Fundamentos de Electrónica: Diodos, Transistores y Puertas Lógicas

Funcionamiento de los Diodos

• Polarización directa: El ánodo se conecta a un voltaje mayor que el cátodo; el diodo se comporta como un interruptor cerrado y permite el paso de la corriente.
• Polarización inversa: El cátodo se conecta a un voltaje mayor que el ánodo; el diodo se comporta como un interruptor abierto y no permite el paso de la corriente.

Estados de Funcionamiento de un Transistor

• Corte: Si no llega corriente a la base, el transistor funciona como un interruptor abierto y no circula corriente entre el colector y el emisor.
• Saturación: Si llega suficiente corriente a la base, el transistor funciona como un interruptor cerrado y permite el paso de toda la corriente entre el colector y el emisor.
• Zona activa: En este estado intermedio, la corriente que circula entre el colector y el emisor es proporcional a la corriente que llega a la base.

Tipos de Transistores

• Transistor NPN: La corriente circula desde el colector hacia el emisor cuando la base lo permite.
• Transistor PNP: La corriente circula desde el emisor hacia el colector.

Sensor de Luz LDR

Para encender una lámpara automáticamente al anochecer, utilizamos una resistencia dependiente de la luz (LDR). El valor de la resistencia LDR es inversamente proporcional al nivel de luz recibido:

• De día: La LDR tiene una resistencia baja, por lo que no llegan electrones a la base del transistor. Este queda en corte y no permite el paso de corriente por la lámpara.
• De noche: El valor de la LDR aumenta significativamente, permitiendo que lleguen electrones a la base del transistor. Este se satura y permite que la electricidad pase a través de él, encendiendo la lámpara.

Puertas Lógicas

• Puerta NOT (Inversora): Si la entrada es 1, la salida es 0, y viceversa.
• Puerta AND (Multiplicadora): La salida vale 1 solo cuando todas las entradas valen 1. En los demás casos, vale 0 (A0-B0=0, A0-B1=0, A1-B0=0, A1-B1=1).
• Puerta OR (Sumadora): La salida vale 1 siempre que alguna de las entradas valga 1. Solo vale 0 cuando ambas entradas son 0 (A0-B0=0, A0-B1=1, A1-B0=1, A1-B1=1).

Cálculo de la Resistencia de Protección para un Diodo LED

La fórmula para calcular la resistencia de protección (Rp) es:

Rp = (Vc.c. - Vdiodo) / I máx.

• Rp: Resistencia de protección del diodo.
• Vc.c.: Voltaje en corriente continua de la fuente de alimentación.
• Vdiodo: Voltaje en los extremos del diodo LED para su funcionamiento correcto.
• I máx.: Intensidad máxima que puede soportar el diodo LED.