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Conceptos básicos de electrónica, Apuntes de Electrónica

Asignatura: Electrónica, Profesor: , Carrera: Ingeniería en Informática, Universidad: UNEX

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 12/01/2014

dany4794
dany4794 🇪🇸

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Electrónica
Electrónica
Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica
Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica
Horacio M. González Velasco
Horacio M. González Velasco
Curso 2012 / 2013
Curso 2012 / 2013
Departamento de Ingeniería
Departamento de Ingeniería
Eléctrica, Electrónica y Automática
Eléctrica, Electrónica y Automática
Escuela Politécnica
Escuela Politécnica
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¡Descarga Conceptos básicos de electrónica y más Apuntes en PDF de Electrónica solo en Docsity!

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica

Horacio M. González Velasco Horacio M. González Velasco

Curso 2012 / 2013 Curso 2012 / 2013

Departamento de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática Eléctrica, Electrónica y Automática

Escuela Politécnica Escuela Politécnica

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Contenidos.Contenidos. (^22) dede 3838

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Tema 1: ContenidosTema 1: Contenidos

**1. Introducción.

  1. Señales.
  2. Sistemas electrónicos.
  3. Elementos utilizados en sistemas electrónicos. Tema 1: Conceptos básicos de Electrónica Tema 1: Conceptos básicos de Electrónica**

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.1. Introducción.1.1. Introducción. (^44) dede 3838

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Definición de ElectrónicaDefinición de Electrónica Electrónica: Electrónica: “Parte de la Física que estudia y utiliza las variaciones de las magnitudes eléctricas (campos electromagnéticos, cargas, corrientes y tensiones eléctricas) para captar, transmitir y aprovechar la información; técnica derivada de ésta.” Gran Enciclopedia Larousse. “Rama de la Física que se encarga del comportamiento y aplicaciones de los portadores de carga eléctrica en componentes, dispositivos y sistemas que realizan amplificación, oscilaciones, procesamiento de señales y/o conmutación” The Illustrated Dictionary of Electronics, 8 th edition. “La Electrónica es la rama de la Física que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones. La capacidad de controlar el flujo de electrones se utiliza habitualmente para procesamiento de información o control de dispositivos.” Wikipedia.

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.1. Introducción.1.1. Introducción. (^55) dede 3838

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica ● (^) La evolución de la electrónica se puede dividir en tres grandes etapas

  • (^) Los tubos de vacío: ● (^) Primer tubo de vacío: A. Fleming (1904). ● (^) Se utilizan hasta la década de los 70.
  • (^) Los dispositivos semiconductores: ● (^) Primer transistor: Shockley, Bardeen y Brattain (1948). ● (^) Son más pequeños, más fiables y gastan menos que los tubos.
  • (^) Los circuitos integrados (ICs): ● (^) Primer IC: J. Kilby (1958). ● (^) Favorece el desarrollo de los sistemas digitales. Breves apuntes históricos Breves apuntes históricos

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. (^77) dede 3838

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Concepto deConcepto de señalseñal yy señal eléctricaseñal eléctrica ● (^) En el campo de la Ingeniería Eléctrica, una señal es cualquier magnitud física que varía con el tiempo, y que puede contener información.

  • (^) Suelen ser funciones escalares del tiempo.
  • (^) Si las magnitudes son eléctricas (voltaje, corriente o potencia), hablaremos

de señales eléctricas.

  • (^) Es habitual que estén relacionadas con otras señales no eléctricas

existentes en el mundo exterior. Se convierten en eléctricas mediante

transductores.

Fragmento de señal eléctrica (voltaje) captado por un micrófono.

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. (^88) dede 3838

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Clasificación de las señales (tiempo)Clasificación de las señales (tiempo) ● (^) Considerando su dependencia temporal :

  • (^) Señales continuas : aquellas señales constantes con el tiempo.
  • (^) Señales alternas : aquellas que varían con el tiempo. ● (^) Señal periódica : aquellas señales en las que la variación de la magnitud se repite a lo largo del tiempo.

Señal continua

Señal alterna Señal periódica

Periodo: T Frecuencia: 1/ T

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. 1010 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Señales analógicas y digitales (I)Señales analógicas y digitales (I) SEÑALES ANALÓGICAS SEÑALES ANALÓGICAS

  • (^) Son aquellas señales eléctricas cuya representación en función del tiempo

presenta una variación continua a lo largo del mismo.

● (^) Todas las señales anteriores son analógicas. ● (^) Se denomina así porque la señal eléctrica es análoga a la señal física que representa. SEÑALES DIGITALES SEÑALES DIGITALES

  • (^) Son aquellas señales eléctricas que solamente

toman dos valores (que llamaremos 0 y 1).

