Electrónica General
GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR
Florencio Jesús Cembranos Nistal
Guía didáctica: Electrónica general...
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Electrónica General
GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR
Florencio Jesús Cembranos Nistal
Guía didáctica: Electrónica general
1.
Presentación de la guía
La guía del profesor del módulo Electrónica General ha sido elaborada tenie ndo en cuenta las capacidades terminales que deben conseguir los alumnos a la finalización del mismo. El conjunto de actividades, de tipo procedimental, ha de lograr que el alumno sea capaz de intervenir sobre automatismos de distintas tecnologías. Por todo ello, se destaca el carácter práctico de este desarrollo. Como referencia del sistema productivo se ha tomado la competencia general, del correspondiente Real Decreto del título: Instalar y mantener equipos electrónicos de consumo, de sonido e imagen, microinformáticos y terminales de telecomunicación, realizando el servicio postventa en condiciones de calidad y tiempo de respuesta adecuados. Dicho módulo ha sido diseñado como transversal para proporcionar al alumno la formación técnica específica de base, que le permita afrontar con garantías los módulos de segundo año asociados a una unidad de competencia, que le capacitarán profesionalmente ajustándose al perfil recogido en el Real Decreto del título. En esta guía se recoge el Real Decreto de 9 de febrero de 1995, número 195, publicado en el BOE el 18 de agosto de 1995, donde se establece el título de Técnico en Equipos Electrónicos de Consumo y las correspondientes enseñanzas mínimas. La guía está dividida en 10 apartados, estos son: – – – – – – – – – –
Introducción al módulo. Capacidades terminales y criterios de evaluación. Orientaciones metodológicas. Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno. Distribución temporal de las unidades de trabajo. Elementos curriculares o unidades de trabajo. Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas. Material didáctico (material y equipos didácticos). Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo.
Se desarrollan a continuación cada uno de estos puntos.
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2.
Introducción al módulo
La referencia del sistema productivo de este módulo la encontramos en las distintas unidades de competencia que integran el ciclo formativo. Nos encontramos ante un módulo de naturaleza transversal, cuyo conocimiento se hace imprescindible en la formación del alumno/a, ya que cada vez se perfila una mayor polivale ncia en sus funciones dentro del entorno laboral. Este ciclo formativo está dividido en 13 módulos profesionales, necesarios para obtener la titulación de Técnico en Equipos Electrónicos de Consumo, uno de los cuales es el de “Electrónica General”. La duración establecida para este ciclo es de 2.000 horas, incluidas 380 horas de formación en centros de trabajo (FCT), divididas en 2 cursos académicos con cinco trimestres en el centro educativo y un sexto trimestre en el centro de trabajo. El módulo de Electrónica General, de carácter transversal, tiene una duración de 250 horas en el primer curso.
3.
Capacidades terminales y criterios de evaluación
En este apartado se describe la secuenciación de las capacidades terminales y sus correspondientes criterios de evaluación, recogidas del Real Decreto del título publicado en el BOE antes citado y que son: CAPACIDADES TERMINALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
– Analizar los fenómenos eléctricos y electromagnéticos que aparecen en los circuitos ele ctrónicos.
– Relacionar los fenómenos eléctricos y electromagnéticos más relevantes que se presentan en los circuitos electrónicos, con los efectos que producen y las causas que los originan. – Enunciar las leyes y los principios eléctricos y electromagnéticos fundamentales (leyes de Ohm, Kirchhoff, Joule, Lenz). – Definir las magnitudes eléctricas y electromagnéticas fundamentales y sus unidades de medida presentes en los circuitos de corriente continua y de corriente alterna.
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CAPACIDADES TERMINALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
– Aplicar leyes y teoremas eléctricos fundamentales y realizar los cálculos necesarios para el análisis de circuitos eléctricos analógicos básicos en corriente continua y en corriente alterna.
– En un supuesto práctico de análisis de un circuito eléctrico con componentes pasivos, en conexiones serie, paralelo y mixta, trabajando en CC y en CA: • Seleccionar la ley o regla más adecuada para el análisis y resolución de los circuitos eléctricos. • Calcular las características reactivas de los componentes electrónicos pasivos (inductancias y condensadores). • Calcular las magnitudes eléctricas características del circuito (resistencia o impedancia equivalente, intensidades de corriente, caídas de tensión y diferencias de potencial, potencias, etc.). • Calcular las magnitudes eléctricas en circuitos eléctricos resonantes serie y paralelo, explicando la relación entre los resultados obtenidos y los fenómenos físicos presentes.
– Realizar, con precisión y seguridad, las medidas de las magnitudes electrónicas analógicas fundamentales, utilizando el instrumento (polímetro, osciloscopio) y los elementos auxiliares más apropiados en cada caso.
– Explicar las características más relevantes, la tipología y procedimientos de uso de los instrumentos de medida utilizados en electrónica analógica. – En el análisis y estudio de varios circuitos electrónicos analógicos: • Seleccionar el instrumento de medida p( olímetro, osciloscopio, etc.) y los elementos auxiliares más adecuados en función de la magnitud que se va a medir (tensión, intensidad, resistencia, frecuencia), del rango de las medidas que se van a realizar y de la precisión requerida. • Conexionar adecuadamente, con la seguridad requerida y siguiendo procedimientos normalizados, los distintos aparatos de medida en función de las magnitudes que se van a medir (tensión, intensidad, resistencia, frecuencia). • Medir las magnitudes básicas presentes en la ele ctrónica analógica (tensión, intensidad, resistencia, frecuencia), operando adecuadamente los instrumentos y aplicando con la seguridad requerida procedimientos normalizados. • Interpretar los resultados de las medidas realizadas, relacionando los efectos que se producen con las causas que los originan.
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CAPACIDADES TERMINALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN • Elaborar un informe -memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas, cálculos, etc.).
– Analizar funcionalmente circuitos electrónicos analógicos, interpretando los esquemas de los mismos y describiendo su funcionamiento.
– Explicar el principio de funcionamiento y las características morfológicas y eléctricas de los componentes electrónicos pasivos y activos analógicos básicos, su tipología y sus aplicaciones más características. – Describir el funcionamiento de los circuitos electrónicos analógicos básicos (rectificadores, filtros, estabilizadores, amplificadores), explicando las características, valores de las magnitudes eléctricas, el tipo y forma de las seriales presentes y el tratamiento que sufren dichas seriales a lo largo del circuito. – En casos prácticos de análisis de circuitos electrónicos analógicos: • Identificar los componentes pasivos y activos del circuito, relacionando los símbolos que aparecen en los esquemas con los elementos reales. • Explicar el tipo, características y principio de funcionamiento de los componentes del circuito. • Identificar los bloques funcionales presentes en el circuito, explicando sus características y su tipología. • Explicar el funcionamiento del circuito, identificando las magnitudes eléctricas que lo caracterizan, interpretando las seriales presentes en el mismo. • Calcular las magnitudes básicas características del circuito, contrastándolas con los valores reales medidos en el mismo, explicando y justificando dicha relación. • Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito (tensiones, formas de onda) suponiendo y/o realizando modificaciones en componentes del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los pro ducen. • Elaborar un informe -memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas, cálculos, etc.).
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CAPACIDADES TERMINALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
– Operar diestramente las herramientas utilizadas en las operaciones de sustitución, soldadura y desoldadura de componentes en circuitos electrónicos, asegurando la calidad final de las intervenciones.
– Describir los procedimientos básicos (soldadura, desoldadura, ensamblaje de componentes y elementos auxiliares de refrigeración) utilizados en las operaciones de sustitución de componentes en equipos electrónicos. – Enumerar las herramientas básicas utilizadas en electrónica, clasificándolas por su tipología y función, describiendo las características principales de las mismas. – En varios casos prácticos de montaje y desmontaje de componentes en circuitos electrónicos: • Seleccionar las herramientas propias de los procedimientos que se van a aplicar. • Preparar los componentes y materiales que se van a utilizar, siguiendo procedimientos normalizados. • Soldar los distintos componentes siguiendo procedimientos normalizados, aplicándoles normas de seguridad de los mismos frente a los efectos térmicos y electrostáticos. • Desoldar los distintos componentes siguiendo procedimientos normalizados, aplicando las normas de seguridad de los mismos frente a los efectos térmicos y electrostáticos. • Ensamblar los componentes electrónicos, asegurando su adecuada fijación mecánica y disipación térmica. • Realizar las operaciones de montaje, desmontaje y sustitución de componentes electrónicos, asegurando la calidad final de las intervenciones. • Elaborar un informe -memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas).
– Diagnosticar averías en circuitos electrónicos analógicos de aplicación general, empleando procedimientos sistemáticos y normalizados en función de distintas consideraciones.
– Explicar la tipología y características de las averías típ icas de los componentes electrónicos analógicos. – Describir las técnicas generales utilizadas para la localización de averías en circuitos electrónicos analógicos.
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– En varios casos prácticos de simulación de averías en circuitos electrónicos analógicos: • Identificar los síntomas de la avería, caracterizándola por los efectos que produce en el circuito. • Interpretar la documentación del circuito electrón ico, identificando los distintos bloques funcionales, las señales eléctricas y parámetros característicos del mismo. • Realizar distintas hipótesis de causas posibles de la avería, relacionándolas con los efectos presentes en el circuito. • Realizar un plan sistemático de intervención para la detección de la causa o causas de la avería. • Medir e interpretar parámetros del circuito, realizando los ajustes necesarios de acuerdo con la documentación del mismo, utilizando los instrumentos adecuados y aplicando procedimientos normalizados. • Localizar el bloque funcional y el componente o componentes responsables de la avería, realizando las modificaciones y/o sustituciones necesarias para dicha localización con la calidad prescrita, siguiendo procedimientos normalizados, en un tiempo adecuado. • Elaborar un informe -memoria de las actividades desarrolladas y de los resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las misma (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas, cálculos, etc.).
