CHIP

¿Qué es un chip?

Un chip es una pequeña pieza de material semiconductor, generalmente de silicio, que se usa en un circuito integrado (CI) y que contiene aproximadamente mil transistores. Los chips se fabrican utilizando técnicas de microfabricación.

Si quieres saber qué son los chips, su origen y mucho más, entonces has llegado al lugar perfecto. En este artículo, vamos a hablar de todo lo que tiene que ver con este componente que tanto nos ha permitido avanzar tecnológicamente. ¡Aprenderás todo sobre los diferentes tipos de chips, para qué sirven, los tipos de chips que existen y cuáles son sus partes! ¿Para qué sirve un Chip?

Los chips son una parte importante de nuestras vidas, y a menudo nos preguntamos para qué sirven. En realidad, sirven para muchas cosas, desde hacer llamadas telefónicas hasta almacenar información. También se pueden usar para conectar dispositivos electrónicos, como ordenadores y televisores. Aquí están algunas de las formas en que los chips pueden mejorar nuestras vidas.

Por ejemplo, los chips nos permiten hacer llamadas telefónicas, enviar mensajes de texto y acceder a internet. También nos permiten almacenar información, como contactos y fotos. Los chips también se pueden usar para conectar dispositivos electrónicos, como ordenadores y televisores. Además, los chips pueden mejorar la calidad de la imagen y el sonido de los dispositivos electrónicos.

¿Cuál es su función?

Los chips son un componente clave en la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos, desde teléfonos inteligentes hasta computadoras portátiles y sistemas de navegación GPS. Son pequeñas piezas de silicio que contienen circuitos integrados y se utilizan para procesar, almacenar y transmitir información. Aquí hay algunas cosas que debes saber sobre los chips y su función en la actualidad:

• Los chips vienen en una variedad de tamaños y formas. Algunos son tan pequeños como un grano de arroz, mientras que otros son más grandes y se utilizan en sistemas de computación de alta gama.
• Los chips son esenciales en la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos. Sin ellos, no podríamos tener teléfonos inteligentes, sistemas de navegación GPS, televisores de alta definición y muchos otros dispositivos.
• Los chips se fabrican a través de un proceso llamado litografía, que utiliza luz para grabar patrones en una capa de silicio. Este proceso es extremadamente preciso y permite la creación de chips muy complejos.
• Los chips se utilizan para una variedad de tareas, incluyendo procesamiento de datos, almacenamiento de información, control de dispositivos y transmisión de señales de radio y televisión.
• Los chips también se utilizan en la industria de la automoción, donde se utilizan para controlar sistemas como la suspensión, el frenado y la transmisión.

 

Tipos de chips

Hay diferentes tipos de chips para los diferentes dispositivos electrónicos que usamos. Aquí hay una lista de los principales tipos de chips y para qué se utilizan.

• Los microprocesadores o CPU son el «cerebro» de la mayoría de los dispositivos electrónicos. Están presentes en computadoras, teléfonos inteligentes, tabletas y mucho más. En general, cuanto más poderoso es el microprocesador, mejor funciona el dispositivo.
• La memoria RAM es un tipo de chip que se utiliza para almacenar datos temporales mientras se ejecuta un programa en un dispositivo. Cuanto más RAM tenga un dispositivo, más rápido será. Los chips de memoria ROM también se utilizan para almacenar datos, pero estos datos no se pueden borrar o modificar.

Los circuitos integrados ASICs son chips especialmente diseñados para realizar una tarea específica. Por ejemplo, hay ASICs que se utilizan exclusivamente en minería de criptomonedas. También hay ASICs que se utilizan en routers y switches para mejorar el rendimiento del tráfico de red.

Las GPUs o unidades de procesamiento gráfico son chips diseñados específicamente para manipular y mostrar imágenes en pantalla. Tienen muchas aplicaciones diferentes, desde videojuegos hasta aplicaciones médicas y militares.

Símbolo del chip

 

                                                           BATERIA

¿Qué es una batería?

Una batería es un dispositivo eléctrico que se encarga de almacenar energía eléctrica para suministrar luego corriente continua. Su uso en electrónica es fundamental, ya que es el encargado de alimentar la mayoría de los circuitos electrónicos.

La batería es una unidad formada por celdas interconectadas entre sí. Las celdas son unidades formadas por dos electrodos, uno positivo y uno negativo, separados entre sí y recubiertos con una solución electroquímica. Esta solución es la encargada de crear una reacción química, lo cual produce una cantidad de electricidad suficiente para alimentar un dispositivo eléctrico.

Cuando la batería se conecta a un dispositivo eléctrico, los electrodos internos empiezan a reaccionar entre sí y comienza el flujo de electricidad entre los extremos. Esto se denomina como el "efecto electroquímico". El efecto puedes ser visto cuando una batería se conecta a un circuito eléctrico.

Para saber cómo funciona una batería, primero tenemos que comprender la reacción electroquímica que se produce dentro de la misma. Esta reacción empieza cuando el electrodo positivo ofrece una cantidad limitada de iones (moléculas cargadas). Los iones se atraen hacia el electrodo negativo, lo cual provoca la liberación de electrones. Estos electrones fluyen a través del circuito eléctrico, dando la sensación de flujo de electricidad.

