo se encuentra en estado de conducción y permite el paso de la corriente.
• Polarización inversa: El diodo está en estado de bloqueo, impidiendo el paso de la corriente eléctrica.

LED (Diodo Emisor de Luz)

Un LED (Light Emitting Diode) es un tipo especial de diodo que, al ser polarizado directamente, emite luz. Convierte la energía eléctrica en energía lumínica de forma muy eficiente. Contrario a creencias antiguas, los LEDs modernos superan en luminosidad y eficiencia a las bombillas incandescentes tradicionales.

Transistor

Es un componente electrónico semiconductor fundamental que se emplea principalmente para dos funciones: amplificar señales eléctricas o actuar como interruptor controlado electrónicamente. Al amplificar, se obtienen corrientes de salida de mayor intensidad que las corrientes de entrada.

Un transistor bipolar, uno de los tipos más comunes, consta de tres electrodos:

• Emisor (E)
• Colector (C)
• Base (B)

Sensores Electrónicos

LDR (Light Dependent Resistor) o Fotorresistencia

Los LDR, o fotorresistencias, son componentes electrónicos cuya resistencia varía en función de la luz que incide sobre ellos, por lo que se utilizan como sensores de luz. Su construcción se basa en una película de sulfuro de cadmio (CdS) que separa dos conductores metálicos.

Algunas de sus aplicaciones más comunes incluyen:

• Semáforos
• Cámaras fotográficas
• Sistemas de alarma

Para medir su resistencia eléctrica se utiliza un óhmetro o un multímetro.

Termistor

Un termistor es un componente electrónico cuya resistencia varía notablemente con la temperatura, por lo que se utiliza como sensor de temperatura. Existen dos tipos principales:

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

Se emplean en una gran variedad de dispositivos de medida y control de temperatura, como por ejemplo, los termostatos.

Circuitos Integrados (Chips)

Conceptos Básicos de los Circuitos Integrados

También conocidos como chips o microchips, son componentes electrónicos que albergan en su interior un circuito eléctrico completo y miniaturizado. Este circuito se protege con un encapsulado de plástico o cerámica.

Fueron inventados por Jack Kilby en 1958. Sus principales ventajas frente a los circuitos discretos son su reducido tamaño y menor coste. Se utilizan masivamente en:

• Informática
• Vehículos
• Relojes
• Dispositivos de comunicación

Microprocesador

Son los circuitos integrados o chips más potentes y complejos. Contienen decenas de millones de transistores y otros componentes en su interior. Su función principal es procesar y manejar grandes cantidades de información. Debido a su complejidad, su encapsulado (generalmente de cerámica o plástico) dispone de centenares de pines o terminales de conexión.

Microcontrolador

Un microcontrolador es un circuito integrado que funciona como un pequeño ordenador. En un único chip se integran una unidad central de procesamiento (CPU), memoria (RAM y ROM) y periféricos de entrada/salida. A diferencia de un microprocesador, que es solo la CPU, el microcontrolador es un sistema completo diseñado para tareas de control específicas.