4.
Orientaciones metodológicas
En consonancia con los principios metodológicos generales que se derivan de la LOGSE, hemos de tener en cuenta que en la Formación Profesional Específica ha de aplicarse un aprendizaje significativo, para lo cual es necesario emplear un modelo constructivista . Así, atendiendo a lo expuesto en la LOGSE, Artículo 34, punto 3, la metodología que a continuación se reflejará pretende promover la integración de contenidos científicos, tecnológicos y organizativos, que favorezcan en el alumno la capacidad para aprender por sí mismo y para trabajar de forma autónoma y en grupo.
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Dado el carácter formativo terminal del módulo, y teniendo en cuenta que el objetivo es la certificación de profesionalidad, así como la inserción laboral del alumno, se han establecido los principios metodológicos desde el punto de vista práctico, sin perder como punto de mira el entorno socio-cultural, laboral y pr oductivo. Los principios metodológicos son: 1. Los contenidos estarán dirigidos de forma que se potencie el "Saber Hacer". 2. Secuenciar el proceso de aprendizaje de forma que las capacidades sean adquiridas de forma adecuada. 3. Informar sobre los contenidos, capacidades terminales, criterios de evaluación, unidades de competencia, unidades de trabajo y actividades en el módulo. 4. Presentar los contenidos teóricos y prácticos de cada unidad didáctica. 5. Indicar los criterios de evaluación que se deben seguir en cada unidad didáctica. 6. Realizar una evaluación inicial. 7. Comenzar las unidades didácticas con una introducción motivadora, poniendo de manifiesto la utilidad de la misma en el mundo profesional. 8. Presentar la documentación técnica necesaria para el desarrollo de las unidades de trabajo. 9. Realizar trabajos o actividades individua les o en grupo. 10. Llevar a cabo visitas técnicas y/o culturales. 11. Proporcionar la solución de supuestos prácticos como modelo de las activ idades que se van a realizar. 12. Realizar actividades alternativas para afianzar el contenido de las unidades didácticas y de las unidades de trabajo. 13. Poner en común el resultado de las actividades. 14. Dar a conocer el entorno socio-cultural y laboral. 15. Fomentar estrategias que provoquen un aprendizaje y una comprensión significativa del resto de los contenidos educativos: hechos, conceptos, principios, terminología, etc. 16. Utilizar el binomio teoría y práctica de forma permanente durante todo el proceso de aprendizaje. 17. Comprobar y evaluar los conceptos, procedimientos y actitudes durante el desarrollo de las actividades.
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5.
Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos
La metodología que se recomienda consiste en enfrentar al alumno con la simulación de casos prácticos sobre procesos de trabajo, lo más cercanos posibles a la realidad. Por ello será necesario disponer en el aula los medios, tanto equipos como herramientas, para que el alumno practique en este módulo. De las capacidades terminales podemos esquematizar el estudio de la electrónica general en seis grandes apartados en los que se estudiará: – Estudio de componentes: • Fenómenos eléctricos y electromagnéticos: * Campo eléctrico * Diferencia de potencial * Corriente eléctrica • Componentes pasivos: * Resistencias * Condensadores * Bobinas • Componentes activos: * Diodos * Transistores * Tiristores * Diacs * Triacs * Amplificadores operacionales * Integrado 555 * Reguladores de tensión – Manejo de instrumentación: • Equipos de medida: * Polímetro * Osciloscopio * Frecuencímetro • Equipos de señal: * Fuente de alimentación * Generador de funciones
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• Medidas: * Tensiones en cc y ca * Corriente de cc y ca * Resistencia e impedancia * Frecuencia * Fase * Potencia – Interpretación de esquemas: • Esquemas: * Eléctrico * De bloques • Simbología: * Componentes * De bloques • Interpretación: * Reconocimiento de componentes * Relación de esquemas con circuito real * Seguimiento de señales – Análisis de circuitos: • Alimentación: * Rectificadores * Filtros * Estabilizadores * Reguladores lineales * Reguladores de conmutación * Fuentes de alimentación • Amplificadores: * Amplificadores de B.F. * Amplificadores de A.F. * Amplificadores con AA.OO. * Amplificadores de potencia • Osciladores: * Osciladores de B.F. * Osciladores de A.F. • De conmutación: * Disipadores * Comparadores
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* Temporizadores * Multivibradores • Tratamiento de señal: * Modulación AM * Modulación FM * Demodulación AM * Demodulación FM • Control de potencia: * Control de media onda * Control de doble onda – Construcción de circuitos: • Técnicas: * Circuito universal (protoboard) * Entrenador * Circuito impreso • Soldadura: * Soldadura blanda * Desoldadura – Diagnosis de averías: • Localización: * Síntomas * Documentación * Plan de intervención • Reparación: * Modificación y/o sustitución de componentes * Puesta a punto
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Estudio de componentes
Manejo de instrumentación
Interpretación de esquemas
Análisis de circuitos
Construcción de circuitos
Diagnóstico de averías
Instalar y mantener
Equipos de sonido
6.
Equipos de imagen
Equipos microinformáticos y terminales de telecomunicación
Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno
Cada una de las unidades didácticas o capítulos del libro están compuestos por los siguientes apartados: – – – – –
Introducción. Contenidos. Objetivos. Desarrollo de los contenidos. Problemas propuestos y actividades.
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7.
Distribución temporal de las unidades de trabajo
De las capacidades terminales de este módulo podemos proponer la estructuración en los siguientes bloques y unidades de trabajo con los siguientes tiempos: U.T. 1: Fundamentos de corriente continua ...................................... 10 horas U.T. 2: Circuitos de corriente alterna ............................................... 15 horas U.T. 3: El polímetro ........................................................................ 15 horas U.T. 4: El osciloscopio .................................................................... 15 horas U.T. 5: Componentes pasivos .......................................................... 10 horas U.T. 6: Diodos semiconductores ...................................................... 10 horas U.T. 7: Circuitos con diodos ............................................................ 15 horas U.T. 8: El transistor de unión o bipolar ............................................ 15 horas U.T. 9: Transistores de efecto de campo ........................................... 10 horas U.T. 10: Amplificación ..................................................................... 17 horas U.T. 11: Fuentes de alimentación ...................................................... 17 horas U.T. 12: Fabricación y montaje de circuitos impresos ......................... 17 horas U.T. 13: Realimentación y oscilación ................................................ 10 horas U.T. 14: Circuitos formadores de ondas no sinusoidales ...................... 10 horas U.T. 15: Amplificadores operacionales .............................................. 17 horas U.T. 16: Modulación y demodulación ................................................ 15 horas U.T. 17: Electrónica de potencia ....................................................... 17 horas U.T. 18: Control de potencia ............................................................. 15 horas
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8.
Elementos curriculares o unidades de trabajo
Los elementos curriculares que definen cada una de las unidades de trabajo o capítulos del libro son:
Capítulo 1. Fundamentos de corriente continua. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Conocimiento de los parámetros básicos eléctricos: voltaje y corriente. – Interpretación de esquemas con agrupación de resistencias en serie y paralelo. – Resolución de esquemas eléctricos de corriente continua.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Definición de las principales magnitudes eléctricas. – Explicación de la ley de Ohm y su aplicación. – Aplicación de los teoremas de circuitos de corriente continua a la resolución de esquemas.
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CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.7.1. 1.7.2. 1.7.3. 1.7.4.
Voltaje y corriente. Relación entre voltaje y corriente: Res istencia. Resistencias en serie y paralelo. Potencia en resistencias. Divisor de tensión. Fuentes de tensión e intensidad. Teoremas sobre circuitos. Leyes de Kirchhoff. Teorema de superposición. Teorema de Thévenin. Teorema de Norton.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Enunciar las principales magnitudes y leyes eléctricas. – Resolver un circuito eléctrico de c.c. con resistencias, aplicando los teoremas y/o leyes estudiados.
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Capítulo 2. Circuitos de corriente alterna. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Generación y uso de la corriente alterna. – Parámetros de la corriente alterna. – Resolución de circuitos de corriente alterna.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Analizar la generación y uso actual de la corriente alterna. – Exponer los principales parámetros de la c.a.: valor medio, eficaz, período, frecuencia. – Resolver circuitos de c.a.: serie y paralelos. – Calcular la potencia de un circuito de c.a. – Calcular otros parámetros de un circuito de c.a.: factor de potencia, resonancia.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 2.1. Generación de corriente alterna. 2.2. Período y frecuencia. 2.3. Valor eficaz y medio. 2.4. Receptores únicos. 2.4.1. Resistencia pura. 2.4.2. Inductancia pura. 2.4.3. Capacidad pura. 2.5. Receptores múltiples. 2.6. Receptores en paralelo. 2.7. Resonancia en el circuito serie. 2.8. Curvas características de resonancia. 2.9. Potencias.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Definir los principales parámetros de la c.a. – Calcular la intensidad y potencia en circuitos de c.a. en serie y paralelo. – Resolver un circuito de resonancia.
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Capítulo 3. El polímetro. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Conocimiento del procedimiento para la medición de magnitudes eléctricas – Calibración y puesta a punto del polímetro. – Realización de medidas de las señales eléctricas.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.5.1. 3.5.2. 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.7. 3.7.1. 3.7.2. 3.8. 3.9. 3.9.1. 3.10. 3.10.1. 3.10.2. 3.10.2. 3.10.3. 3.11. 3.11.1.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Detallar el proceso para la realización de medidas eléctricas: tensión, corriente y resistencia. – Demostrar el funcionamiento y el uso del polímetro. – Realización de medidas eléctricas de tensión, corriente y resistencia.