Los componentes principales de una batería son los siguientes:

Placas positivas

Placas negativas

Terminales positivos y negativos

Solución electroquímica

Todos estos componentes trabajan juntos para generar la reacción electroquímica y hacer que la batería funcione.

Una batería es un dispositivo eléctrico capaz de almacenar y suministrar energía eléctrica. Está formado por celdas que contienen electrodos positivos y negativos, al cual se le agregan una solución electroquímica. Cuando estos componentes se conectan a un circuito eléctrico, la reacción electroquímica produce un flujo de electricidad que alimenta el dispositivo.

¿Cómo funciona un batería?

El funcionamiento de una batería se basa en una reacción electro-química llamada Redox (reducción – oxidación). Esta reacción a simples palabras trata de un intercambio de electrones entre dos polos, provocando un cambio en los estados de oxidación de los m0ateriales.

Los dos polos están sumergidos en una solución electrolítica y cada uno reacciona de diferente forma:

• Mientras que el ánodo o polo negativo reacciona en forma de oxidación (se oxida) debido a la liberación de electrones.
• El cátodo o polo positivo sufre una reducción de oxidación (se reduce) debido a la ganancia de electrones.
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Funcionamiento de una batería

Como bien sabemos esta liberación de electrones del polo negativo viaja hacia el polo positivo a través del circuito o aparato que sea conectado.

Cuando los polos llegan a su limite el cátodo queda cargado de electrones y reducido, mientras que el ánodo los pierde y queda oxidado. Este proceso se puede revertir a través de una fuente de energía externa, ya que el exceso de electrones viaja hacia el lado positivo de la batería y la falta de estos en el polo negativo los cubre la batería

Símbolo de la batería

                                           

          

 SCR

¿Qué es un SCR "RECTIFICADOR CONTROLADO POR SILICIO"

Como sabemos, un diodo permite el paso de la corriente eléctrica en una dirección y bloquea la corriente eléctrica en otra dirección. Además, el diodo convierte la corriente alterna en corriente continua. Este comportamiento único de los diodos permite construir diferentes tipos de rectificadores, como rectificadores de media onda, onda completa, onda completa y puente, entre otros.

Los rectificadores de media onda, onda completa, onda completa y puente, utilizan diodos de unión PN normales (diodos de dos capas). Sin embargo, estos rectificadores (diodos) no pueden operar a altos voltajes

Es un dispositivo semiconductor de control de corriente, que está formado por 4 capas y cuenta con 3 terminales. Este se utiliza principalmente en dispositivos para el control de alta potencia y convierte corrientes alternas altas en corrientes continuas.

El rectificador controlado de silicio también es conocido como: “diodo SCR, diodo de 4 capas o tiristor”. 

Al igual que un diodo de unión PN normal, el SCR es un dispositivo de control de corriente unidireccional, permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección y bloquea el paso de la corriente eléctrica en otra dirección. 

Un diodo normal de unión PN está hecho de dos capas de semiconductor de tipo P y tipo N. Sin embargo, un diodo SCR está hecho de 4 capas semiconductoras de materiales alternados de tipo P y tipo N.

Funcionamiento básico del SCR

El siguiente gráfico muestra un circuito equivalente para comprender su funcionamiento. Al aplicarse una corriente IG al terminal G (base de Q2 y colector de Q1), se producen dos corrientes: IC2 = IB1.

SCR – Símbolo y Estructura

 

A = ánodo, G = compuerta o Gate y C = K = cátodo

IB1 es la corriente base del transistor Q1 y causa que exista una corriente de colector de Q1 (IC1) que a su vez alimenta la base del transistor Q2 (IB2), este a su vez causa más corriente en IC2, que es lo mismos que IB1 en la base de Q1, y … este proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR.

 Los parámetros son:

VRDM: Máximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)

VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)

IF: Máxima corriente directa permitida.

PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.

VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado

IH: Mínima corriente de ánodo requerida para mantener cebado el SCR

dv/dt: Máxima variación de voltaje sin producir cebado.

di/dt: Máxima variación de corriente aceptada ant

 Símbolo de los SCR

Un rectificador controlado por silicio consta de tres terminales, ánodo (A), cátodo (C o K) y compuerta (P o G).

 

El ánodo es un electrodo cargado positivamente a través del cual la corriente ingresa, el cátodo es un electrodo cargado negativamente del cual la corriente sale, la puerta (compuerta) controla el flujo de corriente entre el ánodo y el cátodo.

 

 INTERRUPTOR  O SUICHE

¿Qué es un interruptor o suiche?

En ingeniería eléctrica, un interruptor o suiche es un componente eléctrico que puede desconectar o conectar la vía conductora en un circuito eléctrico, interrumpiendo la corriente eléctrica o desviándola de un conductor a otro. El tipo más común de interruptor es un dispositivo electromecánico que consta de uno o más conjuntos de contactos eléctricos móviles conectados a circuitos externos. Cuando un par de contactos se tocan, la corriente puede pasar entre ellos, mientras que cuando los contactos están separados, no puede fluir corriente.

