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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA
I. E. A.
CIRCUITOS DE
SEMICONDUCTORES
BÁSICOS
Traducción de la Primera Edición Realizada por: Stefanny Elizabeth Cárdenas Arce Pasante IEA
MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS
Ing. Jorge Bustos
Coordinador IEA
MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS Circuitos de Semiconductores Básicos
SCA-Instituto de Electrónica Aplicada 2008
1
Este libro incluye circuitos de aplicación estándar y circuitos diseñados por el autor. Cada circuito
fue ensamblado y probado por el autor mientras el libro se realizaba. Después que el libro se
completó, el autor re ensambló cada circuito para verificar errores. Como se ejerció un cuidado
razonable en la preparación de este libro, variaciones en la tolerancia de los componentes y
métodos de construcción pueden causar que los resultados que usted obtenga difieran de los
dados aquí. Por esta razón el autor y Radio Shack no asume responsabilidad alguna por la eficacia
del contenido de este libro para cualquier aplicación. Como no tenemos control sobre el uso de la
información brindada por este libro, no asumimos obligación alguna por cualquier daño resultado
de su uso. Claro que es su responsabilidad determinar si el uso comercial, venta o fabricación de
cualquier dispositivo que incorpore información de este libro infringe cualquier patente o derecho.
Debido a muchas consultas recibidas por Radio Shack y el autor, no es posible dar respuestas
personales para recibir información adicional (diseño de circuito personalizado, asesoría técnica,
asesoría para localización de fallas, etc.). Si usted desea aprender más sobre electrónica, vea otros
libros de esta serie y “Getting Started in Electronics” de Radio Shack. También, lea revistas como
‘Modern Electronics’ y ‘Radio-Electronics’. El autor escribe la columna mensual “Electronics
Notebook” para ‘Modern Electronics’.
MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS Circuitos de Semiconductores Básicos
SCA-Instituto de Electrónica Aplicada 2008
2
MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS Circuitos de Semiconductores Básicos
SCA-Instituto de Electrónica Aplicada 2008
3
CONTENIDO. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................... 6
RESISTORES. ............................................................................................................................... 7
Como usar resistores. ................................................................................................................. 9
CAPACITORES. .......................................................................................................................... 11
Como usar capacitores. ............................................................................................................ 13
CIRCUITOS RESISTOR-CAPACITOR. ............................................................................................ 14
DIODOS Y RECTIFICADORES. ..................................................................................................... 15
Cuentagotas de voltaje. ............................................................................................................ 15
Regulador de voltaje. ............................................................................................................... 16
Onda triangular a senoidal. ...................................................................................................... 16
Voltímetro lector de picos. ....................................................................................................... 16
Protector de polaridad invertida. ............................................................................................. 17
Protector transitorio. ............................................................................................................... 17
Protector de multímetro. ......................................................................................................... 17
Cortador de formas de onda ajustable. .................................................................................... 18
Atenuador ajustable. ................................................................................................................ 18
Limitador de audio. .................................................................................................................. 18
Rectificador de media onda. ..................................................................................................... 19
Rectificador doble de media onda. ........................................................................................... 19
Rectificador de onda completa. ................................................................................................ 19
Doblador de voltaje en cascada. ............................................................................................... 20
Doblador de voltaje en puente. ................................................................................................ 20
Cuadriplicador de voltaje. ........................................................................................................ 20
Compuertas lógicas con diodos. ............................................................................................... 21
Codificador decimal a binario. .................................................................................................. 22
DIODOS ZENER ......................................................................................................................... 23
Modelo de regulador de voltaje ............................................................................................... 23
Indicador de voltaje ................................................................................................................. 24
Desviador de voltaje................................................................................................................. 24
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4 Cortadores de formas de onda ................................................................................................. 24
TRANSISTORES BIPOLARES. ...................................................................................................... 25
Switches de transistores básicos. ............................................................................................. 25
Amplificador de transistor básico ............................................................................................. 26
Conductor de relay. .................................................................................................................. 26
Controlador de relay. ............................................................................................................... 27
Regulador de led ...................................................................................................................... 27
Amplificador de altavoz de 3 voltios. ........................................................................................ 28
Amplificador de altavoz de dos etapas. .................................................................................... 28
Preamplificador de micrófono. ................................................................................................. 29
Mezclador de audio.................................................................................................................. 29
Oscilador de audio. .................................................................................................................. 30
Metrónomo. ............................................................................................................................ 30
Sonda lógica. ............................................................................................................................ 30
Sirena ajustable........................................................................................................................ 31