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Necesidad de las medidas. Medida de magnitudes eléctricas. Dispositivos de bobina móvil. Dispositivos de bobina móvil para corriente alterna. Valores eléctricos de un instrumento de medida. Resistencia interna. Sensibilidad. Resistencias auxiliares y shunt. Voltímetro de 300 V. Amperímetro de 1 A. Qué es un polímetro. Composición de un polímetro. Gamas para medidas de tensión continua. Gamas de medida de intensidad continua. Gama de resistencia. El óhmetro serie. Práctica de medida con polímetros. Generalidades. Medida de tensión. Medida de intensidad. Medida de resistencias. Recomendaciones para el uso del aparato. Elección de los polímetros.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Describir el uso del polímetro y su colocación en un circuito para realizar mediciones de tensión, corriente y resistencia. – Realización práctica de medidas en circuitos eléctricos de corriente continua y alterna.
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Capítulo 4. El osciloscopio. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Necesidad del osciloscopio para realizar mediciones en circuitos electrónicos. – Diagrama de bloques y funcionamiento básico de un osciloscopio. – Utilización correcta del osciloscopio para realizar medidas. – Mediciones de frecuencia usando el modo X-Y.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Exponer la necesidad del osciloscopio para realizar medidas y el ámbito de aplicación. – Describir el diagrama de bloques del osciloscopio. – Explicar el método de medida utilizando el osciloscopio: Frecuencia y tensión. – Explicar el método de medida de frecuencia usando el modo X-Y: figuras de Lissajous.
Bloques de un osciloscopio. Tubo de rayos catódicos. Los amplificadores del osciloscopio. Circuito de la base de tiempo. Fuentes de alimentación. Cómo un osciloscopio muestra una señal. Mediciones de tiempo. Mediciones de frecuencia (Método del barrido disparado). Figuras de Lissajous. Mediciones de frecuencia usando el modo X-Y.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Explicar, usando gráficos, el diagrama de bloques de un osciloscopio. – Realizar medidas de magnitudes eléctricas (amplitud, frecuencia) usando el osciloscopio con precisión y seguridad. – Realizar medidas de frecuencia usando el modo X-Y.
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Capítulo 5. Componentes pasivos. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Conocer los componentes pasivos más utilizados en electrónica. – Distinguir las resistencias fijas por su cód igo de colores, así como los distintos tipos de resistencias variables. – Analizar los distintos tipos de condensadores y su aplicación.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Exponer los distintos tipos de resistencias comerciales. – Explicar el código de colores para calcular el valor de las resistencias fijas. – Enumerar las principales aplicaciones de cada tipo de resistencia. – Explicar el proceso de construcción de los condensadores. – Comentar los distintos tipos de condensadores y sus principales aplicaciones. – Explicar el proceso de fabricación de las bobinas y sus aplicaciones.
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CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 5.1. 5.2. 5.3. 5.3.1. 5.3.2. 5.3.3. 5.3.4. 5.4. 5.5. 5.5.1. 5.6.
Las resistencias. Resistencias fijas. Resistencias variables. Resistencias NTC. Resistencias PTC. Resistencias sensibles a la luz. Resistencias sensibles al voltaje. Potenciómetros. Condensadores. Tipos de condensadores. Reactancias inductivas. Bobinas.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Realizar una clasificación de una serie de resistencias especificando sus características: fijas, variables, PTC, NTC, etc. – Distinguir el valor de un conjunto de resistencias fijas por su código de colores. – Realizar una clasificación de una serie de condensadores especificando sus características: Electrolíticos, cerámicos, plástico, etc.
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Capítulo 6. Diodos semiconductores. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR)
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE)
– Saber el fenómeno de la semiconducción. – Conocer el funcionamiento y la polarización del diodo. – Aplicación del diodo en algunos tipos de circuitos.
6.1. Fundamentos de semiconductores. 6.1.1. Constitución del átomo. 6.1.2. Conductores, aislantes y semiconductores. 6.2. Semiconductores. 6.2.1. Semiconductor topado o impurificado. 6.3. Unión P-N. 6.4. Polarización de la unión PN. 6.5. El diodo. 6.5.1. Polarización del diodo. 6.5.2. Otros tipos de diodos. 6.5.3. Diodo zéner.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Exponer el proceso de la creación de semiconductores. – Semiconductores de tipo N y tipo P. – Polarización del diodo, curvas características y principales aplicaciones. – Simbología de los principales tipos de diodos. – Aplicación del diodo zéner en la estabilización de tensión.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Exponer correctamente el concepto de semiconducción y el proceso para la creación de semiconductores dopados de tipo N y P. – Polarizar correctamente los diodos. – Resolver pequeños circuitos con diodos. – Explicar el funcionamiento de un diodo zéner y cómo regula la tensión de un circuito.
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Capítulo 7. Circuitos con diodos. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Análisis de circuitos básicos: rectificadores, filtros, estabilizadores y circuitos de protección. – Descripción de los diferentes tipos de diodos comerciales y sus características.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 7.1.
Importancia de la rectificación de la corriente. 7.2. Rectificador de media onda. 7.3. Rectificadores de media onda con transformador de toma intermedia. 7.4. Rectificado de doble onda en puente. 7.5. Teoría general de filtros. 7.5.1. Introducción. 7.5.2. Teorema de Fourier. 7.5.3. Filtros paso bajo. 7.5.4. Filtros paso alto. 7.5.5. Filtros paso banda. 7.6. Estabilización con zéner. 7.7. Circuitos multiplicadores. 7.8. Características de fabricación. 7.9. Diodos rectificadores. 7.10. Diodos de señal de uso general. 7.11. Diodos de conmutación. 7.12. Diodos de alta frecuencia. 7.13. Diodos estabilizadores de tensión. 7.14. Diodos especiales. 7.14.1. Diodos varicap. 7.14.2. Diodos túnel. 7.14.3. Diodos LED.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
– Describir un rectificador de media onda, doble onda y en puente. – Importancia del filtro. Principales tipos de filtros. – Analizar la estabilización de la tensión con zéner. – Describir los circuitos multiplicadores de tensión. – Enumerar los distintos tipos de diodos y su aplicación principal.
– Diseñar un rectificador de media onda, de doble onda y en puente. – Describir el uso e importancia de los filtros. – Analizar una estabilización con diodo zéner. – Dibujar un diagrama de bloques de una rectificación completa con filtro y estabilización. – Describir los circuitos multiplicadores de tensión. – Realizar un informe-memoria de los principales tipos de diodos comerciales.
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Capítulo 8. El transistor de unión o bipolar. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Constitución, funcionamiento y polarización del transistor NPN y PNP. – Relación de corrientes en un transistor bipolar. – Curvas características de salida de un transistor. – Punto de trabajo, recta de carga estática y valores máximos de funcionamiento del transistor. – Estabilización del transistor bipolar. – Fabricación y clasificación de transistores.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 8.6.1. 8.7. 8.7.1. 8.8. 8.8.1. 8.9. 8.9.1. 8.10. 8.10.1. 8.10.2. 8.10.3. 8.10.4. 8.11.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Estudiar el funcionamiento, los símbolos y la polarización del transistor bipolar. – Analizar los principales circuitos del transistor calculando el punto de trabajo y la recta de carga estática. – Calcular las diferentes curvas de salida del transistor y señalar los valores máximos. – Explicar las técnicas de estabilización del transistor bipolar. – Describir las diferentes técnicas de fabricación de transistores y su clasificación comercial.
Constitución del transistor. Funcionamiento y polarización del transistor NPN. Funcionamiento y polarización del transistor PNP. Relación de corrientes en un transistor. Curvas características de salida del transistor. Valores máximos. Gráfica de la zona prohibida sobre las características de salida. Punto de funcionamiento o de trabajo. Circuito de polarización y cálculo del punto de trabajo. Recta de carga estática. Cálculo de la recta de carga estática. Estabilización de la polarización. Técnicas para estabilizar el transistor. Fabricación de transistores. Técnica de la aleación. Técnica de la d ifusión. Técnica planar. Técnica planar-epitaxial. Clasificación de los transistores.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Explicar exactamente la constitución, el funcionamiento y la polarización de los transistores NPN y PNP. – Calcular el punto de trabajo y la recta de carga estática del transistor bipolar. – Dibujar y explicar las distintas técnicas de estabilización del transistor. – Describir el proceso de fabricación del transistor bipolar.
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Capítulo 9. Transistores de efecto de campo. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Constitución, funcionamiento y polarización de los transistores de efecto de campo. – Punto de trabajo, recta de carga estática y valores máximos de funcionamiento del transistor de efecto de campo. – Aplicación de los transistores de efecto de campo a los circuitos electrónicos.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Estudiar el funcionamiento, los símbolos y la polarización de los transistores de efecto de campo. – Analizar los principales circuitos del transistor calculando el punto de trabajo y la recta de carga estática en los transistores de efecto de campo. – Aplicar los transistores de efecto de campo a los circuitos electrónicos.
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CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 9.1. 9.1.1.
Clasificación. Ventajas de los transistores de canal N y canal P. 9.1.2. Ventajas sobre el bipolar. 9.2. Constitución y funcionamiento del JFET canal N. 9.2.1. Característica de transferencia del JFET canal N. 9.3. Constitución y funcionamiento del JFET canal P. 9.3.1. Característica de transferencia del JFET canal P. 9.4. Estructura y funcionamiento del MOSFET de acumulación canal N. 9.4.1. Característica de transferencia. 9.5. Estructura y funcionamiento del MOSFET de acumulación canal P. 9.6. Estructura y funcionamiento del MOSFET de despoblación canal N. 9.7. Estructura y funcionamiento del MOSFET de despoblación canal P. 9.8. Polarización de los FET. 9.8.1. Circuito de autopolarización de fuente. 9.8.2. Circuito para polarizar el MOSFET de acumulación. 9.9. El JFET como resistencia controlada por tensión.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Explicar exactamente la constitución, el funcionamiento y la polarización de los transistores de efecto de campo. – Calcular el punto de trabajo y la recta de carga estática de los transistores de efecto de campo.