Los interruptores se fabrican en muchas configuraciones diferentes; pueden tener múltiples conjuntos de contactos controlados por la misma perilla o accionador, y los contactos pueden operar de manera simultánea, secuencial o alternativa. Un interruptor puede operarse manualmente, por ejemplo, un interruptor de luz o un botón de teclado, o puede funcionar como un elemento sensor para detectar la posición de una parte de la máquina, el nivel de líquido, la presión o la temperatura, como un termostato. Existen muchas formas especializadas, como el interruptor de palanca, el interruptor giratorio, el interruptor de mercurio, el interruptor de botón, el interruptor de inversión, el relé y el disyuntor. Un uso común es el control de la iluminación, donde se pueden conectar múltiples interruptores en un circuito para permitir un control conveniente de los artefactos de iluminación. Los interruptores en circuitos de alta potencia deben tener una construcción especial para evitar la formación de arcos destructivos cuando se abren.

Partes de un interruptor

De acuerdo al tipo de interruptor del que se trate, estos pueden tener algunas más partes que otras. Aunque su principio de funcionamiento es el mismo en todas. Un interruptor eléctrico simple está formado por las siguientes partes:

• El mecanismo de accionamiento: es la parte del interruptor que se activa manualmente para abrir o cerrar el contacto eléctrico. Puede ser un botón, una palanca, un interruptor de pared, un interruptor táctil, entre otros.
• El contacto móvil: es el contacto que el actuante mueve para conectarla o separarla al contacto fijo, cuando la conecta permite el flujo de la energía y cuando se separa se interrumpe el paso de la energía. Puede ser un conductor, de metal o varilla inoxidable.
• El contacto eléctrico fijo: es el contacto que no se mueve, de material metálico inoxidable, permanece fijo para que el contacto móvil pueda hacer contacto o interrupción con ella.
• Base aislante: es la base sobre la cual van fijadas los contactos y pueden tener variedad de formas de acuerdo a las aplicaciones para las que esté diseñada.

Cómo funciona un interruptor

Un interruptor eléctrico es un dispositivo que sirve para controlar el flujo de electricidad en un circuito, su funcionamiento es simple. Está compuesto de dos partes principales: un mecanismo de accionamiento que puede como un botón o una palanca y un contacto eléctrico, que puede ser por ejemplo un metal o una varilla inoxidable, este abre o cierra el circuito eléctrico cuando se activa el mecanismo de accionamiento.

Cuando el contacto eléctrico está cerrado, el circuito está completo y la electricidad fluye a través del mismo y los equipos pueden entrar en funcionamiento. En cambio, cuando el contacto eléctrico se encuentra abierto, el circuito está interrumpido y la electricidad no fluye por el circuito. De esta manera se pueden apagar y encender tantos dispositivos, máquinas que funcionan gracias a la electricidad.

Tipos de interruptores 

los interruptores se clasifican en: rotativos, deslizantes, de palanca, de enganche, de enganche múltiple, basculante y pulsador. A continuación, describamos cada una de ellas.

Interruptores rotativos: este tipo de interruptores se activan mediante un mecanismo de giro o rotación. El contacto eléctrico se abre o cierra mediante una rueda o un botón que gira sobre un eje.

Interruptores deslizantes: para activar este tipo de interruptores se usa un mecanismo de deslizamiento, el actuante es una espiga que se puede deslizar longitudinalmente para que el contacto móvil se conecte o desconecte.

Interruptores de palanca: son interruptores en el que el actuante es una palanca, el circuito se cierra o interrumpe mediante un mecanismo de palanca.

Interruptores de enganche: este tipo de interruptores tienen un botón o espiga como actuante, al presionarlas esta se queda enganchada en una posición que cierra el circuito, gracias al seguro mecánico. El actuante se presiona de nuevo, para desenganchar y que retorne a su posición original e interrumpa el circuito.

Interruptores de enganche múltiple: formado por varios interruptores de enganche simple, estos interruptores poseen varios puntos de enganche y permite conectar varios circuitos a la vez.

Interruptores basculantes: en este tipo el actuante se balancea hacia arriba y hacia abajo cuando se presiona (mecanismo de basculación), de tal manera que un extremo se queda levantado y el otro presionado. Cerrando y abriendo así el circuito.

Interruptores pulsadores: estos interruptores tienen un mecanismo de pulsación, hay que presionar el actuante y si se deja de presionar este vuelve a su posición original. Por ejemplo, estos se usan en los timbres de hogar.

Símbolo del interruptor o suiche 

 FOTOCELDA O FOTO RESISTENCIA

 ¿Qué es una fotorresistencia?

Una fotorresistencia es un tipo de resistor que cambia su valor de resistencia cuando la luz cae sobre él. Consiste en una delgada tira de material semiconductor que se coloca entre dos terminales. Cuando la luz incide sobre la tira, los electrones en el material adquieren energía y saltan de sus posiciones originales a niveles de energía más altos, lo que reduce la resistencia total del dispositivo. La fotorresistencia es una forma común de detectar cambios en la iluminación y se utiliza en aplicaciones que van desde el control de la intensidad de la luz hasta la detección de movimiento.

