Electrònica analògica

QUÈ ÉS UN COMPONENT ELECTRÒNIC

Un component electrònic és un dispositiu destinat a ésser connectat amb altres i que poden realitzar unes o diverses funcions electròniques: la rectificació, l'amplificació, l'oscil·lació, la conversió analògica/digital, etc.

COMPONENTS ELECTRÒNICS PASSIUS

Dispositius que no són capaços d’amplificar o generar senyals elèctrics. És a dir, actuen com a càrregues (elements receptors d’energia elèctrica). Permeten reduir o ajustar el senyal elèctric del circuit.

COMPONENTS ELECTRÒNICS ACTIUS

Dispositius capaços de generar, modificar i amplificar el valor del senyal elèctric. Van sorgir producte del descobriment dels materials semiconductors (silici i germani).

RESISTORS (PASSIUS)

Components passius que ofereixen una determinada resistència al pas del corrent elèctric. El seu valor es mesura en ohms (Ω). Limiten la intensitat del corrent elèctric en un punt determinat. Divideixen el valor total de la tensió.

RESISTORS LINEALS

Tensió, intensitat i resistència estan relacionats per la Llei d’Ohm. Aquests resistors es caracteritzen per tenir una resposta lineal voltatge/intensitat.

RESISTORS NO LINEALS

La resistència varia en funció de determinades magnituds físiques: llum, temperatura o tensió.

CARACTERÍSTIQUES PRINCIPALS D’UN RESISTOR

RESISTÈNCIA: valor de la resistència, mesurat en ohms. Cal distingir entre el valor nominal (fixat pel fabricant) i el valor real (el que mesura realment el resistor).

TOLERÀNCIA: marge d’error que proporciona el fabricant. Expressa la diferència entre el valor nominal i el real. S’expressa en %.

POTÈNCIA NOMINAL: Recordem que el corrent elèctric, al travessar la resistència perd una certa quantitat d’energia que es dissipada en forma de calor a l’exterior (Efecte Joule). La potència d’un resistor depèn de la calor que pot cedir sense que es deteriori. Com més potència té un resistor, més gran sol ser.

COM CALCULEM EL VALOR ÒHMIC?

CONDENSADORS (PASSIUS)

És un component que serveix per emmagatzemar temporalment càrregues elèctriques sobre una superfície relativament petita. Exemple: flaix d’una màquina fotogràfica. Està compost d'unes armadures (plaques metàliques) i un dielèctric (material aïllant).

Què hem de tenir present?

• Capacitat d’emmagatzematge. Mesurada en farad (F).

Submúltiples del farad: microfarad (1 μF=10^-6F), nanofarad (1 nF=10^-9F), picofarad (1 pF=10^-12F).

• Tensió que pot suportar el dielèctric.

BOBINES (PASSIUS)

És un component format per un conductor elèctric aïllat i enrotllat sobre una superfície cilíndrica que serveix per crear un camp magnètic quan hi circula un corrent elèctric. S'utilitzen en Motors elèctrics, filtres electrònics, aparell de ràdio, televisors... MAGNITUD: Coeficient d’autoinducció o inductància (característiques magnètiques i elèctriques del circuit), UNITAT: Henry (H).

RELÉ (PASSIUS)

És un interruptor elèctric que s’acciona per mitjà d’un electroimant. Està format per una bobina que, quan hi circula un corrent elèctric, atreu una làmina metàl·lica que acciona un contacte, el qual s’obre o es tanca.

En aquesta unitat considerarem el relé com un component electrònic passiu perquè la seva base és la bobina. Però, s’ha de tenir en compte que és un dispositiu que funciona com a interruptor o commutador.

DÍODE (ACTIUS)

És un component fabricat amb materials semiconductors que funciona com una vàlvula unidireccional: deixa passar el corrent en un sentit i no en el contrari. Aquesta característica té moltes aplicacions en circuits electrònics.

 Ànode i càtode.

L'estat de conducció es produeix quan el díode deixa passar el corrent a través seu, és a dir, hi ha un fluix de corrent de l'ànode al càtode. Això es diu polarització directa. En aquesta situació, es comporta com un interruptor tancat.  

L'estat de blocatge és quan el díode no deixa passar el corrent a través seu, és a dir, no hi ha fluix de corrent. Això passa quan el sentit del corrent no coincideix amb el pas del díode. Això es diu polarització inversa. Podem dir que el díode es comporta com un interruptor obert.

DÍODE LED (ACTIUS)

El díode LED és un díode emissor de llum (de l'anglès: Light Emitting Diode). Es comporta igual que el díode normal, però emeten llum quan el corrent passa entre ells. Transforma l’energia eléctrica en lluminosa.

L'emissió de llum es produeix quan el díode és en estat de conducció. En estat de conducció, la caiguda de tensió entre ànode i càtode és U_AK = 1,5 V. La intensitat lluminosa que genera depèn del corrent que el travessa, habitualment funcionen amb intensitats compreses entre 10 i 30 mA. El resistor té la funció de limitar la intensitat del corrent. El valor d'R serà en Ω, si les tensions són en V i la intensitat en A. 

 TRANSISTORS (PASSIUS)

El transistor és un component format per tres parts de semiconductor, que s'anomenen col·lector, base i emissor. Físicament, la base sempre està entre l'emissor i el col·lector. La combinació de tipus de semiconductor dóna lloc a dos tipus de transistor:

- Transistor NPN

La distribució de les capes de semiconductor i el seu símbol:

    º

- Transistor PNP

La distribució de les capes de semiconductor i el seu símbol:

 El transistor pot funcionar de dues formes que permeten aplicacions diferents:

- Mode lineal
- Mode no lineal o de commutació

El segon mode és el que s'empra en aplicacions basades en dos estats estables o binaris, en els sistemes digitals i una bona part d'automatismes.

ELECTROTÈCNIA

Producció, distribució i utilització de l’energia elèctrica.

ELECTRÒNICA

Tecnologia que estudia el tractament i transmissió d’informació a partir de senyals elèctrics basades en el moviment d’electrons, així com les seves possibles aplicacions.

EVOLUCIÓ

ELECTRÒNICA DE LES VÀLVULES TERMIÒNIQUES DE BUIT

• Inici: finals del segle XIX

• Efecte termoiònic – Thomas A.Edison – 1883

• Vàlvula de buit – J.A. Fleming – 1904

• Nous descobriments: Ràdio, TV, radar, etc.

ELECTRÒNICA DELS DÍODES I TRANSISTORS

• Inici: 1948

PUNTS POSITIUS DE L’EVOLUCIÓ

Més sòlids i robusts Més resistents als cops Volum molt més reduït Vida útil més llarga Millor tractament de la senyal

PUNTS NEGATIUS DE L’EVOLUCIÓ

Sensibilitat als canvis de temperatura No subministrament de potències elevades.

ELECTRÒNICA DELS CIRCUITS INTEGRATS – XIPS –

• Inici: 1960

•Equips electrònics en miniatura

•Aquests xips estan integrats per condensadors, díodes, resistències, transistors, etc. i estan dissenyats per a complir una funció concreta.

•N’existeixen de dos tipus: analògics i digitals.