Generador ruido de audio. ....................................................................................................... 31
Oscilador de un transistor. ....................................................................................................... 32
Switch debouncer. ................................................................................................................... 32
Transmisor rf en miniatura. ...................................................................................................... 33
Medidor de frecuencia. ............................................................................................................ 34
Generador de pulsos. ............................................................................................................... 35
Amplificador de multímetro dc. ................................................................................................ 35
Destellador activado con luz. .................................................................................................... 36
Destellador activado con oscuridad. ......................................................................................... 36
Destellador de alto brillo. ......................................................................................................... 37
Transmisor / receptor con led. ................................................................................................. 37
Resistor – transistor lógico. ...................................................................................................... 38
FETS DE UNIÓN. ....................................................................................................................... 40
Switches basicos de fet (n-fet). ................................................................................................. 40
Amplificador básico de fet (n-fet). ............................................................................................ 41
Preamplificador de micrófono de alta impedancia.................................................................... 41
Mezclador de audio de alta impedancia. .................................................................................. 42
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5 MOSFETS DE POTENCIA. ........................................................................................................... 43
Temporizador de retardo después de encendido...................................................................... 43
Temporizador de retardo durante el encendido. ...................................................................... 43
Amplificador de parlante de alta impedancia. .......................................................................... 44
Destellador de led doble. ........................................................................................................ 44
TRANSISTORES DE UNIJUNTURA............................................................................................... 45
Oscilador básico de ujt. ............................................................................................................ 45
Indicador de bajo voltaje. ......................................................................................................... 45
Generador de efectos de sonido. ............................................................................................. 46
Temporizador de un minuto. .................................................................................................... 46
VIBRADORES PIEZOELÉCTRICOS. ............................................................................................... 47
Timbre ; Control de volumen ......................................................................................... 47
Interfaces lógicas. .................................................................................................................... 47
DRIVERS DE PIEZO ELEMENTOS. ............................................................................................... 48
Tono fijo................................................................................................................................... 48
Frecuencia ajustable. ............................................................................................................... 49
RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILICIO. ................................................................................. 50
Switch de botón de pasador. .................................................................................................... 50
Relay activado por luz. ............................................................................................................. 50
Oscilador de relajación. ............................................................................................................ 51
Controlador de velocidad de un motor dc. ............................................................................... 51
TRIACS. .................................................................................................................................... 52
Búfer de switch de triac............................................................................................................ 52
Dimmer de lámpara. ................................................................................................................ 52
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6
INTRODUCCIÓN.
En esta era de circuitos integrados, la simplicidad y la economía de circuitos hechos a partir de
componentes individuales es frecuentemente omitida. Los circuitos que siguen describen más de
75 aplicaciones para tales componentes básicos como diodos, transistores, SCRs y triacs. Estos
circuitos son precedidos por secciones sobre resistores y capacitores ya que estos componentes
son ingredientes esenciales en casi todos los circuitos de semiconductores.
Para más información acerca de los componentes usados en los circuitos que siguen, vea el libro
“Getting Started in Electronics” (Radio Shack, 1983). Este libro cubre la electrónica básica e incluye
100 circuitos experimentados. También vea otros títulos en la serie “Mini – Cuadernos para
Ingenieros”.
CONSEJOS PARA ENSAMBLAR CIRCUITOS.
Las versiones de prueba de los circuitos en este libro fueron ensamblados en plantillas prototipos
de Radio Shack. Después de ensamblar y probar un circuito en una plantilla prototipo, usted puede
ensamblar una versión permanente del circuito en una plantilla de circuito impreso e instalarlo en
una caja cerrada. Sin embargo cada circuito incluye valores específicos de componentes,
reemplazos de estos son buenos si se observan los valores de voltaje, corriente y potencia. Por
ejemplo, un resistor de 1.2 KΩ usualmente puede ser sustituido por uno de 1KΩ. Un
potenciómetro de 100K puede ser usado en lugar de uno de 50K. Y varios transistores NPN pueden
ser reemplazados por el popular 2N2222.
Para más información, ver el libro “Getting Started in Electronics.”
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7
RESISTORES.
Los resistores resisten el flujo de una corriente eléctrica. La unidad de una resistencia es el Ohm
(Ω). Una diferencia de potencial de un volteo forzará a una corriente de un amperio por una
resistencia de un ohm.
LEY DE OHM.
Voltaje (V) es la diferencia de potencial a través de un resistor. Corriente (I) es el flujo de
electrones a través de un resistor. Dado cualquiera de los valores de una resistencia, voltaje o
corriente, el tercer valor puede ser calculado mediante la ley de Ohm:
V I R V
IR
VR
I
La potencia disipada en un resistor también puede ser calculada:
P V I 2P I R
La unidad de potencia es el Watt. Es importante estar seguros de que todos los valores están
expresados apropiadamente cuando se usa la ley de Ohm. Por ejemplo, 65 mili voltios deben ser
expresados como 0.065 voltios. 470 mili watts deben ser expresados como 0.47 watts. Un resistor
de 47K tiene una resistencia de 47 x 1 000 o 47 000 Ohms. Un resistor de 2.2 M tiene una
resistencia de 2.2 x 1 000 000 o 2 200 000 Ohms.