¿Cuál es su Funcionamiento?

 Cuando la luz incide sobre la fotorresistencia, se genera un flujo de electrones en su interior, lo que disminuye su resistencia eléctrica. Por el contrario, cuando la luz disminuye, la fotorresistencia tiende a aumentar su resistencia eléctrica.

Este comportamiento hace que la fotorresistencia sea muy útil en circuitos eléctricos que necesiten medir la intensidad lumínica. Por ejemplo, se utilizan en sistemas de control de iluminación para ajustar automáticamente la cantidad de luz en una habitación en función del nivel de luz ambiente.

Para utilizar la fotorresistencia en un circuito eléctrico, se conecta en serie con una resistencia fija y se aplica una tensión. La tensión resultante dependerá del valor resistivo total del circuito, que a su vez dependerá de la resistencia de la fotorresistencia.

Símbolo de la fotocelda

 

 POTENCIÓMETRO

¿Qué es un Potenciómetro y Para qué Sirve?

Un potenciómetro se define como un resistor variable de tres terminales cuyo voltaje es ajustable manualmente con la ayuda de un contacto móvil, con el fin de controlar el flujo de corriente eléctrica a través de él.

Todo resistor variable tendrá algún tipo de control mecánico o electrónico para variar su resistencia. El uso más obvio del potenciómetro que la mayoría de nosotros hemos visto es el control del volumen en radios y otros equipos de audio.

Con la ayuda de un potenciómetro puede variar fácilmente el flujo de forma manual sin tener que cambiar ningún otro componente de su circuito.

Pueden ayudarte a medir un voltaje desconocido comparándolo con un voltaje conocido. Este voltaje conocido será extraída por una fuente de alimentación.

¿Cómo Funciona un Potenciómetro?

Veamos ahora cómo funciona un potenciómetro. Si mide la resistencia entre los terminales exteriores, entonces siempre medirá el valor máximo (valor nominal) de ese POT. Por ejemplo, en el caso de un POT de 10 KΩ, leerás 10 KΩ completos entre los terminales exteriores.

Pero, si mide la resistencia entre uno de los terminales exteriores y el terminal del Patín, entonces obtendrá un valor que depende de la posición del Patín. Así, puede oscilar entre 0 KΩ y 10 KΩ en el caso de un potenciómetro de 10 KΩ.

Tipos de Potenciómetro

Aunque la función es la misma, hay diferentes tipos de potenciómetros disponibles para diversas aplicaciones y casos de uso. Los potenciómetros se clasifican en tres tipos según su funcionamiento:

• Potenciómetro Rotatorio
• Potenciómetro Lineal
• Potenciómetro Digital

Símbolo del Potenciómetro

La norma americana y el símbolo estándar internacional del potenciómetro se muestran en la siguiente figura.

 

La caja rectangular con tres terminales representa el símbolo internacional del potenciómetro, mientras que las líneas en zigzag con tres terminales representan el símbolo estándar americano del potenciómetro.

 

 FUSIBLE

¿Qué es Fusible?

El fusible es un conductor con un área de sección transversal calculada para soportar un valor de corriente máximo y después de eso se rompe y ya no funciona. Este conductor está protegido por una carcasa aislante, con dos terminales en sus extremos.

El conductor dentro del fusible está hecho de una aleación de metal, con un bajo punto de fusión, como el plomo. Cuando la corriente excede el límite establecido para el fusible, esta aleación se calienta y se rompe, evitando el paso de corriente.

Por lo tanto, el fusible puede usarse para circuitos de protección, contra sobrecorriente y sobrecarga.

El fusible generalmente también tendrá un zócalo para sostenerlo, lo que permite reemplazar el componente cuando sea necesario. Cada fusible ha escrito en su cuerpo qué corriente es capaz de soportar.

Es importante dimensionar bien el fusible, ya que debe romperse antes de dañar los conductores o componentes del circuito en el que se está aplicando.

Cómo funciona un fusible

El funcionamiento de un fusible se basa en el efecto Joule. Si la intensidad de la corriente eléctrica alcanza un valor muy elevado, se desprenderá una gran cantidad de calor y, en consecuencia, el fusible se fundirá e interrumpirá el paso de la corriente.

La ley de Joule (o efecto Joule) nos dice que un conductor libera energía calorífica cuando circula una corriente eléctrica por él. De hecho, el calor producido por la corriente es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de la corriente, por lo que un ligero aumento de la intensidad provoca un gran aumento del calor liberado.

Así pues, como generalmente el filamento del interior del fusible tiene un punto de fusión más bajo que el resto de elementos de un circuito eléctrico, será el primer elemento que se funda cuando se produzca una sobreintensidad.

Para garantizar el correcto funcionamiento del fusible, es importante colocar el dispositivo en el punto más débil del circuito, es decir, en el lugar que suele tener una intensidad de corriente mayor. Ya que si se produce una sobrecarga en un sitio en el que no está el fusible, el aparato no servirá de nada.