Guía didáctica: Electrónica general
Capítulo 10. Amplificación. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Análisis de circuitos amplificadores de señal con transistores. – Montaje de pequeños circuitos electrónicos amplificadores sobre placa universal o similar. – Introducción y análisis de disfunciones en los circuitos de aplicación.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Identificación y análisis funcional a partir de la documentación técnica de la aplicación y de los bloques que constituyen los circuitos amplificadores. – Realización de medidas de tensión, corriente, visualizando la forma de onda con osciloscopio, a la entrada y a la salida de cada uno de los bloques. – Confección de un diagrama de bloques representando las formas de onda anteriores. – Análisis y cálculo de las magnitudes electrónicas fundamentales de los circuitos y/o componentes electrónicos, que constituyen los amplificadores presentes en la aplicación.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 10.1. 10.2. 10.2.1. 10.2.2. 10.2.3. 10.2.4. 10.3.
Fuentes de tensión y de intensidad. Tipos de amplificadores. Amplificador de tensión. Amplificador de corriente. Amplificador de transconductancia. Amplificador de transresistencia. Superposición de una señal alterna sobre una continua. 10.4. Acoplamiento de las señales a los amplificadores. 10.5. Recta de carga dinámica. 10.6. Característica de transferencia del transistor. 10.7. Análisis de los modelos básicos de amplificadores de baja potencia. 10.7.1. Montaje en emisor común: EC. 10.7.2. Montaje en colector común o seguidor de emisor: CC. 10.7.3. Montaje en base común. 10.8. Amplificadores de varias etapas. 10.9. Montaje o transistor Darlington. 10.10. La recta de carga de C.A. para señal grande. 10.11. Amplificadores de clase A. 10.12. Amplificadores de clase B. 10.12.1. Operación en la oposición de fase. 10.12.2. Distorsión. 10.13. Amplificadores de clase C. 10.14. Localización de averías.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Describir con exactitud los distintos tipos de amplificadores de baja señal y de potencia. – Realizar las medidas en los amplificadores utilizando los instrumentos adecuados y operando de forma precisa y segura. – Realizar las medidas oportunas en los amplificadores para determinar sus principales averías.
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Guía didáctica: Electrónica general
Capítulo 11. Fuentes de alimentación. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Definición de fuente de alimentación. – Descripción de los bloques de una fuente de alimentación – Análisis de las magnitudes características en las fuentes de alimentación. – Introducción a los circuitos reguladores integrados.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 11.1. 11.1.1. 11.1.2. 11.1.3. 11.1.4. 11.1.5. 11.2. 11.3. 11.4. 11.5. 11.6.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Describir y analizar los bloques de una fuente de alimentación regulada en tensión y en corriente. – Analizar los parámetros de cada bloque en una fuente regulada en tensión y en corriente. – Realización de fuentes reguladas utilizando reguladores integrados.
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Fuentes reguladas en tensión. Elemento de referencia. Elemento de muestra. Elemento comparador. Amplificador de la señal de error. Elemento de control. Limitadores de corriente. Fuente completa. Fuentes reguladas en corriente. Reguladores de tensión de conmutación. Reguladores integrados.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Conocer los bloques que forman una fuente de alimentación regulada en tensión y corriente. – Explicar el principio de funcionamiento y las características físicas y eléctricas de los componentes electrónicos pasivos y activos utilizados en la construcción de una fuente de alimentación. – Identificar y explicar, con precisión, las variaciones de los parámetros característicos de una fuente de alimentación. – Realizar una fuente de alimentación regulada utilizando un circuito universal o protoboard.
Guía didáctica: Electrónica general
Capítulo 12. Fabricación y montaje de circuitos impresos . PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Construcción de circuitos impresos. – Montaje manual y puesta a punto de pequeños circuitos analógicos en placa de circuito impreso. – Realización de medidas de continuidad en el montaje y sustitución de componentes electrónicos analógicos. – Realización de medidas de las magnitudes eléctricas, en el ajuste y puesta a punto de pequeños circuitos analógicos.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Preparar las herramientas, componentes y materiales para realizar circuitos impresos. – Describir las fases del proceso de realización de circuitos impresos. – Realizar la soldadura de componentes en la placa de circuito impreso. – Analizar las posibles averías en la realización de circuitos impresos.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 12.1. 12.2. 12.3. 12.4. 12.5. 12.5.1. 12.5.2. 12.6.
Materiales necesarios. Disposición de los componentes. Diseño de las pistas en la placa. Terminar el circuito. Utilización de la insoladora. Proceso de insolación. Revelado. Proceso de soldadura.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Describir con precisión y aplicar los procedimientos utilizados para realizar una placa de circuito impreso. – Verificar la calidad final de una placa de circuito impreso, comprobando continuidad en las pistas y posibles cortocircuitos en pistas.
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Capítulo 13. Realimentación y oscilación. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Importancia de la realimentación. – Características de los amplificadores con realimentación: estabilidad y distorsión. – Funcionamiento y análisis de los osciladores.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 13.1. 13.2. 13.3. 13.3.1. 13.3.2. 13.3.3.
13.4. 13.5. 13.6. 13.7. 13.7.1. 13.7.2. 13.7.3. 13.7.4. 13.8.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Explicar el concepto de realimentación, los bloques que la forman y el tipo de ganancia con realimentación. – Mostrar las ventajas de un equipo realimentado: Estabilidad, distorsión, ruido. – Identificar los tipos de realimentación en amplificadores. – Explicar el funcionamiento de los osciladores. – Estudiar los tipos de osciladores más representativos: cambio de fase, Colpitts, Hartley, con cristal de cuarzo y el oscilador controlado por tensión (VCO).
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Concepto de realimentación. Ganancia de transferencia con realimentación. Características del amplificador realimentado. Estabilidad. Distorsión no lineal y ruido. Modificación de las impedancias de entrada y salida por la realimentación negativa. Identificación del tipo de realimentación. Definición de osciladores. Teoría general de funcionamiento. Análisis de algunos tipos de osciladores. Oscilador de cambio de fase. Oscilador Colpitts. Oscilador Hartley. Oscilador de cris tal de cuarzo. VCO.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Identificar los distintos bloques que forman un amplificador realimentado. – Calcular la ganancia con realimentación de diversos amplificadores representados por bloques. – Explicar el funcionamiento de los osciladores.
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Capítulo 14. Circuitos formadores de ondas no sinusoidales. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – El transistor trabajando en conmutación. – Principales circuitos formadores de ondas no sinusoidales (astable, monoestable y biestable) – Otros circuitos formadores de ondas no s inusoidales (disparador de Schmitt y circuito diente de sierra).
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Explicar el funcionamiento del transistor en conmutación. – Describir el funcionamiento de los circuitos multivibrador astable, monoestable y biestable: frecuencias de oscilación y organigramas. – Analizar el funcionamiento del circuito disparador de Schmitt y del generador de diente de sierra.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 14.1. 14.2. 14.2.1. 14.2.2. 14.2.3. 14.3. 14.4. 14.5. 14.6. 14.7.
Transistor en conmutación. Circuitos multivibradores. Multivibrador astable. Multivibrador monoestable. Multivibrador biestable. Circuito multivibrador astable. Circuito multivibrador monoestable. Circuito multivibrador biestable. Circuito disparador de Schmitt. Circuito diente de sierra.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Explicar el funcionamiento del transistor en conmutación. – Describir los tres tipos de multivibradores analizando el proceso de carga y descarga de los transistores. – Describir el funcionamiento del disparador de Schmitt.
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Guía didáctica: Electrónica general
Capítulo 15. Amplificadores operacionales. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Importancia del amplificador operacional. – Distintas aplicaciones del amplificador operacional: comparador, sumador, convertidor tensión-corriente, diferencial, etc. – Funcionamiento del amplificador 555.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 15.1. 15.2. 15.3. 15.4. 15.5. 15.6. 15.7. 15.8. 15.9. 15.10. 15.11. 15.11.1. 15.11.2. 15.12. 15.12.1. 15.12.2. 15.13.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Características del amplificador operacional. – Explicar los principales circuitos basados en amplificadores operacionales: Amplificador inversor y no inversor, sumador, diferenciador, convertidor, etc. – Mostrar las diferencias del amplificador operacional ideal con el real. – Exponer las características del amplificador 555 y sus usos más importantes.
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Amplificador operacional ideal. Característica de transferencia del amplificador operacional. El amplificador operacional como comparador. El amplificador operacional con realimentación negativa. Amplificador no inversor. Circuito sumador. Convertidor corriente-tensión. Convertidor tensión-corriente. Seguidor de tensión. Amplificador diferencial. Características del amplificador operacional real. Característica de transferencia. Factor de rechazo del modo común: CMRR. Funcionamiento del circuito integrado 555. Funcionamiento interno del 555. Funcionamiento como astable. Amplificador controlado por tensión.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Resumir las características del amplificador operacional ideal y compararlas con el real. – Calcular la ganancia de circuitos básicos con amplificadores operacionales: amplificador, sumador, etc. – Diseñar un circuito oscilador basado en el circuito 555, con una frecuencia de oscilación dada.