Usualmente usted puede usar un resistor con un valor dentro del 10 a 20% del valor requerido.
Siempre use resistores que tengan un rango apropiado de potencia.
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8 RESISTORES EN SERIE.
Resistencia Total (RT) = R1 + R2
Resistencia Total (RT) = R1 + R2 + R3
RESISTORES EN PARALELO.
1 2
1 2
T
R RR
R R
1 2 3
1
1 1 1TR
R R R
Si R1=R2=R3, entonces RT=R1/3
RESISTORES EN SERIE Y PARALELO.
1 23
1 2
T
R RR R
R R
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9 COMO USAR RESISTORES.
LIMITANDO LA CORRIENTE.
Un resistor puede ser colocado en serie con una lámpara, led, parlante, transistor u otro
componente para reducir el flujo de corriente que pasa por el dispositivo. Por ejemplo:
La ley de Ohm puede ser usada para calcular la corriente que pasa por el led para un rango
estándar de valores de resistencias.
La fórmula para la corriente es V
IR
Un led no comienza a conducir hasta que el voltaje directo es cerca de 1.7 voltios (led rojo). Así
que, la fórmula para la corriente es (6 1.7)
IR .
R1
(OHMS)
CORRIENTE EN LED
(AMPERIOS)
100 .043
150 .029
220 .020
270 .016
330 .013
DIVISIÓN DE VOLTAJE.
2
1 2
out in
RV V
R R
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10 PUENTE DE WHEATSTONE.
El puente de Wheatstone permite medidas muy correctas de resistencia, aquí está el circuito
básico:
R1-R2 y R3-R4 forman dos divisores de voltaje Cuando
el voltaje en ‘a’ iguala al voltaje en ‘b’, el medidor
indica sin voltaje y el puente se dice estar balanceado.
Cuando esto ocurre, entonces:
1 2
3 4
R R
R R.
El puente mostrado aquí permite la medida correcta de
un resistor desconocido (R3). R1 y R2 deben ser
resistores de precisión ( 1%). R4 es un potenciómetro
con un dial calibrado. R5 es usado para regular la
corriente de la fuente de poder. R6 y S1 forman una
desviación que protege a M1. Ajuste R4 hasta que
M1=0. Presione S1 y repita. R3=R4 si R1 R2, entonces
1 43
2
R RR
R.
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11 CAPACITORES.
Los capacitores guardan una carga eléctrica. La unidad de capacitancia es el Faraday. Un capacitor
de un Faraday conectado a una fuente de un volteo cargará una carga de 6.28 x 1018 electrones. La
mayor parte de los capacitores tienen considerablemente menos capacidad. El rango de valores
comunes va de unos cuantos picofaradios (10-12 Faradays) a unos cuantos miles microfaradios
(10-6 Faradios).
1 Faradio = 1F
1 Microfaradio = 1 F = 10-6F
1 Nanofaradio = 1 F = 10-9F
1 Picofaradio = 1pF = 10-12F
Un capacitor puede cargarse casi instantáneamente conectando sus terminales directamente por
una fuente de poder.
El tiempo de carga puede ser incrementado insertando un resistor entre la fuente y el capacitor.
Un capacitor cargado gradualmente irá perdiendo su carga a través del tiempo. El tiempo de
descarga puede ser reducido conectando un resistor por los dos terminales del capacitor.
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12 CAPACITORES EN SERIE.
Capacitancia Total (CT) = 1 2
1 2
C C
C C
Capacitancia Total (CT) =
1 2 3
1
1 1 1
C C C
CAPACITORES EN PARALELO.
CT=C1+C2
CT=C1+C2+C3
¡ADVERTENCIA!
La mayor parte de capacitores puede retener una carga por un tiempo considerable después de
que la fuente de carga haya sido apagada. Así que actúe con precaución cuando trabaje con
capacitores. Un capacitor electrolítico grande cargado con solamente de 5 a 10 voltios puede
fundir la punta de un destornillador puesto en corto circuito entre sus terminales!
Capacitores de alto voltaje en sets de TV y unidades de photoflash pueden guardar una carga letal!
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13 COMO USAR CAPACITORES.
FILTRANDO SEÑALES.
Un capacitor simple puede desviar una señal no deseada a tierra:
Un capacitor simple puede remover un componente DC no deseado de una señal fluctuante:
FILTRANDO FUENTE DE PODER.