● (^) La conversión se realiza en dos pasos: muestreo y discretización o cuantización. ● (^) Se requieren sistemas electrónicos para la conversión de las señales: ADC y DAC.

Señal digital

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. 1111 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Señales analógicas y digitales (II)Señales analógicas y digitales (II) CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL

  • (^) Se realiza muestreando la señal analógica de forma periódica, y

discretizando posteriormente las muestras tomadas.

● (^) La frecuencia de muestreo debe ser, al menos, el doble que la frecuencia máxima de la señal (ver representación de las señales). ● (^) El número de bits nos define la precisión de la conversión. Convertidor analógico-digital de 3 bits.

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. 1313 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Representación de las señalesRepresentación de las señales ● (^) Las señales se pueden representar de dos formas: en función del tiempo y a través de su espectro de frecuencias.

  • (^) En función del tiempo: la señal se representa mediante una función

continua que nos da la magnitud medida para cada tiempo.

  • (^) Espectro de frecuencias: se acude a una herramienta matemática conocida como análisis de Fourier (series y transformadas de Fourier). ● (^) Para cada señal se puede obtener una función compleja que nos indica qué amplitud debería tener una sinusoide de una determinada frecuencia para que la suma de todas las sinusoides nos dé la señal original. ● (^) Aplicación: nuestros sistemas se estudiarán de manera relativamente sencilla para señales sinusoidales.

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. 1414 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Análisis de FourierAnálisis de Fourier Serie de Fourier Serie de Fourier

  • (^) Toda función periódica (con ciertas condiciones) se puede desarrollar en la

forma:

C

n

nEspectro de frecuencias (amplitud y fase) Transformada de Fourier Transformada de Fourier

  • (^) Generalización de lo anterior para funciones no periódicas:

Y ( ω ) → Espectro de frecuencias (función compleja, incluye amplitud y fase)

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.2. Señales.1.2. Señales. 1616 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Señales con ruidoSeñales con ruido ● (^) Entendemos por ruido una señal no deseada que se añade a la señal deseada.

  • (^) Puede surgir por agitación térmica de los electrones en una resistencia, por los acoplamientos de las señales de otros circuitos, por captación de ondas electromagnéticas, etc.
  • (^) Suelen aparecer aleatoriamente.
  • (^) El diseñador no puede controlarlas, pero debe preverlas en sus diseños. Ejemplo de señales analógica y digital, sin y con ruido añadido.

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Contenidos.Contenidos. 1717 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Tema 1: ContenidosTema 1: Contenidos Tema 1: Conceptos básicos de Electrónica Tema 1: Conceptos básicos de Electrónica

**1. Introducción.

  1. Señales.
  2. Sistemas electrónicos.
  3. Elementos utilizados en sistemas electrónicos.**

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.3. Sistemas electrónicos. Diseño.1.3. Sistemas electrónicos. Diseño. 1919 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Bloques funcionales de los sistemas electrónicosBloques funcionales de los sistemas electrónicos ● (^) Los sistemas electrónicos se componen de varios subsistemassubsistemas o bloques funcionales bloques funcionales , que se pueden dividir en categorías:

  • (^) Amplificadores: incrementan la intensidad de las señales “débiles”.
  • (^) Filtros: separan las señales deseadas de las no deseadas y del ruido.
  • (^) Fuentes de señal: generan diversas formas de onda (senoidales,

cuadradas, triangulares, ...)

  • (^) Circuitos conformadores de onda: cambian una forma de onda a otra.
  • (^) Fuentes de alimentación: proporcionan la corriente continua (energía)

necesaria a los demás bloques funcionales.

  • (^) Convertidores: cambian señales analógicas a digitales y viceversa.
  • (^) Funciones de lógica digital: procesan señales digitales.
  • (^) Memorias digitales: guardan información en formato digital.

ElectrónicaElectrónica

Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. Tema 1. Conceptos básicos de Electrónica. 1.3. Sistemas electrónicos. Diseño.1.3. Sistemas electrónicos. Diseño. 2020 dede (^3838)

Electrónica y Automática.

Escuela Politécnica Sistemas electrónicos: ejemploSistemas electrónicos: ejemplo Diagrama de bloques de una radio de AM ● (^) En este ejemplo se muestra los bloques de un sistema complejo. ● (^) Muchos de los bloques del sistema son a su vez otro sistema. ● (^) En el nivel más bajo se encuentran los componentes individuales del circuito.