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Capítulo 16. Modulación y demodulación. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Transmisión de las señales eléctricas a través del aire. – Análisis de circuitos de modulación en AM y FM. – Análisis de circuitos de demodulación en AM y FM. – Montaje de circuitos electrónicos moduladores y demoduladores de señal sobre placa universal o similar. – Introducción y análisis de disfunciones en los circuitos de la aplicación.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 16.1. 16.2. 16.2.1. 16.3. 16.4. 16.4.1. 16.4.2. 16.4.3. 16.4.4. 16.5. 16.6. 16.7. 16.8. 16.9. 16.10. 16.11. 16.12.
Transmisión de la información. Antenas. Emisión y recepción. La modulación. Modulación en amplitud. Tipos de AM. Demodulador para AM. Aspectos técnicos de los sistemas de radiocomunicación. Estudio simple de un sistema de emisor/receptor de AM. Ventajas de la FM frente a la AM. Espectro de FM. Modulador de frecuencia. Sistema de transmisión de datos por radio. La BLU (Banda Lateral Ún ica). FM estéreo. Demodulador de FM. Modulación de fase.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
– Explicación de la transmisión de la info rmación a través del aire y de la constitución y forma de operar de las antenas. – Explicación del concepto y aplicaciones de los circuitos analógicos moduladores y demoduladores de señal, presentando con medios audiovisuales el entorno y los equipos o sistemas en que se utilizan. – Análisis, cálculo de las magnitudes fundamentales y experimentación de circuitos analógicos transmisor-receptor AM y transmisor-receptor de FM, construyéndolos en el entrenador y realizando las medidas de las magnitudes eléctricas que determinan su funcionamiento. – Construcción de pequeñas aplicaciones con moduladores y demoduladores.
– Explicar el fundamento de la transmisión de información a través del aire del funcionamiento de las antenas. – Describir con exactitud el funcionamiento de los circuitos moduladores y demoduladores analógicos básicos, explicando las características, valores de las magnitudes eléctricas, el tipo y forma de las señales presentes y el tratamiento que sufren dichas señales a lo largo del circuito. – Identificar y explicar con precisión las variaciones de los parámetros característicos del circuito provocadas por las disfunciones introducidas. – Aplicar los procedimientos y medios adecuados en el desarrollo de un informememoria estructurado.
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Capítulo 17. Electrónica de potencia. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR) – Conocer los componentes utilizados en la electrónica de potencia: diodo, transistor, tiristor, triac, diac, utj, etc. – Utilización correcta de cada componente en la aplicación más adecuada. – Circuitos de protección de los componentes de potencia. – Conocer los circuitos de disparo de los componentes de potencia que lo requieren: tiristor y triac. – Simbología de los componentes de electrónica de potencia.
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 17.1. 17.1.1. 17.1.2. 17.1.3. 17.1.4. 17.1.5. 17.1.6. 17.1.7. 17.1.8. 17.2. 17.2.1. 17.2.2. 17.2.3. 17.2.4. 17.3. 17.3.1. 17.3.2. 17.3.3.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Describir los componentes utilizados en la electrónica de potencia, exponiendo sus diferencias con los utilizados en la electrónica de baja potencia: diodo y transistor de potencia y las características de los componentes específicos: tiristor, triac, diac, etc. – Circuitos de protección de los componentes utilizados en potencia: protección contra sobretensiones, corrientes elevadas y parásitos electromagnéticos. – Elementos para el control y disparo del tiristor y el triac. – Exponer la simbología de los componentes de electrónica de potencia.
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Componentes de potencia. Diodo. Transistores. Tiristor. Diac. Triac. Tiristor bloqueable por puerta: GTO. Transistor uniunión: UJT. Transistor de unión programable: PUT. Circuitos de protección. Protección contra sobretensiones. Protección contra corriente de sobrecarga. Protección contra parásitos magnéticos y electromagnéticos. Protección del circuito de puerta. Elementos de gobierno. Controles a través de redes RC. Controles a través de elementos semiconductores. Controles a través de elementos con circuito magnético.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Distinguir las características del diodo y transistor utilizados en electrónica de potencia. – Describir el funcionamiento del tiristor, diac, triac y ujt, utilizando esquemas prácticos. – Realizar un estudio de los circuitos de protección y de disparo de elementos de potencia: tiristor y triac, principalmente.
Guía didáctica: Electrónica general
Capítulo 18. Control de potencia. PROCEDIMIENTOS (CONTENIDO ORGANIZADOR)
CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE)
– Conocer los principales circuitos de control de la electrónica de potencia y el funcionamiento de los circuitos de control de potencia. – Realizar ensayos en algunos de los circuitos de control de potencia más característicos.
18.1. Interruptores estáticos. 18.1.1. Características. 18.1.2. Interruptores estáticos de corriente continua. 18.1.3. Bloqueo por condensador en paralelo. 18.1.4. Interruptores estáticos de corriente alterna. 18.2. Reguladores. 18.2.1. Reguladores de C.C. disipativos. 18.2.2. Reguladores de C.C. no disipativos. 18.2.3. Reguladores de C.A. 18.3. Cicloconvertidores. 18.4. Inversores. 18.4.1. Transformador de toma intermedia. 18.4.2. Batería de toma media. 18.4.3. Configuración en puente.
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE – Estudiar las características y funcionamiento de los circuitos más importantes de la electrónica de potencia: • Interruptores estáticos. • Reguladores. • Cicloconvertidores. • Inversores.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Explicar el funcionamiento de los principales circuitos de la electrónica de potencia: • Interruptores estáticos. • Reguladores. • Cicloconvertidores. • Inversores. • Realizar un montaje práctico de alguno de los circuitos de potencia.
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9.
Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas
Estas actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas son modelo de las que se pueden plantear o proponer durante el desarrollo de cada capítulo, no sólo al final del mismo. De todas formas es el profesor el que decidirá en cada momento, en función del tipo de alumnado, el modelo de las actividades que más convengan.
Capítulo 1. – – – – –
Distingue entre Tensión y Corriente. Enuncia las leyes de Kirchhoff. En los circuitos de la figura 1.10 calcula los valores que faltan. Aplica la Ley de Joule a los circuitos de la figura 1. Define fuente de tensión y de intensidad.
Figura 1.
Capítulo 2. – Calcular la intensidad y la tensión en cada uno de los siguientes elementos del circuito (figura 2). – Calcular las intensidades que circulan por cada rama del circuito paralelo de la figura 3 y calcular las potencias. – Define la resonancia serie.
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– Un circuito tiene una resistencia de 30 Ω, una autoinducción de 0,5 henrios y una capacidad de 35 microfaradios. Determinar: a) La frecuencia de resonancia. b) La tensión en cada elemento si la intensidad que circula es de 7 A.
Figura 2.
Figura 3.
– Define potencia activa, reactiva y aparente.
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Capítulo 3. – ¿Cuáles son las unidades básicas que se utilizan para medir magnitudes eléctricas? – Explica el funcionamiento de la bobina móvil. – ¿Qué es la resistencia interna de un instrumento de medida? ¿Y la sensibilidad? Pon algún ejemplo. – ¿Qué es una resistencia shunt? ¿Qué resistencia shunt sería necesario tener para medir 250 V con un instrumento de 2 mA de desviación total, 100 Ω de resistencia interna y 150 mV de caída de tensión? – ¿Cómo se sitúan las resistencias en el interior de un polímetro para medir tensiones y corrientes? – Explica el circuito básico del óhmetro. Puede ayudarte la figura 3.8. – ¿Qué diferencias existen entre un polímetro analógico y otro digital? – ¿Qué significa que un polímetro tenga un sensibilidad de 20.000 Ω/V? Pon algún ejemplo. – ¿Cómo se miden resistencias? ¿Qué precauciones deben tomarse al medirlas?
Capítulo 4. – La primera actividad que realizaremos será conocer el manejo del osciloscopio; para ello, sin la ayuda del profesor, se visualizarán diversas señales procedentes del generador de baja frecuencia y se efectuarán las medidas de tensión y frecuencias que se contrastarán con las que leemos en el generador de baja frecuencia. Se realizará la conexión como aparece en la figura 4. A continuación se preparará una tabla con dichas medidas. – Una vez realizada la actividad anterior satisfactoriamente, vamos a efectuar un pequeño montaje para visualizar las curvas características de un diodo (Capítulo 6). Para ello montamos un circuito como el que muestra la figura 5 en el que aparece cómo debe conectarse el osciloscopio. Para poder visualizar las curvas del diodo situaremos el osciloscopio en el modo X-Y. Calcular la resistencia limitadora para que por el diodo nunca circule una intensidad superior a la que admita el propio diodo (consultar las características del diodo empleado), para la máxima tensión de pico que suministra el generador de baja frecuencia.
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Figura 4. Conexión de un generador de baja frecuencia a un osciloscopio
Figura 5. Montaje para visualizar las curvas del diodo
Capítulo 5. – ¿Qué es la conductibilidad y la resistividad? – ¿Qué es el código de colores en las resistencias? ¿Cómo se representa el valor óhmico en una resistencia? – ¿Qué son las resistencias pirolíticas? ¿Y las bobinadas? – Enumera y explica las resistencias variables. – Explica la constitución del condensador. – Explica lo que sucede al aplicar a un condensador tensión continua y alterna. – ¿Qué tipos de condensadores conoces? Explícalos. – Diferencia el condensador electrolítico de aluminio y de tántalo. – ¿Qué es la permeabilidad? – ¿Qué es el factor de calidad de una bobina?
