Electrónica Fundamental: Componentes, Circuitos y Aplicaciones

1. Funcionamiento del Regulador y sus Componentes

El **regulador** es el encargado de asegurar que la **tensión** que proporciona el **alternador** esté dentro de los límites adecuados para realizar la **carga de la batería** correctamente.

Componentes del Regulador y Elementos Asociados

Los elementos externos al regulador son la **batería (B)**, la **llave de contacto (C)** y la **lámpara de testigo de carga (L)**.

El **alternador** está formado por el **rotor (R)**, el **estator (E)** y **9 diodos** (6 de carga y 3 que se encargan de apagar la luz de testigo).

El regulador, a menudo integrado dentro del alternador, está compuesto internamente por un **diodo (D)**, **3 resistencias (R1, R2, R3)**, un **diodo Zener (Z)** con un valor de 14,2 V y **dos transistores**.

2. Resistencias Variables No Mecánicas: Ejemplos y Utilidades

Las principales **resistencias variables no mecánicas** son:

• LDR (Light Dependent Resistor): Es una resistencia cuyo valor depende de la **intensidad de la luz** que incide sobre ella. A mayor luz, menor resistencia.
• VDR (Voltage Dependent Resistor): También conocida como **varistor**, es una resistencia cuyo valor depende del **voltaje** aplicado a través de ella. Se utiliza para proteger circuitos contra picos de tensión.
• NTC (Negative Temperature Coefficient): Es un **sensor de temperatura** cuya resistencia disminuye a medida que la temperatura aumenta.
• PTC (Positive Temperature Coefficient): Es una resistencia que varía con la temperatura; a mayor temperatura, mayor resistencia. Se utiliza a menudo como fusible rearmable o para protección contra sobrecorriente.

3. Cristales Semiconductores Tipo P y Tipo N

En la fabricación de **semiconductores**, se utilizan cristales puros (como el silicio o el germanio) a los que se les añaden impurezas en un proceso llamado **dopado** para alterar sus propiedades eléctricas.

Cristal Tipo P

Un **cristal tipo P** se obtiene al sustituir algunos átomos del cristal puro original (silicio o germanio) por elementos de la **columna IIIA** de la tabla periódica. Estos elementos, como el **boro**, el **aluminio**, el **galio**, el **indio** o el **talio**, tienen tres electrones de valencia, creando "huecos" o deficiencias de electrones que actúan como portadores de carga positivos.

Cristal Tipo N

Un **cristal tipo N** se forma al sustituir algunos átomos del cristal puro original (silicio o germanio) por elementos de la **columna VA** de la tabla periódica. Estos elementos, como el **fósforo**, el **arsénico**, el **antimonio** o el **bismuto**, tienen cinco electrones de valencia, aportando un electrón extra que se convierte en un portador de carga negativo (electrón libre).

4. El Fototransistor: Funcionamiento y Aplicaciones

El **fototransistor** es un tipo de transistor que funciona mediante la **captación de luz**. A diferencia de un transistor convencional, su base no tiene (ni necesita) un terminal eléctrico, ya que su operación se controla por la cantidad de luz recibida.

Estados de Funcionamiento del Fototransistor

Podemos encontrar tres tipos de estado en función de la luminosidad recibida:

• Estado de Corte: Si la base no recibe luz o la luz es muy débil, el fototransistor actúa como un **aislante** y no permite el paso de corriente entre sus extremos (colector y emisor).
• Estado Activo: Si la base recibe una **luz moderada**, se permite una conducción eléctrica entre sus extremos. La intensidad de corriente que pasa es **proporcional a la cantidad de luz** recibida.
• Estado de Saturación: Cuando la luminosidad recibida supera un cierto límite, la conducción de corriente ya no se incrementa, alcanzando su **máximo valor** posible.

Aplicaciones del Fototransistor

Los fototransistores se utilizan en diversas aplicaciones, tales como:

• La **activación automática de luces** (por ejemplo, faros de vehículos).
• Sistemas de **limpiaparabrisas automáticos**.
• La función **antideslumbrante** en espejos retrovisores.
• **Sensores de giro y posición** (como en el cigüeñal de motores deportivos).
• La **desactivación o conmutación** automática de luces largas a cortas.

5. Conexión Darlington: Principios y Ventajas

La **conexión Darlington**, también conocida como **par Darlington**, es una configuración de dos transistores bipolares conectados en cascada para funcionar como una única unidad con una **ganancia de corriente muy elevada**.

Configuración

Para lograr una conexión Darlington, el terminal de salida de corriente (emisor) del primer transistor se conecta directamente al terminal de polarización (la base) del segundo transistor. Si ambos transistores son de tipo **NPN**, el emisor del primer transistor se conecta a la base del segundo.

Ventajas y Utilidades

Este tipo de conexión es particularmente útil cuando se desea **controlar una intensidad de salida muy elevada** (en el colector del segundo transistor) mediante una **corriente de polarización muy reducida** (en la base del primer transistor). La principal mejora es que las **ganancias de corriente (β)** de los transistores individuales se **multiplican entre sí** para obtener la ganancia equivalente del par Darlington, lo que resulta en una amplificación de corriente significativamente mayor.

Nota: Aunque se solicitó un esquema, este formato de respuesta no permite la inclusión de imágenes.

6. Rectificación de Onda Completa

El **puente rectificador de onda completa** es un circuito electrónico fundamental utilizado en la **conversión de corriente alterna (CA) en corriente continua (CC)**. Este puente rectificador está formado por **cuatro diodos** conectados en una configuración específica (conocida como configuración de puente de Graetz) que permite el flujo de corriente en una sola dirección a través de la carga, independientemente de la polaridad de la tensión de entrada alterna. Esto resulta en una **corriente continua pulsante** que puede ser posteriormente suavizada con filtros.

Nota: Aunque se solicitó un esquema, este formato de respuesta no permite la inclusión de imágenes.