Un capacitor grande suavizará voltaje de una fuente de poder a corriente directa sostenida:
SUPRESIÓN DE RUIDO Y PICOS.
Un capacitor de 0.1 F por los pines de alimentación de un chip lógico ayudarán a suprimir falsa
activación causada por breves picos de ruido de la fuente de poder.
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14 CIRCUITOS RESISTOR-CAPACITOR.
Entre los más importantes de todos los circuitos están los circuitos básicos de Resistor – Capacitor
(RC):
INTEGRADOR.
El integrador es un circuito RC que transforma una onda cuadrada entrante en una onda
triangular:
R x C es la constante de tiempo del circuito.
RC debe ser al menos 10 veces el periodo de la señal de entrada. Si no, la amplitud de la señal de
salida será reducida.
El circuito entonces será un filtro pasa bajos que bloquea altas frecuencias.
DIFERENCIADOR.
El diferenciador es un circuito RC que transforma una onda cuadrada entrante en una forma de
onda de pulsos o de picos:
La constante de tiempo RC debe ser de 1/10 (o menos) de la duración de los pulsos entrantes. Los
diferenciadores son usados frecuentemente para crear pulsos de disparo.
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15 DIODOS Y RECTIFICADORES.
Diodos rectificadores son dispositivos semiconductores que conducen electricidad en una sola
dirección. Es importante entender que un diodo no comienza a conducir hasta que el voltaje
directo alcanza un punto de umbral. Para diodos de silicio, este voltaje es cerca de 0.6 V. Para
diodos de germanio éste es de cerca de 0.3 V. Este gráfico resume el funcionamiento del diodo:
CUENTAGOTAS DE VOLTAJE.
Este circuito reducirá el voltaje de una
fuente de poder en 0.6 V por diodo
Aplicación Típica:
Permite a una fuente de 6V alimentar un
chip TTL.
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16 REGULADOR DE VOLTAJE.
Este circuito suministrará un voltaje de salida sostenido
igual a la suma de los voltajes de disparo (umbral) de los
diodos D1 – Dn.
Por lo tanto, Vout = 0.6 x (D1+D2+…+Dn).
R1=(Vin - Vout)/I.
Precaución: D1 y R1 deben tener un rango apropiado de
potencia (Use la ley de Ohm).
ONDA TRIANGULAR A SENOIDAL.
VOLTÍMETRO LECTOR DE PICOS.
Para mejores resultados, use un
multímetro digital para M1. Fijar a
leer voltaje.
La frecuencia de la señal entrante
debe ser lo alta suficiente para
mantener C1 cargado.
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17 PROTECTOR DE POLARIDAD INVERTIDA.
El diodo protege al
circuito si la batería
es instalada con
polaridad invertida.
PROTECTOR TRANSITORIO.
Cuando la corriente que fluye a través de un inductor repentinamente se apaga, el campo
magnético colapsante generará un alto voltaje en las bobinas del inductor. Este pico de voltaje
puede tener una amplitud de cientos o hasta miles de voltios.
Un diodo puede proteger el circuito al cual el inductor esté conectado proveyendo un corto
circuito para el pico de alta tensión. Por ejemplo:
Cuando el circuito conductor apaga el relay,
un pico de alta tensión es generado en la
bobina del relay. D1 corto circuita este pico.
Nota:
D1 es inefectivo durante el tiempo de
encendido.
PROTECTOR DE MULTÍMETRO.
Conectar un diodo por las terminales de un
multímetro para proveer protección de corriente
inversa.
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18 CORTADOR DE FORMAS DE ONDA AJUSTABLE.
Ajuste R2 para controlar la amplitud de corte.
+V debe ser un voltio o más grande del voltaje del pico de entrada.
ATENUADOR AJUSTABLE.
Esta es una versión bipolar (+/-) del cortador ajustable.
LIMITADOR DE AUDIO.
Use para limitar ruido,
picos y estática
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19 RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA.
D1 es cualquier diodo en rango para el voltaje de entrada.
Este circuito es usado para transformar una onda AC en pulsaciones DC y para detectar señales de
radio moduladas.
RECTIFICADOR DOBLE DE MEDIA ONDA.
Este circuito transforma ambas mitades de la onda AC en pulsaciones DC.
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA.
También llamado rectificador de puente. Usado para transformar ambas mitades de onda AC en
DC.
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20 DOBLADOR DE VOLTAJE EN CASCADA.
Los componentes deben estar en un
rango de 2 x Vin. Use valores grandes
de capacitores para reducir el rizado.
DOBLADOR DE VOLTAJE EN PUENTE.
Los componentes deben estar en
un rango de 2 x Vin. Está bien
usar un módulo de puente para
D1, D2, D3 y D4.
CUADRIPLICADOR DE VOLTAJE.