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– ¿Cómo se calcula una bobina? – Realiza una clasificación de todos los componentes pasivos de que dispongas: Resistencias fijas (potencia), variables, potenciómetros, condensadores de plástico, electrolíticos, etc. – Mediante el uso del polímetro y de la tabla de colores de las resistencias fijas realiza una tabla en la que figuren la lectura de cada valor de resistencia con el polímetro, el valor según el código de colores y la tolerancia admitida. Comprueba que los valores de la tolerancia están dentro del valor de la resistencia.
Capítulo 6. – Un diodo de unión pn se conecta en serie con una resistencia de 10 MΩ. Se conecta a esta combinación en serie una batería de 1 V, de tal forma que polarice en inversa al diodo. Hallar la tensión en el diodo, sabiendo que la corriente inversa de saturación es de 30 nA. – Un diodo está en serie con una resistencia de 2 Kohm y con una fuente de tensión de 10 V. a) ¿Cuál será aproximadamente la intensidad en el circuito si el diodo tiene polarización directa? b) Si la caída media en el diodo es de 0,6 V, hallar con más exactitud el valor de la corriente. c) Si se invierte la batería y si la tensión de ruptura del diodo es de 7 V, hallar la corriente en el circuito. d) Si se añade en serie y oposición otro diodo igual, ¿cuál será la corriente? e) Repetir el apartado d) suponiendo que la tensión en la batería es de 4 V. – Supóngase que los diodos del circuito de la figura 6 son ideales. Hallar Vo en los siguientes casos: a) V1 = V2 = 5 V. b) V1 = 5 V. V2 = 0 V. c) V1 = V2 = 0
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Figura 6.
Solución: a) Como la diferencia de tensión en los dos extremos es cero no hay paso de corriente, entonces no hay caída de tensión, por lo tanto el punto Vo estará a 5 V. b) En el caso entre V1 y el punto de 5 V no hay nada, es como si fuera el mismo punto y entre V2 y % V hay una batería (V2 está a masa), entonces la corriente que pasa por el circuito es de: I = 5/(1 + 10)x103 = 5/10.000 = 0,5 mA La tensión Vo será de 5 voltios menos lo que caiga en la resistencia de 10 K: V = 0,5 x 10-3 x 104 = 5 V. Luego la tensión en Vo es de cero voltios. c) Al estar V1 y V2 a masa las dos mallas son iguales y las corrientes que circulan por ellas también. Esta corriente será la mitad de la corriente I que circula por la resistencia de 10 K. Aplicando la 2ª ley de Kirchhoff: 5 = 10.000 x I + 1.000 x I/2
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Despejando I nos da un valor de algo menos 0,5 mA. La tensión que cae en la resistencia de 10 K será de 5 V como en el caso b) y la tensión en Vo de cero voltios. – Al circuito de la figura 7 se la aplica una onda triangular simétrica de +/- 15 V de amplitud y período 120 ms. Representar sobre una misma gráfica las formas de onda de entrada y salida indicando los niveles de tensión e intensidades signific ativos de la tensión de salida.
Figura 7.
Solución: Durante el semiciclo positivo conducen los diodos D1 y D2. D1 empezará a conducir cuando la tensión en el ánodo sea igual a los 5 voltios que hay en el cátodo y D2 cuando haya 7,5 voltios en el ánodo. Mientras los diodos no conducen, la corriente de salida es la misma que la de entrada. Cuando empiezan a conducir los diodos, la corriente de salida disminuye. Si llamamos Vs a la tensión de salida, aplicando la 2ª ley de Kirchhoff a la malla formada por Vs y la rama del diodo D1: Vs = 100 x I + 5 Y otra malla formada entre Vs y Ve: Ve - Vs = 100 x I
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Sumando ambas expresiones y despejando la tensión Vs, queda: Vs = Ve/2 + 2,5 Expresión que nos da la tensión de salida en función de la entrada cuando empieza a conducir el diodo D1. Cuando la tensión de salida llega a 7,5 V comienza a conducir el diodo D2 (según la expresión anterior la tensión de entrada debe ser de 10 V). En este caso tenemos dos ramas una formada por el diodo D1, por donde circulará una corriente I1 y otra por la rama del diodo D2 con una corriente I2. La corriente total será: I = I1 + I2 Aplicando la 2ª ley de Kirchhoff a estas mallas queda: Vs = 50 x I2 + 7,5 100 x I1 + 5 = 50 x I2 + 7,5 Ve - Vs = 100 x I Operando llegamos a la expresión: Vs = Ve/4 + 5 El proceso es similar para los ciclos negativos. Al final obtendremos una curva similar a una sinusoide de valor de pico 10 V. a) El diodo zéner de la figura 8 regula a 40 V, con una corriente en diodo comprendida entre 10 mA y 50 mA. La tensión de suministro es de 200 V. Calcular R para tener regulación de tensión con una carga Rc desde infinito hasta el mínimo valor posible. b) ¿Cuál es la máxima corriente de carga posible y cuánto vale Rc mínima? c) Si V puede tener cualquier valor comprendido entre 160 y 300 V, cuando Rc = 2 KΩ calcular los valores máximo y mínimo de R admisibles.
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d) Fijemos R como media entre Rmáx y Rmín; calcular el campo de valores de la corriente en el zéner.
Figura 8.
Solución: a) Si la resistencia de carga es infinita, no hay corriente de carga y la corriente por el zéner es de 50 mA. Esta es la máxima corriente que puede pasar por el zéner; también es la máxima corriente que es capaz de entregar la fuente. En este momento su tensión es de 40 V. Con estos valores podemos calcular la resistencia mínima para la corriente máxima, que vendrá dada por la expresión: R = (V - Vc) / Iz = (200 - 40) / 50 x 10-3 = 3K2 b) La máxima corriente de carga será cuando por el zéner circule la mínima intesidad, esto es 10 mA. En este caso la corriente por la carga será de 50 mA de la fuente menos los 10 mA que absorbe el zéner y la resistencia de carga mínima: Rc = Vz / Ic = 40 / 40 x 10-3 = 1K c) Para resolver este apartado, calculamos primero la corriente en la carga para los 40 V y la resistencia de carga de 2K. A continuación debemos calcular las resistencias R para la tensión mínima con corriente de zéner mínima y máxima y las resistencias R para la tensión máxima con corriente de zéner máxima. Elegiremos las resistencias más aproximadas, en este caso estará entre 3K7 y 4K.
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d) La media de los valores anteriores es de 3,85 K. Calculamos la corriente de zéner para las tensiones máximas y mínimas: Si la tensión es de 160 V Iz = (160 - 40)/3.850 = 31 mA Si la tensión es de 300 V Iz = (300 - 40)/3.850 = 76 mA – El diodo zéner puede emplearse para prevenir sobrecargas en los aparatos sin afectar su linealidad. El circuito de la figura 9 representa un voltímetro de continua que señala 25 V a fondo de escala. La resistencia del aparato es de 560 Ω y a fondo de escala le corresponde 0,2 mA. Si el diodo zéner es de 20 V, hallar R1 y R2 de forma que cuando Vi sea mayor de 25 V, el diodo conduzca y la corriente sea desviada del circuito.
Figura 9.
Solución: Con los datos del problema podemos calcular R1, suponiendo que Vi sea de 25 V: 25 = (560 + R1) x 200 x 10-6 25 = 0,112 + 2 x 10-4 R1 R1 = (25 - 0,112)/2 x 10-4 = 124,4 K
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Si por R2 pasan 0,2 mA, el aparato de medida irá a fondo de escala y por el zéner no pasa corriente, pero si este valor aumenta, por el zéner pasa corriente, en este momento: R2 = 5/0,2 mA = 25 K
Capítulo 7. – Realizar los siguientes montajes en la placa para montaje de prototipos. Doblador de tensión: – Realizar el montaje representado en el esquema de la figura 10.
Figura 10. Doblador de tensión
– Comprobar las tensiones a la salida del transformador y en la salida. – Realizar una tabla con las siguientes medidas efectuadas con el polímetro: • Tensión en el secundario. • Tensión en cada diodo. • Tensión en cada condensador. • Tensión de salida.
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– Repetir los apartados anteriores colocando en la salida una carga de 1.000 Ω. – Comparar los resultados obtenidos. – Realizar una memoria del funcionamiento del circuito. Rectificador de doble onda: – Realizar el montaje representado en la figura 11.
Figura 11. Rectificador de doble onda
– Medir con el polímetro las siguientes tensiones y realizar una tabla con ellas: Tensión en el secundario del transformador, tensión en cada diodo, tensión en el condensador C1, tensión en el condensador C2, intensidad en la carga de 1KΩ. – Realizar un diagrama de posibles averías: efectos, causas y soluciones. Para ello se debe ir desconectando cada uno de los componentes y se deben comprobar los resultados. – Realizar una memoria de funcionamiento del rectificador y filtro.
Capítulo 8. – En el circuito de la figura 12, calcular: a) Ib , Ic, Vce si se emplea un transistor de silicio con β = 100. b) Señalar un valor de Rb de manera que Vce sea de 6,5 V.
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Figura 12.
Solución: Aplicamos la 2ª ley de Kirchhoff a la malla de colector: Vcc = 3K (Ib + Ic) + Vce y, ahora, a la malla de base: Vcc = 3K (Ib +Ic) + 120 K Ib + Vbe Como la relación de corrientes de colector y base es: Ic = 100 Ib, despejando los valores tenemos: Ic = 2,8 mA Vce = 3,6 V Ib = 0,028 mA
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– En el circuito de la figura 13, β puede tener, a temperatura ambiente, cualquier valor comprendido en 40 y 120. El punto de polarización nominal es de Ic = 15 mA, Vce = 6 V y Vbe = 0,7 V, obtenido con Vcc = 15 V y Rc = 2 KΩ. Hallar Re, R1 y R2 si Ic ha de estar comprendido entre 1,35 y 1,65 mA al variar β de 40 a 120. Al calcular Re despreciar Ib comparado con Ic.