 

Características principales del fusible.

Además de la velocidad de funcionamiento de los fusibles, tienen las siguientes características:

• Corriente de ruptura: Es el valor actual máximo que el fusible mantendrá antes de que se queme;
• Cadena nominal: Es la corriente que el componente puede soportar sin romperse. Esta es la corriente que generalmente se escribe en el cuerpo del fusible;
• Corriente de accionamiento convencional: Es el valor actual que hace que el fusible se rompa después de un cierto tiempo de funcionamiento;
• Curva característica: Muestra la corriente como una función del tiempo requerido para el colapso del componente.

Tipos de fusibles

Todavía hay tipos, para las aplicaciones más diferentes:

Tipo NH: Utilizado en la protección de cortocircuitos y sobrecorrientes en instalaciones eléctricas industriales;

Tipo D: Se utiliza para proteger contra cortocircuitos en instalaciones eléctricas residenciales y comerciales;

Ultra rápido Utilizado en la protección de cortocircuitos en semiconductores, circuitos rectificadores y otros circuitos electrónicos;

Aplicaciones de fusibles

1. Corto circuitos
2. Sobrecorrientes
3. Protección de circuitos electrónicos.
4. Protección de instalaciones eléctricas.

Símbolo de los fusibles

 

 CÉLULA   FOTOVOLTAICA

¿Qué Es Una Célula Fotovoltaica?

Una célula fotovoltaica, también conocida como célula fotovoltaica o célula solar, es un dispositivo semiconductor que convierte la luz en electricidad. Estas células son los componentes básicos de los paneles solares, que se utilizan para capturar y convertir la luz solar en energía eléctrica utilizable.

¿Cómo funciona una célula fotovoltaica?

Cuando la luz incide en una célula fotovoltaica, excita los electrones dentro del material semiconductor de la célula. Esto crea una corriente eléctrica que puede capturarse y utilizarse como electricidad. El material más utilizado en las células fotovoltaicas es el silicio, conocido por su capacidad de conducir electricidad cuando se expone a la luz.

La estructura de una célula fotovoltaica

Una célula fotovoltaica normalmente se compone de varias capas de materiales, incluida una capa superior para la absorción de luz, una capa intermedia para la separación de electrones y una capa inferior para la recolección de electrones. La capa superior está hecha de un material transparente que permite que la luz pase y llegue a la capa semiconductora, donde tiene lugar el proceso de conversión de energía.

 Tipos de células fotovoltaicas

Existen varios tipos diferentes de células fotovoltaicas, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Estos incluyen células solares monocristalinas, policristalinas y de película delgada. Cada tipo tiene propiedades únicas que lo hacen adecuado para aplicaciones específicas, como paneles solares residenciales o comerciales.

Aplicaciones de las células fotovoltaicas

Las células fotovoltaicas tienen una amplia gama de aplicaciones, desde alimentar pequeños dispositivos electrónicos hasta producir electricidad para hogares, empresas e incluso centrales eléctricas de gran escala. Los paneles solares equipados con células fotovoltaicas son una fuente de energía sostenible y renovable que puede reducir la dependencia de recursos no renovables como el carbón y el petróleo.

Símbolo de las células fotovoltaicas

 CÉLULA LDR

 ¿Qué es la fotoresistencia o LDR?

El LDR por sus siglas en inglés (Light Dependent Resistor) o fotoresistor es una resistencia eléctrica la cual varía su valor en función de la cantidad de luz que incide sobre su superficie. Cuanto mayor sea la intensidad de luz que incide en la superficie del LDR o fotoresistor menor será su resistencia y en cuanto menor sea la luz que incida sobre éste mayor será su resistencia.

¿Cómo funciona una LDR o fotoresistencia?

Cuando el LDR(fotoresistor) no está expuesto a radiaciones luminosas, los electrones están firmemente unidos en los átomos que lo conforman, pero cuando sobre él inciden radiaciones luminosas, esta energía libera electrones con lo cual el material se hace más conductor, y de esta manera disminuye su resistencia. Las resistencias LDR solamente reducen su resistencia con una radiación luminosa situada dentro de una determinada banda de longitudes de onda. El fotoresistor construido con sulfuro de cadmio son sensibles a todas las radiaciones luminosas visibles y las construidas con sulfuro de plomo solamente son sensibles a las radiaciones infrarrojas.

Tipos de fotoresistencias

Los tipos de fotoresistencias los podemos clasificar según los materiales fotosensibles o clasificar según su linealidad. Los materiales de cristal semiconductor fotosensible más utilizados para la fabricación de las resistencias LDR son el sulfuro de talio, el sulfuro de cadmio, el sulfuro de plomo, y el seleniuro de cadmio.

• Sulfuto de cadmio: Las fotoresistencias elaboradas con este químico son extremadamente sensibles a todo tipo de radiaciones luminosas que son visibles en el espectro del ser humano.
• Sulfuto de plomo: Las fotoresistencias elaboradas con este químico son especialmente sensibles a las radiaciones infrarrojas.