Los componentes deben
estar en un rango de
2 x Vin. Use valores
grandes de capacitores
para reducir el rizado.
Precaución: circuitos multiplicadores de voltaje puede producir alta tensión. Use con cuidado!
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21 COMPUERTAS LÓGICAS CON DIODOS.
Estos simples circuitos lógicos pueden ser usados para enseñar bases de lógica digital y en
aplicaciones prácticas.
COMPUERTA OR
0 = Tierra
1 = +6V
A B LED
0 0 Apagado
0 1 Encendido
1 0 Encendido
1 1 Encendido
COMPUERTA NOR
A B LED
0 0 Encendido
0 1 Apagado
1 0 Apagado
1 1 Apagado
COMPUERTA AND
A B LED
0 0 Apagado
0 1 Apagado
1 0 Apagado
1 1 Encendido
COMPUERTA NAND
A B LED
0 0 Encendido
0 1 Encendido
1 0 Encendido
1 1 Apagado
Nota: Use 1N914 (o similar) para diodos de
entrada sin marcar.
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22 CODIFICADOR DECIMAL A BINARIO.
Este circuito es una memoria programable de solo lectura (PROM). Use diodos 1N914.
Tabla de verdad binaria
D C B A
0
0 0 0
0
0 0 1
0
0 1 0
0
0 1 1
0
1 0 0
0
1 0 1
0
1 1 0
0
1 1 1
1
0 0 0
1 0 0 1
Leds de lectura binaria
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23 DIODOS ZENER
Normalmente la corriente no fluye por un diodo conectado en la dirección inversa. El diodo zener
está diseñado específicamente para empezar conduciendo en la dirección inversa cuando el
voltaje inverso exceda un valor umbral (el voltaje de ruptura). Por tanto, el diodo zener es un
switch sensible al voltaje. Este gráfico resume el funcionamiento del diodo zener:
MODELO DE REGULADOR DE VOLTAJE
Vin debe ser al menos un voltio por encima de Vout. IL puede
variar de 0mA a un valor máximo planeado. D1 y R1 deben
tener un rango de potencia apropiado (use la ley de Ohm).
Regulador de ejemplo:
IL =Carga máxima de I
I2 =Máxima corriente de zener
I = Corriente en R1
V2 = Voltaje de Zener
P2 = Corriente de Zener
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24 INDICADOR DE VOLTAJE
Los leds brillan en secuencia en tanto el voltaje se incremente. Está bien usar diferentes zeners tan
grandes como el resistor en serie limite la corriente hacia el led para un valor seguro.
DESVIADOR DE VOLTAJE
Ejemplo (D1=60.2V):
Vin Vout
5 0
6 .36
9 3.17
12 6.37
15 9.27
CORTADORES DE FORMAS DE ONDA
Use para reducir el nivel de señales entrantes.
También convierte señales sinoidales a casi
señales cuadradas.
Corta ambas mitades de la onda (igualmente
cuando D1=D2). Use como filtro para parlantes y
teléfonos.
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25 TRANSISTORES BIPOLARES.
Un transistor bipolar es un dispositivo semiconductor de 3 terminales en el que una corriente
pequeña en un terminal puede controlar una corriente mucho mayor fluyendo entre el segundo y
tercer terminal. Esto significa que los transistores pueden funcionar tanto como amplificadores y
switches. Los transistores bipolares son clasificados como NPN o PNP de acuerdo al dopado
contenido en sus tres regiones.
SWITCHES DE TRANSISTORES BÁSICOS.
S1 LED
LO APAGADO
HI ENCENDIDO
S1 LED
LO ENCENDIDO
HI APAGADO
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26 AMPLIFICADOR DE TRANSISTOR BÁSICO
CONDUCTOR DE RELAY.
El relay se cierra cuando la entrada es
positiva.
Aplicación:
Sensor resistivo o sonda sensora de
humedad
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27 CONTROLADOR DE RELAY.
Suministra una secuencia de pulsos de
control al relay. R1 y C1 controla la razón
de pulsos y el tiempo en el que el relay
está cerrado por pulso. R4 controla la
razón de pulso. Usar para lámparas de
flash y control de motores.
REGULADOR DE LED
Suministra corriente
constante al led como
el suministro de
voltaje cambie.
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28 AMPLIFICADOR DE ALTAVOZ DE 3 VOLTIOS.
Use para dar un parlante de baja
potencia a radios y magnetófono
sin parlantes.
AMPLIFICADOR DE ALTAVOZ DE DOS ETAPAS.
Este circuito no requiere transformador de entrada.
Use para dar altavoces de baja potencia a radios y magnetófonos sin parlantes.
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29 PREAMPLIFICADOR DE MICRÓFONO.