Figura 13.
Solución: Para resolver este circuito debemos aplicar el teorema de Thévenin a las resistencias de base, entre los puntos A y B. Desde estos dos puntos la resistencia equivalente que se ve es el paralelo de Rb1 y Rb2: Rb = Rb1//Rb2 y la tensión equivalente: Vb = Vcc x Rb2/(Rb2 + Rb1). Aplicando la 2ª ley de Kirchhoff a la malla de colector-emisor: Vcc = Rc Ic + Re Ic De esta expresión podemos despejar directamente Re, que, operando, da un valor de Re = 4 K
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Ahora podemos calcular las nuevas Re para los valores máximo y mínimo de Ic: Para Ic = 1,35 mA Para Ic = 1,65 mA
Re = 4,66 K Re = 3,45 K
– En este capítulo vamos a realizar un circuito básico para visualizar las curvas características del transistor en el osciloscopio. Antes de realizar el montaje del circuito conviene familiarizarse con los transistores comerciales y con sus tablas características. En esta actividad vamos a utilizar un transistor tipo BC548, por lo tanto miraremos las tablas de características de este tipo de transistor, la primera hoja de características la podemos ver en la figura 14.
Figura 14. Características del transistor BC548
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En esta figura podemos observar en la parte superior las características de te nsiones y corrientes máximas de este transistor. Así observamos que la tensión máxima entre colector y emisor no debe superar los 30 V y la corriente máxima de emisor debe ser como máximo de 200 mA. La ganancia β aparece con la nomenclatura hfe que estudiaremos en el capítulo 9 y que tiene un valor entre 125 y 900 a la corriente, tensión y frecuencia indicadas. Una vez conocidas las características de este transistor pasamos a realizar el montaje que aparece en la figura 15.
Figura 15. Circuito para la actividad
Para este circuito se ha calculado una corriente de colector de unos 10 mA, teniendo en cuenta que la máxima tensión de alimentación es de 2 V. La alimentación se realizará con un generador de baja frecuencia, en dicho generador elegiremos una señal de tipo sinusoidal de 1 kHz de frecuencia y 2 V de pico a pico de c.a. El diodo nos elimina los ciclos negativos en el emisor del transistor. La fuente de la base será variable e iremos aumentando su tensión desde 5 V de continua. Para visualizar las curvas situaremos el osciloscopio en modo X-Y, la sonda A entre el colector y el emisor del transistor y la sonda B entre la resistencia del colector.
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– Visualizar las curvas en la pantalla del osciloscopio y transcribirlas a papel milimetrado. – Medir con un polímetro la corriente de base y de colector. Como la corriente de base es muy pequeña se deberá calcular como cociente de la tensión aplicada al circuito de base entre la resistencia de base. – Calcular el parámetro β en cada uno de los resultados anteriores y comparar con el mínimo y máximo de la tabla. – Comprobar la frecuencia máxima de trabajo del transistor.
Capítulo 9. Todos estamos acostumbrados a manejar pilas, acumuladores, baterías o fuentes de alimentación. Cualquiera de ellos es capaz de entregar una tensión idealmente constante sea cual fuere la corriente que se obtenga de los mismos. Si se intercambian los términos tensión y corriente, el generador de tensión constante se convierte en otro de corriente constante; es decir, que será un dispositivo, circuito o equipo capaz de entregar una intensidad de corriente idealmente constante, sea cual fuere la tensión que aplique al circuito externo. El circuito para esta actividad consiste en una fuente capaz de entregar a la carga una corriente constante de 10 mA gracias a la utilización de un transistor FET. Este tipo de circuitos es ampliamente utilizado para polarizar diodos zéner con una corriente constante cuyo valor exacto no es preciso que adopte un valor concreto (figura 16). – – – – –
Montar el circuito en la placa de ensayos. Intercalar un miliamperímetro entre la salida del colector de T1 y la carga. Poner un potenciómetro de 4K o menos como carga. Situar un voltímetro en paralelo con la carga. Comenzar a variar el potenciómetro desde su máximo valor (medir la resistencia con un óhmetro separando el potenciómetro del circuito). – Medir la intensidad y la tensión. – Realizar una tabla con los valores obtenidos. – Discutir los resultados. ¿Ha variado la corriente en la carga? ¿Entre qué valores de resistencia permaneció constante?
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Figura 16. Esquema eléctrico para la primera actividad
Realizar un plan de reparación de averías sobre el circuito de la actividad siguiendo el esquema de la tabla 1. Completar la tabla con más posibles averías. EFECTO Tensión entre emisor y colector de T1 es de 0 V. No existe corriente en la base de T1 Aumento de la tensión en la base de T1.
COMPROBACIÓN
CAUSA
SOLUCIÓN
Si es de 3 V aprox: T1 abierto.
Sustituir T1
Si es de 15 V, R1 está abierta.
Sustituir R1.
Medir la tensión en R1
Si tiene 3 V aprox. Canal en Tensión en bornes de D1 Fet abierto Si tiene 15 V, D1 abierto
Sustituir T2. Sustituir D1
Tensión en bornes de D1 Tabla 1.
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Capítulo 10. – Define amplificador de tensión, de corriente, de transconductancia y de transresistencia. – ¿Por qué la recta de carga en corriente alterna es diferente a la de corriente continua? – ¿Qué es una ganancia? – Explica de la mejor forma posible qué son los parámetros h. – Dibuja el equivalente de parámetros h de los siguientes amplificadores. – ¿Cuáles son las razones para acoplar directamente las etapas de amplificadores? ¿Qué problemas tiene? – ¿Cuál es la finalidad del montaje Darlington? – Distingue un amplificador de clase A, B y C. – Explica, utilizando la recta de carga en ca, el funcionamiento de un amplif icador clase A. – ¿Qué es un amplificador en oposición de clase B? Explica su funcionamie nto. – Explica la figura 17. – Calcular los valores máximo de Ic y Vce en el amplificador de la figura 18 si el punto de trabajo está situado a Icq = 1 mA y Vceq = 7 V.
Figura 17.
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Capítulo 11. – ¿Cuáles son los elementos básicos de una fuente regulada de tensión? – ¿Qué diferencia existe entre una fuente regulada serie y otra de regulación paralelo? – ¿Cuáles son las características del elemento de referencia, de muestra, comparador, amplificador de error y elemento de control? – ¿Qué es un limitador de corriente? – Explica los bloques de una fuente regulada en corriente. – Explica en qué consiste una fuente conmutada. – ¿Qué es un regulador integrado? ¿Qué funciones realiza?
Figura 18.
Capítulo 12. – Enumera los materiales básicos necesarios para realizar una placa de circuito impreso. – ¿Para qué se utiliza el papel milimetrado? – ¿Cómo es el proceso para diseñar las pistas y pasarlas a la placa de circuito impreso? – ¿Que utilidad tiene el atacador rápido en la fabricación de circuitos impresos? – ¿Qué es una insoladora? ¿Cómo es el proceso de fabricación de circuitos impresos mediante técnicas fotográficas?
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– ¿Qué métodos existen para cortar el sobrante del terminal en una soldadura? – ¿Qué es una soldadura fría?
Capítulo 13. En la figura 19 se muestra un circuito que es capaz de generar una oscilación cuya frecuencia puede variarse entre 1.030 y 2.090 kHz con ayuda del potenciómetro R6. Dicho potenciómetro aplica una tensión variable al diodo varicap D2, que se encuentra dentro de un oscilador de cambio de fase clásico. Este circuito puede emplearse como oscilador local de un receptor de onda media (540-1.600 kHz). – Realizar el montaje del circuito en una placa de montaje de ensayos.
Figura 19. Oscilador VCO controlado por diodo varicap
– Alimentarlo adecuadamente y situar una sonda y un osciloscopio en cualquier punto del circuito: colector de transistor, emisor, etc. – Variar el cursor de R6 e ir midiendo las frecuencias de oscilación. – Sustituir R6 por el circuito representado en la figura 20. Este circuito es una botonera con tres potenciómetros que preseleccionan una frecuencia de oscilación y, después, con sólo pulsar el botón correspondiente, tendremos dicha frecuencia de oscilación. La botonera debe ser del tipo Interaccionados , para que cuando accionemos un pulsador se libere el que estaba pulsado.
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Figura 20. Botonera para el oscilador VCO
Capítulo 14. – Explica el funcionamiento del transistor en corte y saturación. – Diferencia los tres tipos de multivibradores. – Dibuja un multivibrador astable para una frecuencia de oscilación de 100 kHz. Solución: Partimos del circuito mostrado en la figura 14.4 del libro de texto. En este circuito RL1 y RL2 pueden tener un valor de 1 K para T1 y T2 del tipo BC548 o equivalente. Para que oscile a 100 kHz con una señal simétrica se debe cumplir que R2 C1 =R1C2 , por lo tanto la relación que nos da la frecuencia será: f = 1/0,69 (2 x R2 C1 ) Fijando un valor para R2 por ejemplo de 1 K y despejando nos da un valor para el condensador de 7,2 nF. – Explica el funcionamiento del multivibrador monoestable.
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– ¿Qué es un disparador de Schmitt? ¿Cómo funciona? – Dibuja la señal de salida para un disparador de Schmitt en el que Ve+ = 3 y Ve- = -1 si la señal de entrada es la de la figura 21.
Figura 21.
