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Noviembre 2009 nro. 132 | 1999-2009 |
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Electrónica (parte
II)
por Alejandro García (este
que...) bolet...@yahoo.com.ar (Desde
Córdoba)
Galena canta el tango, como
Ninguna
No se hacen esperar las
observaciones a la anterior nota, es el caso de Carlos Rocha
char...@yahoo.com.ar , docente, quien nos dice que se los denomina
semiconductores debido a que en bajas temperaturas son
aislantes y conductores en altas temperaturas.
Hurgando por allí comprobé que es correcta
su observación, pero que además, en el caso de la temperatura
ambiente, la galena (sulfuro de plomo obtenido en forma
natural) se comporta como conductor en un sentido y aislante
en otro.
Antiguamente la galena se utilizó en los primeros receptores de radio para “separar” la señal de audio de la señal portadora (detección), que es uno de los importantes usos del diodo en las comunicaciones. Por otro lado, las altas temperaturas
dañan de forma irreversible a los semiconductores, por eso la
PC que estoy usando en este momento tiene 3 ventiladores (una
verdadera fábrica), y además los microprocesadores y algunos
otros dispositivos tienen una protección que los desconecta si
se supera cierto límite de temperatura.
Fuentes
A los que escribieron
preguntando “como puedo hacer una fuente?”, aquí no les vamos
a enseñar, pero es bastante sencillo si se lo proponen. La web
está llena de sitios donde pueden encontrar información, hay
muchos libros y revistas, etc; o preguntar en comercios que
venden material electrónico.
En lo que puedo
orientarlos es en el componente mas importante de las fuentes
reguladas lineales, ej. el 78L12
78 se
refiere a que es una fuente regulada con negativo común (lo
mas usual).
L se refiere a low [bajo] (en este caso manejan 100 mA). 12 se refiere a la tensión de salida regulada, en este caso 12 VCC. Si el integrado es un
7812, corresponde a uno de 12 VCC por una
corriente de 1A.
Si el integrado es un
78H12, (H de high [alto]) corresponde a uno
de 12 VCC por una corriente de 2A.
Esas "categorías"
(L, nada y H) se refieren a las corrientes
que manejan; las tensiones son de lo mas variadas, 5, 6, 9, 12
VCC, etc.
También hay integrados
que permiten variar la tensión de salida mediante un
potenciómetro, desde valores muy bajos hacia arriba.
Utilizando a estos, podemos construirnos una fuente variable
que puede ser de utilidad.
Diodos
Emisores de Luz (LEDs , Light Emitting
Diode)
Es lo que se viene en
iluminación (digamos que ya está en muchos casos), pero los
LEDs hace como 30 años que se usan para temas de lo mas
variado.
Polarizados
convenientemente, emiten luz; la caída de tensión mas usual
cuando circula corriente por ellos está alrededor de los 1,7
VCC; esa tensión varía según el color del led, que puede ser
rojo, verde, etc. y hasta con luz clara como sucede con
algunos celulares que tienen linterna o bien en el caso de los
faros de muchos autos.
Con la fuente que nos
armamos anteriormente y la resistencia de valor adecuado,
podemos alimentar un led, la corriente que toman normalmente
para emitir luz está alrededor de los 10 mA en los mas
pequeños (hay varios tamaños y formas), aunque con mucho menos
ya se iluminan.
Aquellos lectores
inquietos pueden hacer sus experiencias, los precios de los
leds son muy accesibles, apenas unos pocos centavos.
Si se ponen varios leds en serie (como en las mangueras transparentes que se usan para las fiestas en adorno de fachadas), no es necesario poner resistencias sino la cant. adecuada de leds en relación a la tensión de alimentación. Mediante la ley de Ohm pueden calcularlo. Diodos para
lógica digital
La web está llena de
este tipo de información, solo diré que con unos pocos diodos
y una resistencia se puede hacer una compuerta
AND (Y) o OR
(O).
A mi mas de una vez me
han salvado por tener un PLC con pocas entradas (porque así me
lo dijo el cliente, vió?) y de repente se agregaron varias
mas, y el cliente no estaba dispuesto a pasar a un modelo mas
grande o bien agregar otro módulo, entonces junté varias
entradas que terminaban yendo a una sola entrada en el PLC y
la cosa funcionó perfectamente.
El diodo que pueden usar
para estos casos es el 1N4007, que permite
conducir hasta 1 A y tiene una muy alta VPI (tensión de pico
inverso), que si la memoria no me falla supera los 200
V.
La tensión de pico inverso se refiere a la tensión que puede soportar el diodo cuando el semiconductor funciona como aislante (en el caso de una tensión alterna, cuando no deja pasar el semiciclo “inverso”). Si no soporta esa tensión, se destruye el diodo porque la tensión alta destruye el aislante. Quienes quieran hacer
pruebas, esos diodos son muy baratos. El agregar módulos de
PLC puede significar unos cuantos centenares de dólares en
algunos casos, mientras que con unos pocos pesos se puede
resolver el problema.
Terminamos con los
diodos
El tema da para mucho
mas, pero para que el año 3000 no nos encuentre escribiendo
sobre lo mismo, pensamos que es apropiado terminarlo aquí por
el momento.
Transistores
En mucha gente (aún en
técnicos e ingenieros) existe la erronea creencia que el
transistor fue inventado por los japoneses, pero noooo, el
transistor fue inventado por los norteamericanos en un
laboratorio de la Bell, que era la equivalente a la finada
Entel de Argentina.
A parte de la industria
electrónica (en la mayoría de los casos de capitales
norteamericanos, que además habían ganado la guerra con bombas
atómicas y todo) se la transladó a Japón, en aquellos entonces
tenía mano de obra muy barata. Nos llegaban las radios
portátiles SPICA (cosa de locos) hechas en Japón y eso se
asoció con el origen del invento.
Hay numerosos tipos de
transistores, desde el bipolar al efecto de campo, y numerosas
tecnologías para su integración en chips, desde TTL hasta
CMOS.
Las aplicaciones son
numerosísimas, desde relés electrónicos hasta su utilización
en fuentes reguladas lineales.
El transistor bipolar en
los casos de potencia va dejando su lugar al Power
MOSFET, porqué?, porque este último casi no tiene
pérdidas de energía por lo tanto casi ni necesita
disipadores.
Cualquier transistor
bipolar tiene una caída de tensión de 0,7 V entre base y
emisor; si la corriente que circula por el colector es muy
alta, mucha será la energía que se pierde en calentar el
aire.
En los transistores
MOSFET esa tensión es muy baja, por lo tanto la potencia a
disipar también lo es.
Si uds. observaron los
viejos amplificadores de audio profesionales a transistores,
tenían grandes disipadores de aluminio, ahora son
prácticamente inexistentes. Esta bien que los vendedores
mienten mucho con la potencia eficaz y la potencia pico, pero
a igual potencia, a los nuevos amplificadores se los puede
llevar en un pequeño portafolios, mientras que a los "viejos"
era necesaria una carretilla
(continuará). |
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