La clasificación más común es mediante lineales y no lineales:

• Fotoresistencia lineal: Son más conocidos como fotodiodos, pero en algunas aplicaciones es posible utilizar como fotoresistores debido al comportamiento lineal que presentan y su funcionamiento. (Se polariza de manera inverso)
• Fotoresistencia no lineal: Son las más comunes y son aquellas cuyo comportamiento no depende de la polaridad con la que se conecte.

Símbolo de la célula LDR

 

 RELÉ

¿Qué es el Relé?

Los relés son dispositivos electromecánicos utilizados para controlar la corriente eléctrica en diversos circuitos. Su función principal es la de actuar como un interruptor controlado por un circuito de baja potencia. Para comprender el funcionamiento y la estructura de un relé, es fundamental entender su diagrama eléctrico. En este artículo, exploraremos en detalle cómo se representa un relé en un diagrama eléctrico y cómo funciona este componente esencial en muchas aplicaciones electrónicas y eléctricas. 

Partes de un relé

Vista la definición de relé (o relevador), a continuación se explican las diferentes partes de este tipo de instrumento eléctrico.

Base: parte del relé sobre la que se apoyan todos los otros elementos.

Bobina: parte del relé que crea un campo magnético cuando se hace circular una corriente eléctrica a través de ella.

Núcleo: parte del relé que atrae hacia ella misma la armadura del relé cuando aparece el campo magnético.

Armadura: parte móvil del relé que es atraída por el núcleo debido al campo electromagnético creado. Cuando sucede esto, un contacto pasa de estar abierto a estar cerrado y, por tanto, se activa un circuito eléctrico.

Contactos: un relé puede tener 1, 2, 3 o más contactos. Cada uno de los contactos puede ser normalmente abierto (NO) o normalmente cerrado (NC).

Cómo funciona un relé

El funcionamiento de un relé (o relevador) consiste en crear un campo magnético mediante una bobina para que el núcleo del relé atraiga la armadura y, en consecuencia, se active el contacto deseado que activa el circuito eléctrico.

Es decir, al hacer pasar electricidad por la bobina del relé, esta crea un campo magnético. Entonces, aparece una fuerza magnética que atrae la parte superior del relé hacia el núcleo.

 Símbolo del Relé

 CIRCUITO INTEGRADO

¿Qué es un circuito integrado?

Un circuito integrado (CI), a veces llamado chip, microchip o circuito microelectrónico, es una oblea semiconductora en la que se fabrican miles o millones de diminutos resistores, condensadores, diodos y transistores. Un CI puede funcionar como amplificador, oscilador, temporizador, contador, compuerta lógica, memoria de ordenador, microcontrolador o microprocesador.

Un circuito integrado es el componente fundamental de todos los dispositivos electrónicos modernos. Como su nombre indica, es un sistema integrado de múltiples componentes miniaturizados e interconectados y que a la vez están incrustados en un fino sustrato de material semiconductor (normalmente cristal de silicio).

¿Cómo Funciona un Circuito Integrado?

Como se mencionó anteriormente, un circuito integrado es un pequeño dispositivo conformado por microcomponentes grabados en una oblea de silicio. Estos componentes están interconectados mediante una compleja red de vías que comienza en la oblea y termina en los pines de metal alrededor del encapsulado.

Los pines metálicos desempeñan un papel crucial al permitir que las señales eléctricas fluyan a través de los componentes del CI. Esta circulación de señales eléctricas posibilita que el circuito integrado cumpla con la función específica para la cual fue diseñado. Esta función puede ser el envío, recepción o almacenamiento de datos, la amplificación de señales, la ejecución de comandos, etc.

Tipos de Circuitos Integrados

Según su construcción, un circuito integrado puede dividirse en las siguientes categorías:

Circuito Integrado de Memoria

Este tipo de circuito integrado contiene un conjunto de celdas de memoria en un solo chip. Estas celdas son utilizadas para almacenar de manera temporal o permanente bits de datos en un sistema electrónico. Los circuitos integrados de memoria son comúnmente utilizados en memorias DRAM, SRAM, ROM, VRAM, etc.

Circuito Integrado Digital

Un circuito integrado digital es capaz de manejar señales discretas, es decir, este tipo de circuito solo puede operar en niveles de señal específica, como leer datos en binario, es decir, 0s y 1s. Este tipo de circuito está diseñado para utilizar múltiples puertas lógicas, flip-flops, codificadores multiplexores, decodificadores, etc.

Circuito Integrado Analógico

A diferencia de los circuitos integrados digitales, este tipo de circuito es capaz de procesar señales analógicas, es decir, una señal continuamente variable entre cero a voltaje de fuente de alimentación completa. Este tipo de circuitos se utiliza para diseñar amplificadores operacionales, reguladores lineales, osciladores, filtros activos, etc.

Circuito Integrado Mixto

Los circuitos integrados mixtos son capaces de soportar la combinación de señales analógicas y digitales, siendo diseñados para aplicaciones como Ethernet, administración de energía, radio, conversión de analógico a digital, de digital a analógico, etc.