Use con grabadores de cinta, sistemas de dirección pública y amplificadores portables.
MEZCLADOR DE AUDIO.
Use para combinar señales de dos (o más) amplificadores, micrófonos, etc.
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30 OSCILADOR DE AUDIO.
Con los valores mostrados, este circuito crea
un tono de audio de más de varios miles de
hertz.
La frecuencia es controlada por R3. Está bien
usar varios transistores diferentes para Q1 y
Q2. Para mucho menores frecuencias,
incremente C1.
METRÓNOMO.
Este circuito es una variación del
circuito anterior. R2 controla la
frecuencia de “clic”. Está bien usar
varios transistores para Q1 y Q2.
SONDA LÓGICA.
ENTRADA
LÓGICA LED
BAJO APAGADO
ALTO ENCENDIDO
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31 SIRENA AJUSTABLE.
GENERADOR RUIDO DE AUDIO.
Use para crear un sonido difuso y otros
efectos especiales o como fuente de
ruido para probar acústicos de una
habitación con un medidor de audio.
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32 OSCILADOR DE UN TRANSISTOR.
Este es un oscilador Hartley simplificado. Ajuste
R1 para cambiar la frecuencia del tono. Consume
solo de 100 – 200 microamperios.
Bobinado: Hacer dos hoyos pequeños de 1 – 1/8 pulgadas de separación en línea. Inserte la espira
del cable en el primer hoyo, enrollar 50 veces, insertar la espira del cable en el segundo hoyo y
envolver sobre lo anterior 25 veces. Hacer un hoyo a través de la primera embobinada e insertar
el extremo del cable.
Llave: cortar la espira y enrosque los cables expuestos.
SWITCH DEBOUNCER.
Suministra un pulso de disparo simple a circuitos
lógicos. El switch solo, cuando esté cerrado,
“rebotará”, causando falsos pulsos.
Para deshabilitar S1 por un segundo después de un
pulso, deje C1=220uF.
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33 TRANSMISOR RF EN MINIATURA.
Este circuito fue diseñado después de un transmisor biotelemétrico de tamaño de una pastilla
desarrollado originalmente por el Dr. R. Stewart Mackay y otros investigadores médicos a fines de
1950. Este transmisor se mantiene como el más pequeño alguna vez desarrollado.
Señal en la Base de Q1:
Envía una señal a una radio en AM
o SW a algunos pasos lejana. R1 (y
R2) controla la señal de frecuencia.
Está bien usar celdas CdS o
termistores para R1/R2.
Bobina: Use la bobina usada une la página anterior o hacer una versión mucho más pequeña con
una bombilla de ½ pulgada y cable magnético No 30. Queme el barniz de la última cuarta pulgada
del terminal del embobinado (use un fósforo). Entonces lije suavemente el barniz quemado con un
papel de lijar fino.
B1: Use baterías de reloj o celdas de mercurio u óxido de plata. Advertencia: Nunca trate de soldar
terminales a baterías pequeñas. Ellas explotarán.
C1: 0.1µF da un tono de audio; 10μF da clicks audibles. Inserte un núcleo de ferrita o un clavo de
acero en el embobinado para variar la señal. Use un capacitor electrolítico en miniatura
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34 MEDIDOR DE FRECUENCIA.
Este circuito se adapta a roles específicos mejor que a medida de frecuencias en general. Para
calibrar para un rango de 0 a 1KHz:
1. Poner R2 y R5 en sus puntos medios.
2. Aplique una onda cuadrada de 1KHz
y 1 voltio a la entrada.
3. Ajuste R2 hasta que M1 = 1mA.
4. Remueva la señal de 1KHz.
5. Ajuste R3 hasta que M1=0.
6. Reaplique la señal de 1KHz.
7. Ajustar R2 hasta que M1 = 1mA.
Resultados típicos:
Señal (Hz) M1 (mA)
0 .02
100 .1
200 .24
300 .34
400 .44
500 .55
600 .65
700 .77
800 .85
900 .95
1000 1.00
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35 GENERADOR DE PULSOS.
C1 (uF) Duración de Pulso
.001 5 µ sec
.01 22 µ sec
.1 200 µ sec
La amplitud es cercana a 10 voltios cuando
la fuente es de 12.5 voltios.
AMPLIFICADOR DE MULTÍMETRO DC.
Para calibrar primero conecte la
entrada a +6V a través de un
potenciómetro de 1M y un
multímetro digital, poner a leer
corriente en miliamperios,
entonces poner R2 a su punto
medio, luego:
1. Poner un potenciómetro de 1M para la corriente deseada.
2. Ajustar R3 hasta que M1 indique 1mA.
3. Repita pasos 1 y 2
4. Ajuste R2 hasta que M1 indique 1mA.
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36 DESTELLADOR ACTIVADO CON LUZ.