Capítulo 15. – ¿Cuáles son las características del amplificador operacional ideal? – Explica cómo trabaja el amplificador operacional como comparador. – Hallar la función de salida del circuito de la figura 15.25. Solución: Estudiemos la función de salida para el caso en que la señal aplicada sea de corriente continua y, a continuación, resolveremos la ecuación en el caso de que la señal aplicada sea de corriente alterna. En corriente continua el condensador C se comporta como un circuito abierto y el esquema equivale a un amplificador con realimentación negativa como el de la figura 15.4 del libro de texto, cuya ganancia viene dada por la expresión: Vs/Ve = - R2/R1. En el caso que la señal de entrada sea de corriente alterna, R2 está en paralelo con un condensador, cuyo equivalente es: R2C/R2 + C, que sustituyendo C por 1/wC y operando queda: R2/(R2wC + 1).
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Figura 22.
Sustituyendo en la ecuación de la ganancia tendremos la expresión final de la ganancia. Este amplificador dependerá su ganancia de la frecuencia. – ¿Qué son los offset? Define los tipos que tiene el amplificador operacional real. – Explica el factor de rechazo del modo común CMRR. – Explica el funcionamiento de las patillas 2, 5 y 6 del circuito integrado 555. – Dibuja un astable con el 555 para una frecuencia de 10 kHz. Solución: Partimos del esquema de la figura 15.19 del libro de texto y de la expresión que nos da la frecuencia de oscilación cuando trabaja como astable. En esta expresión vemos que si R1 = 2R2 conseguimos una onda cuadrada, dando un valor a R2 de 10 K, R1 será 20 K, sustituyendo valores podemos hallar el valor de C1 que será de aproximadamente 3 nF. Como es difícil conseguir un condensador con un valor comercial, es mejor partir de un condensador comercial y sustituir R1 y R2 por dos resistencias variables de valores aproximados a los calculados y ajustar al valor exacto con la ayuda de un osciloscopio.
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Capítulo 16. – Explica el proceso de transformación del circuito resonante cerrado al abierto. – ¿Cómo depende la longitud de onda λ con la longitud de la antena h? – Define: portadora y moduladora. – ¿Qué diferencias en las señales existen entre la modulación en amplitud y en frecuencia? – ¿Qué son las bandas laterales? ¿Por qué se pueden eliminar en la trasmisión? – Dibuja un demodulador básico para AM y sitúale una antena para la recepción de una determinada señal. – ¿Qué ventajas tiene la FM frente a la AM? – ¿En qué consiste la transmisión de datos por radio? – ¿Qué es la BLU? – Explica básicamente cómo es la FM estéreo.
Capítulo 17. – ¿Qué diferencias existen entre los diodos y transistores normales y de potencia? – ¿De qué formas se puede disparar un tiristor? – Dibuja la estructura del triac y explica el disparo en los cuatro cuadrantes. – Dibuja cómo se podría hacer un regulador de luz con tiristores. – ¿Cómo se pueden clasificar los elementos de protección? – ¿Cuáles son las principales causas de la sobretensión? – Clasifica los elementos supresores de sobretensión. – ¿Cuáles son los medios empleados contra sobrecorrientes? – ¿A qué son debidos los parásitos electromagnéticos? ¿Y los magnéticos? – ¿Cuándo se deben poner circuitos de protección de puerta en los tiristores? – ¿Cómo podrían clasificarse los elementos de gobierno según los componentes que los integran? – Explicar el control vertical y horizontal de tiristores.
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Capítulo 18. – Enumera las ventajas y los inconvenientes de los interruptores estáticos. – Calcula la tensión en la carga en un regulador disipativo de c.c. serie y paralelo. – Diseña cómo podría ser un regulador no disipativo de c.c. – Diseña cómo podría ser un regulador elevador de c.c. – Enumera ventajas e inconvenientes de los tres tipos de inversores. – Realiza un esquema de cómo podría realizarse el inversor con batería de toma intermedia con tiristores. – Realiza un esquema de cómo podría ser el bloqueo de los tiristores en la configuración en puente.
10. Material didáctico (material y equipos didácticos) Para impartir las clases de este módulo partimos del libro de Electrónica General, como base para poder realizar el proceso de aprendizaje. Además, debemos utilizar el siguiente material: – Equipo básico del MEC para el desarrollo del módulo. – Catálogos de fabricantes relacionados con el módulo. – Transparencias que expliquen algunos capítulos del libro o los propios catálogos. – Vídeos y diapositivas desarrolladas por el profesor, alumnos o adquiridas en empresas.
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11. Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo Osciloscopio:
Figura 23. Esquema de bloques de un osciloscopio
Figura 24. Esquema interior de un TRC
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Figura 25. Placas deflectoras
Figura 26. Un ciclo de la señal de barrido
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Figura 27. Cómo un señal de barrido genera un trazo
Figura 28. Entrada de la señal de disparo al generador de pulsos
Figura 29. Relación de la señal de disparo, pulsos emitidos y señal de barrio con el tiempo
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Componentes pasivos: SUSTANCIA
OHMNIOS-METRO
Aluminio Carbón Constatán (Cu 60, Ni 40) Cobre (comercial) Hierro Latón Mercurio Nicrom Plata Plomo Wolframio
2,63 x 10-8 3.500 49 1,72 x 10-8 10 6-8 94 100 1,47 22 5,51
Ámbar Azufre Baquelita Cuarzo (fundido) Ebonita Madera Mica Vidrio
5 x 1014 1 x 1015 2 x 105 - 2 x 1014 75 x 1016 1 x 1013 - 1 x 1016 1 x 108 - 1 x 1011 1 x 1011 - 1 x 1015 1 x 1010 - 1 x 1014 Tabla 1.
Figura 30. Distribución de colores en una resistencia fija
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Figura 31. Estructura de una resistencia pirolítica
COLOR
DECENAS
UNIDADES
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Negro Marrón Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris Blanco Oro Plata Sin color
MULTIPLICADOR
1 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 100000000 1000000000 0,1 0,01
Tabla 2.
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TOLERANCIA
1% 2%
5% 10 % 20 %
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Figura 32. Estructura de las resistencias bobinadas
ohm / m 3
Figura 33. Curva de variación de las resistencias NTC en función de la temperatura
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Figura 34. Resistencia NTC
ohm / m 3
Figura 35. Curva de variación de resistencias PTC en función de las temperaturas
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Figura 36. Resistencia LDR
Figura 37. Estructura interna de un potenciómetro
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ohm
Figura 38. Comparación de un potenciómetro lineal y otro logarítmico
Figura 39. Estructura básica de un condensador
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Figura 40. Condensador ante la tensión continua
Figura 41. Condensador ante la tensión alterna
Figura 42. Estructura interna de un condensador de plástico o poliéster
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Figura 43. Estructura de un condensador electrolítico de aluminio
Diodos semiconductores:
Figura 44. Red de silicio puro
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Figura 45. Silicio con un átomo de fósforo
Figura 46. Silicio con un átomo de boro
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Figura 47. Unión de la zona P y la N
Figura 48. Curva de polarización de una unión PN
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Rectificación
Figura 49. Esquema de bloques de la conexión de la corriente alterna en continua
Figura 50. Rectificador de media onda
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Figura 51. Rectificador de doble onda con transformador de toma intermedia
Figura 52. Rectificador en puente
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Figura 53. Esquema general de un filtro
Figura 54. Transferencia ideal y real de un filtro de paso bajo
Figura 55. Transferencia ideal y real de un filtro de paso alto
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Figura 56. Diodo zéner como estabilizador de tensión a la salida de un rectificador con filtro
Transistores:
Figura 57. Símbolos de un transistor
Figura 58. Polarización de un transistor NPN
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Figura 59. Polarización de un transistor PNP
Figura 60. Curvas características del transistor
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Figura 61. Zona prohibida del transistor
Transistores de efecto campo: Canal N JFET Canal P Canal N FET
Acumulación Canal P MOSFET Canal N Despoblación Canal P Tabla 3.
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Figura 62. Polarización de un JFET canal N
Figura 63. Curva de salida de un JFET canal N
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Figura 64. Polarización del MOSFET acumulación canal N
Figura 65. Polarización del MOSFET despoblación canal N
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Fuentes de alimentación:
Figura 66. Bloques de una fuente regulada en tensión en serie
Figura 67. Fuente regulada en paralelo
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Figura 68. Diagrama de bloques de una fuente conmutada
Figura 69. Fuente de alimentación simétrica utilizando dos reguladores integrados
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Modulación y demodulación: GAMAS DE RECEPCIÓN GAMAS DE ONDAS
GAMAS DE FRECUENCIAS
Onda larga (OL) Onda media (OM) Onda corta (OC) Onda ultracorta (OUC)
150 ... 285 kHz 510 ... 1.605 kHz 5,95 ... 17,9 MHz 87,5 ... 104 Mhz
RAZÓN DE FRECUENCIAS 1:1,9 1:3,1 1:3 1:1,2
Tabla 4.
Figura 70. Circuito resonante cerrado y abierto
Figura 71. Circuito resonante abierto: antena emisora
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Figura 72. Modulación de una señal en amplitud y frecuencia
Figura 73. Esquema de bloques de un superheterodino
Figura 74. Esquema de un modulador FM
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Electrónica de potencia GERMANIO
SILICIO
VMOS
Ic
30 A
200 A
300 A
Vce
100 V
1.000 V
500 V
Vsat
0,4 V
2V
1,5 V
Pmax
150 W
1.200 W
1.500 W
Fr
100 kHz
2.000 kHz
10 MHz
Tmax
100 ºC
200 ºC
150 ºC
Tabla 5.
Figura 75. Esquema interno de un tiristor
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Figura 76. Símbolo y curva del triac
Figura 77. Estructura interna del triac
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Figura 78. Estructura y símbolo del transistor UJT
Figura 79. Circuito típico de un control horizontal
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Figura 80. Circuito típico de un control vertical
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