¿Dónde se utiliza un Circuito Integrado?

El circuito integrado es un componente prácticamente omnipresente, siendo utilizado en un montón de dispositivos con distintos fines y tamaños, entre los dispositivos que usan un CI se incluyen:

• Amplificadores de audio
• Decodificadores y codificadores de radiofrecuencia
• Reguladores de voltaje
• Computadores y servidores
• Calculadoras
• Smartphones
• Memorias (RAM, ROM, etc.)
• Dispositivos lógicos
• Microcontroladores
• Microprocesadores
• etc.

¿Cómo se Fabrican un Circuito Integrado?

El proceso de fabricación para los circuitos integrados consta de procedimientos bastante complejos, no obstante, para este artículo intentaremos explicar los procedimientos de la forma menos técnica posible, todo con el fin de evitar confusión.

También es necesario aclarar que, aunque el proceso de fabricación tenga un principio y final cronológico, algunos procesos se pueden realizar varias veces, en diferentes condiciones y combinaciones.

Preparación de Oblea

El primer paso para la fabricación de un circuito integrado es la preparación de la oblea de silicio, que, por lo general, es una placa delgada, redonda y de diámetro variable. En algunos casos, las obleas poseen irregularidades, por lo tanto, se procede a cortar, dar forma y pulir el material semiconductor irregular con el objetivo de ser lo más adecuado posible para su posterior fabricación.

Oxidación

La oxidación es el proceso de agregar oxigeno al silicio, dando como resultado dióxido de silicio (SiO2). Para esta acción, se utilizan hornos esterilizados a altas temperaturas

La oxidación es el proceso de acelerar la reacción del oxígeno con el silicio, lo que daría como resultado dióxido de silicio (SiO2), para esta acción, es necesario utilizar hornos esterilizados por encima de los 1000 grados Celsius. Según la forma de introducir el oxígeno, la oxidación puede ser seca o húmeda, ambas opciones son válidas, aunque con ligeras diferencias.

Difusión

La difusión es el proceso de introducir impurezas en el silicio, desde una región de alta concentración hasta una de baja concentración. Este proceso busca modificar la resistividad del silicio al introducir átomos de impureza a temperaturas que oscilan entre 1000 y 1200 grados Celsius, con el objetivo de lograr el nivel de dopaje deseado.

Implantación Iónica

La implantación de iones es un método alternativo para introducir átomos de impurezas en la oblea de silicio. Este método controla y distribuye de manera precisa los átomos impuros sobre la oblea de silicio, aunque provoca daños en la misma. Todo el proceso se realiza a bajas temperaturas y alta energía mediante un campo de aceleración.

Deposición de Vapor Químico

La deposición química en fase de vapor es un proceso que implica la reacción química de vapores y gases para formar materiales sólidos sobre el sustrato de silicio. Este método presenta una tasa de deposición rápida y actúa como aislante en la superficie de la oblea. Durante este proceso, los precursores gaseosos reaccionan químicamente en la superficie del sustrato para formar capas delgadas de material sólido. La CVD permite la creación de películas uniformes y controladas en términos de espesor y composición.

Metalización

La metalización es el proceso de recubrir una capa metálica sobre una superficie metálica o no metálica. Este proceso busca proteger la superficie de factores ambientales externos, como aire, polvo, agua, etc. Luego del recubrimiento, la metalización es utilizada para grabar el patrón requerido para interconexión de los diversos componentes (transistores, diodos, etc.) que forman el circuito integrado.

Fotolitografía

La fotolitografía juega un papel fundamental en la creación de patrones microscópicos en la superficie de los diferentes componentes de un circuito integrado (CI). En este proceso, la oblea de silicio del CI se recubre con una capa de material fotosensible. Luego, se coloca una máscara que contiene la estructura deseada sobre la oblea. Después de este paso, la oblea se expone a luz ultravioleta para transferir el diseño geométrico de la máscara a la superficie de la oblea.

Una vez formado el patrón geométrico, ciertas áreas de la oblea quedan expuestas. Estas áreas expuestas a la luz ultravioleta provocan la ruptura del material fotosensible, resultando en la descomposición de estas secciones. Posteriormente, durante el proceso de desarrollo, se utiliza un químico para eliminar las áreas debilitadas, dejando únicamente las secciones que conformarán el patrón final.

Empaquetado

Los circuitos integrados son colocados en “paquetes” con el fin de permitir la fácil colocación y manejo al momento de introducirlos en la placa de circuito impreso, además de proporcionar una protección extra contra posibles daños por calor, humedad, corrosión, golpes, etc. 

 Símbolo del circuito integrado

BOBINA

                                                                           

¿Qué es la bobina?

Una bobina o inductor es un componente pasivo de un circuito eléctrico diseñado para almacenar energía en forma de campo magnético. Esto se logra mediante el fenómeno de inducción. Las bobinas suelen estar compuestas por un alambre de cobre enrollado alrededor de un núcleo, que puede ser de aire o material ferromagnético.