El led parpadea cuando Q1 es iluminado
por la luz del sol o luz artificial. Cuando
Q1 está en la oscuridad, el destellador
esta desactivado. C1 controla la razón de
destello.
DESTELLADOR ACTIVADO CON OSCURIDAD.
Este circuito puede ser usado
como un destellador de
advertencia que se enciende
en la noche. C1 controla la
frecuencia de destello.
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37 DESTELLADOR DE ALTO BRILLO.
Este circuito envía un pulso de alta corriente a la
lámpara L1 aproximadamente cada segundo. R1
controla la frecuencia de destello.
L1 es una lámpara 14 o 243. No permita que L1
permanezca encendida.
TRANSMISOR / RECEPTOR CON LED.
Use un led
infrarrojo de salida
alta.
Envía un tono en la luz del led.
Lentes incrementarán el rango.
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38 RESISTOR – TRANSISTOR LÓGICO.
Este circuito lógico puede ser usado para enseñar bases de lógica digital y en aplicaciones
prácticas.
COMPUERTA OR
0 = Tierra
1 = +6V
A B LED
0 0 Apagado
0 1 Encendido
1 0 Encendido
1 1 Encendido
COMPUERTA NOR
A B LED
0 0 Encendido
0 1 Apagado
1 0 Apagado
1 1 Apagado
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39 COMPUERTA AND
A B LED
0 0 Apagado
0 1 Apagado
1 0 Apagado
1 1 Encendido
COMPUERTA NAND
A B LED
0 0 Encendido
0 1 Encendido
1 0 Encendido
1 1 Apagado
INVERSOR
A LED
0 Encendido
1 Apagado
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40
FETS DE UNIÓN.
Un transistor de efecto de campo (FET) es un dispositivo semiconductor de 3 terminales en el cual
un pequeño voltaje en una terminal puede controlar una corriente que fluye entre la segunda y
tercera terminal. Lo FETs pueden funcionar tanto como amplificadores y como switches. La
principal ventaja del FET está en que tiene una impedancia de entrada muy alta (compuerta).
Los FETs están clasificados como de canal N o canal P de acuerdo al dopaje de su región de canal
portador de corriente.
SWITCHES BASICOS DE FET (N-FET).
S1 LED
LO APAGADO
HI ENCENDIDO
S1 LED
LO ENCENDIDO
HI APAGADO
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41 AMPLIFICADOR BÁSICO DE FET (N-FET).
PREAMPLIFICADOR DE MICRÓFONO DE ALTA IMPEDANCIA.
Usar para acoplar micrófonos
de tipo cristal de alta
impedancia a un amplificador.
Deje las terminales de micrófono cortas o use cable blindado.
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42 MEZCLADOR DE AUDIO DE ALTA IMPEDANCIA.
R1 y R2 controlan la ganancia
para las entradas A y B.
Use para combinar señales de dos o más micrófonos, preamplificadores, etc.
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43 MOSFETS DE POTENCIA.
Un FET metal – óxido – semiconductor (MOSFET) tiene una compuerta que está aislada del canal
por una capa de óxido cristalino muy delgada. Así que la impedancia de entrada del MOSFET es
considerablemente más alta que un FET estándar.
MOSFETs de potencia tienen un canal de muy baja resistencia. Así que pueden controlar mucho
más corriente que los FETs.
TEMPORIZADOR DE RETARDO DESPUÉS DE ENCENDIDO.
Presione S1 para cargar C1. El vibrador
piezoeléctrico emite un tono después de que
C1 se descarga. Valores mayores para C1
incrementan el retardo. Ponga un valor
grande de resistencia por C1 para reducir el
retardo.
Q1 es un MOSFET de potencia
Q2 es un 2N2222
TEMPORIZADOR DE RETARDO DURANTE EL ENCENDIDO.
Presione S1 para cargar C1. El vibrador
piezoeléctrico emite un tono antes de que C1
se descargue.
Incrementar el valor de C1 para incrementar el
retardo.
Un resistor por C1 reducirá el retardo.
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44 AMPLIFICADOR DE PARLANTE DE ALTA IMPEDANCIA.
R1 controla la ganancia. La entrada puede ser un micrófono de alta impedancia, radio, etc.
DESTELLADOR DE LED DOBLE.
Los leds destellan en
forma alternada.
R3 controla la
frecuencia de destello.
Si el circuito falla al
emitir destellos,
rápidamente
cortocircuitar C1 o C2.
Q1 y Q2 son MOSFETs
de potencia.
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45 TRANSISTORES DE UNIJUNTURA.
El transistor de unijuntura (UJT) es un switch controlado por voltaje y no un transistor verdadero.
El UJT se adapta bien a varias aplicaciones de osciladores.