Partes de una bobina

Las bobinas constan de varias partes que hay que conocer:

• Devanado inductor: Se trata de un conjunto de espiras que generan flujo magnético cuando la corriente eléctrica las atraviesa.
• Culata: Es una pieza de material ferromagnético cuyo cometido es unir los polos de la máquina en la que se integra.
• Pieza polar y núcleo: Componentes del circuito magnético, con el núcleo rodeado por el devanado inductor.
• Expansión polar: Ubicada cerca del inducido, bordea el entrehierro.
• Polo auxiliar: Polo magnético formado por devanados que tiene como meta mejorar la conmutación.

Cómo funciona una bobina

El funcionamiento de la bobina se basa en la inducción electromagnética. Cuando la corriente eléctrica fluye a través del devanado inductor, se genera un campo magnético. Este campo se almacena y se libera en respuesta a los cambios en la corriente, permitiendo a la bobina funcionar como un elemento de almacenamiento de energía o como parte de un circuito para controlar el flujo de electricidad.

Usos de la bobina eléctrica

Las bobinas tienen una amplia gama de aplicaciones. Se utilizan en motores eléctricos, timbres de viviendas, lámparas fluorescentes, generadores o en sistemas de frenos eléctricos de vehículos.

Su versatilidad también las hace esenciales en la electrónica y la industria automotriz, donde desempeñan un papel crucial en el arranque y funcionamiento de los motores.

Además, existen dos tipos de bobinas eléctricas, fijas y variables.

Símbolo de la bobina

 

CONDENSADOR

¿Qué es un Condensador?

Un condensador o capacitor está formado por dos placas metálicas con un material dieléctrico (un material que no conduce la electricidad) entre las placas. Y en realidad no tiene más magia. Es así de sencillo e incluso puedes fabricar tu propio condensador utilizando dos láminas de papel de aluminio con un trozo de papel entre ellas.

 Cuando aplicas un voltaje a través de las dos placas, fluye una corriente a medida que el voltaje intenta empujar electrones a través del condensador. Pero los electrones no pueden fluir a través del dieléctrico entre las placas, por lo que se acumulan en una de ellas y abandonan la otra.

Al final, el lado donde se acumulan los electrones no tendrá espacio para más electrones, por lo que la corriente deja de fluir. Cuando esto ocurre, el condensador está completamente cargado. La cantidad de carga eléctrica que puede contener un condensador se denomina capacitancia.

A los electrones no les gusta estar amontonados en una placa. Quieren ir hacia el lado con menos electrones. Por eso, si les proporcionas una vía de paso (por ejemplo, conectando un resistor entre sus patas), los electrones volverán al otro lado hasta que vuelva a haber un equilibrio de electrones a ambos lados del condensador. 

¿Cuál es su función?

En un circuito, los condensadores trabajan bloqueando la corriente continua (CC) y permitiendo el paso de la corriente alterna (CA). Cuando se conecta un condensador a una fuente de energía, empieza a cargar almacenando energía hasta que alcanza la capacidad máxima que le permite su diseño. Una vez que está cargado, puede liberar su energía acumulada cuando el circuito lo requiere.

Carga de un condensador: Cuando se aplica un voltaje a un condensador, este comienza a acumular carga. Durante este proceso, el condensador absorbe la energía del circuito. Esta energía se almacena en el campo eléctrico entre las placas del condensador.

Descarga de un condensador: Cuando el condensador se desconecta de la fuente de voltaje, comienza a liberar la energía almacenada. Durante la descarga, el condensador libera la energía que ha almacenado en su campo eléctrico de vuelta al circuito.

El tiempo que un condensador tarda en cargar y descargar depende de varios factores, como la resistencia del circuito y la capacidad del condensador, que es la cantidad de carga que puede almacenar por voltio de potencial eléctrico aplicado. La relación entre la capacidad y la resistencia se denomina constante de tiempo del circuito (RC).

¿Para qué sirve un condensador?

Un condensador sirve para almacenar energía. Sin embargo, tiene muchos otros usos de todo tipo ya que, combinado con otros elementos electrónicos, puede formar interesantes sistemas como filtros de ondas sinusoidales a corriente continua. Su función principal es la de almacenar energía, por lo que pueden ser usados como baterías (aunque generalmente se hace uso de pilas electrolíticas en su lugar, que no es lo mismo).

Si nos movemos al terreno de los ordenadores, en las fuentes de alimentación podemos encontrar una gran cantidad de condensadores. Las fuentes para PC convierten la tensión alterna de la red eléctrica (230 V y 60 Hz en Europa) a tensión continua (12, 5 y 3.3 V). La reducir el voltaje no hace falta el uso de condensadores, pues se realiza mediante transformadores, pero para convertir de alterna a continua sí hacen falta. Es por ello que en estos componentes se encuentra una gran cantidad de condensadores con el fin de ofrecer una señal continua de calidad sin apenas rizado (variación entre el máximo y el mínimo de voltaje en continua). Esta función la realizan los capacitores con la ayuda de otros muchos elementos que intervienen, como los diodos.

 Símbolo de un condensador