OSCILADOR BÁSICO DE UJT.
INDICADOR DE BAJO VOLTAJE.
Un tono de advertencia suena cuando la
fuente de voltaje cae por debajo del
voltaje de encendido de D1.
Seleccione D1 a un voltaje deseado.
Está bien usar un capacitor simple
capacitor fijo para R1 y R2 (4.7k dan 2.8
KHz).
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46 GENERADOR DE EFECTOS DE SONIDO.
Este circuito genera chirridos que tienen una frecuencia controlada por R4. R3 controla la
velocidad.
TEMPORIZADOR DE UN MINUTO.
Este circuito acciona el relay en un
ciclo repetitivo controlado por R1. El
Relay debe ser de bajo voltaje.
R1 + R2
(OHMS)
RETARDO
(Segundos)
10 K 7
15 K 10
22 K 12
47 K 27
100 K 68
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47 VIBRADORES PIEZOELÉCTRICOS.
Vibradores piezoeléctricos entregan un tono auditivo agudo a baja conducción de corriente y
voltaje.
PRECAUCIÓN: Use protectores para oídos cuando experimente con vibradores piezoeléctricos en
un rango cerrado por más que intervalos breves.
TIMBRE CONTROL DE VOLUMEN
Presione y suelte S1 para simular el timbre. R1 controla el volumen.
INTERFACES LÓGICAS.
Entrada Tono
Bajo Apagado
Alto Encendido
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48
Entrada Tono
Bajo Encendido
Alto Apagado
DRIVERS DE PIEZO ELEMENTOS.
TONO FIJO.
Conecte celdas CdS por R1
para activar con oscuridad
el tono o aquí para activar
con luz el tono.
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49 FRECUENCIA AJUSTABLE.
Este circuito puede ser fácilmente
miniaturizado. R2 controla la frecuencia.
T1 es el primario de un transformador de audio
(Radio Shack 273 – 1380). R1 controla la
frecuencia.
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50 RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILICIO.
El rectificador controlado de silicio (SCR, Silicon-controlled Rectifiers) es un switch on – off de
estado sólido. El SCR se enciende por una pequeña corriente en su terminal de compuerta. El SCR
permanecerá encendido hasta que el flujo de corriente que pasa por él caiga por debajo de un
nivel mínimo (IH o corriente de sostenimiento).
SWITCH DE BOTÓN DE PASADOR.
S1 – Presione para accionar (normalmente abierto).
S2 – Presione para reanudar (normalmente cerrado).
RL – Carga (Lámpara, etc.)
SCR – Las terminales varían. Típicamente:
RELAY ACTIVADO POR LUZ.
El Relay es accionado cuando Q1 es iluminado.
El Relay permanece funcionando hasta que se
presiona S1. Funciona con linternas o con
unidades de luz estroboscópica.
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51 OSCILADOR DE RELAJACIÓN.
C1 se carga por R1 hasta que su carga sea suficiente para
encender el SCR por R2. Entonces C1 se descarga por el
SCR y el parlante. R1 controla el periodo de repetición.
Nota: Algunos SCRs requieren un ajuste cuidadoso de R2.
CONTROLADOR DE VELOCIDAD DE UN MOTOR DC.
Este circuito variará la velocidad de
Motores DC seleccionados*. R4 controla
la velocidad. A periodos de pulso
pequeños del oscilador UJT, el motor
rotará en disparo. Para mejores
resultados, use una fuente de poder
separada para el motor.
*Revise el motor con este circuito. Si el
led se enciende y se apaga cuando el eje
del motor está rotando, probablemente
funcione.
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52 TRIACS.
El Triac es un switch on – off de estado sólido que puede controlar corriente alterna. Es
electrónicamente igual a dos SCR conectados en paralelo y en forma opuesta.
ADVERTENCIA. Los Triacs están diseñados para operar en AC. Use precauciones de seguridad de
sentido común cuando trabaje con circuitos que usen la línea de corriente doméstica. Todas las
conexiones deben ser bien aisladas. Nunca trabaje en un circuito alimentado por una línea AC
cuando el enchufe está insertado en un conector de pared.
BÚFER DE SWITCH DE TRIAC.
I = Corriente de Triac
P = Potencia de la
lámpara
V = 120 Voltios.
PI
V
DIMMER DE LÁMPARA.
Un oscilador UJT enciende el triac a un periodo controlado por R1.
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53
Traducción del libro “Basic
Semiconductor Circuits” de la
serie ENGINEER’S MINI –
NOTEBOOK de Forrest Mims III,
1986
Realizada por Stefanny E.
Cárdenas Arce para el INSTITUTO
DE ELECTRÓNICA APLICADA - UMSA
Septiembre, 2008
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