Electrònica analògica

ELECTRÒNICA
ANALÒGICA
TEMA 3

1. Introducció a l’electrònica.
Camps d’aplicació
Fins ara hem estudiat electricitat:
• Circuits elèctrics bàsics
• Producció electricitat
• Distribució d’electricitat
• Màquines elèctriques

L’electrònica és la part de la ciència i de la
tècnica que tracta de l’estudi dels electrons
i de les seves aplicacions en el tractament
i la transmissió d’informació

•Una mica d’història
En electrònica hi ha 3 etapes molt
diferenciades:
• L’electrònica de les vàlvules termoiòniques
de buit.
• L’electrònica dels transistors
• L’electrònica dels circuits integrats

• L’electrònica de les vàlvules termoiòniques
de buit.
L’origen de l’electrònica es situa a finals de
segle XIX
Thomas A. Edison va descobrir l’efecte
termoiònic:
Quan s'escalfa un material metàl·lic es
produïa una emissió d’electrons.

Vàlvules termoiòniques de buit
J. A. Fleming va construir el 1904, la
vàlvula de buit amb la qual va
detectar senyals de radio.
Semblants a les làmpades
d’incandescència.
Fonamentades en l’emissió d’electrons
d’un metall incandescent.

Van afavorir nous descobriments:
•La radio
•La televisió
•EL radar
•EL primer ordinador

ENIAC. El primer ordinador de la història

•L’electrònica dels transistors
Els díodes i transistors va representar un salt
qualitatiu en l’electrònica.
Díode

Avantatges:
• Eren sòlids i robusts
• més resistents als cops
• Volum més reduït
• Vida útil més llarga
• Milloraven el tractament de la senyal

• El circuit integrat (xip)
Va permetre miniaturitzar els equips
electrònics. El 1971 l’empresa INTEL va
fabricar el primer xip microprocessador.

Tot això ha permès un desenvolupament
elevat:
Informàtica
Robòtica
Telecomunicacions
Transports
Electromedicina
Investigació científica i espacial.

2. Corrent altern i corrent
continu
Hi ha dos tipus de corrent elèctric :
• Corrent continu
El desplaçament dels electrons és sempre en
el mateix sentit
El voltatge es manté constant en el temps
La intensitat es manté constant en el
temps

continu

• Corrent altern
És un corrent variable
Les magnituds que el defineixen (voltatge i
intensitat) canvien constantment de valor i
de sentit.
continu

Té molts avantatges pel que fa a:
• Producció
• Transport
• Distribució
• Utilització
continu

• El més avantatjós de l’ús de CA és el transport
de l’energia perquè permet minimitzar les
pèrdues de la xarxa elèctrica.
Pel transport s’ha de
continu
VOLTATGE TRANSFORMADORS
CORRENT ALTERN

• El corrent altern que produeixen els generadors
a les centrals és de tipus sinusoïdal
continu
A casa es fa servir el corrent altern de
Voltatge : 230 V Freqüència: 50 hertzs

Els paràmetres que defineixen el corrent
altern són:
• Cicle: Part del senyal que es va repetint en
el temps
• Període (T): Temps de durada d’un cicle
complert
continu

•
continu

continu
Valor instantani (v, i) És el valor que pren el
senyal a cada instant de temps.
La unitat de tensió és el volt, (V) i
la d’intensitat és l’ampere (A).

continu
• Valor màxim (Vmàx, Imàx) En corrent altern és el
valor més gran del senyal dins un període.
També s’anomena amplitud de senyal. Hi ha dos
valors màxims un de positiu( Vmàx) i un de
negatiu (- Vmàx)

continu
•Valor eficaç ( Vef o simplement V)
Equival al valor d’un corrent continu
que produeix el mateix treball elèctric
en un receptor.
Ex: produiria la mateixa calor en una
estufa.
MOLT I MOLT IMPORNTANT!

3.- Estudi i experimentació dels
components electrònics bàsics
El conjunt d’elements que composen
els circuits electrònics s’anomenen
components electrònics.
N’hi ha de dos classes:
PASSIUS
ACTIUS

•Components electrònics passius
No són capaços per si sols, d’amplificar
ni de generar corrent elèctric.
Ex: RESISTORS
CONDENSADORS
BOVINES

•Components electrònics actius
Són capaços de generar, modificar i
amplificar el valor del senyal elèctric.
Ex:
MATERIALS
SEMICONDUCTORS
DÍODES
TRANSISTORS
SILICI I GERMANI

•Components electrònics passius
Resistors
Es fan servir, sobretot, per limitar la
intensitat del corrent elèctric en un
punt determinat del circuit.
També s’utilitzen per dividir el valor
total de la tensió.

Els resistors són components
passius que ofereixen una
determinada resistència al pas del
corrent elèctric.
El seu valor es mesura en Ohms (Ω)

Principals característiques dels resistors:
• VALOR ÒHMIC
• TOLERÀNCIA
• POTÈNCIA que dissipa.
Depèn de la calor que pot cedir sense que es
faci malbé.
Com més potència, més gran sol ser.
Valors usuals de potència són: 1/8 de watt, fins
a 2 watts.

•Els resistors:
• S’utilitzen per disminuir el corrent
• Per protegir els receptors
• Símil hidràulic: aixeta que tanca el pas de
l’aigua
• Es mesuren en ohms (Ω)
• Símbol :

Divisor de tensió
Vs
Circuit amb resistor limitador
d’intensitat

•
I

•

• El potenciòmetre i reòstats són resistors
variables que es poden graduar manualment.
Serveixen per:
• Variar el volum d’un aparell de música
• Variar la intensitat de la llum d’una bombeta
• La velocitat d’un motor
Potenciòmetre Reòstat

• Resistors no lineals:
• Resistor LDR ( Light-Depending Resistor)
Com més llum hi incideix, menor
resistència.

• Resistor NTC (Negative Temperature
Coefficient Resistor). Quan augmenta la
temperatura disminueix la resistència.
Coeficient de temperatura negatiu.

• Resistor PTC (Positive Temperature
Coefficient Resistor)Augmenta la seva
resistència al augmentar la temperatura

•Condensadors
És un component que serveix per
emmagatzemar temporalment
càrregues elèctriques sobre una
superfície relativament petita.

La càrrega podrà ser tornada al circuit
quan calgui en un espai reduït de
temps

Constitució interna d’un condensador:
• ARMADURES: Són dues plaques
metàl·liques paral·leles.
• DIELÈCTRIC: Material aïllant a l’interior.
Pot ser de paper, ceràmica, polièster,
mica, etc.

PARÀMETRES QUE ELS DEFINEIXEN:
 Capacitat d’emmagatzematge d’un
condensador és la relació que existeix entre :
• La càrrega elèctrica que rep
• El potencial que adquireix
Es mesura en farad (F) en el Sistema Internacional (SI)
La tensió de treball. Expressada en volts (V)

• La bobina
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.
PARÀMETRES QUE LA DEFINEIXEN:
Coeficient d’autoinducció (L) o inductància. La
seva unitat és el Henry (H).

• Relés
No se’l pot considerar com a component
electrònic passiu.
S’utilitza tant en circuits elèctrics com en circuits
electrònics.

El relé està format per
una bobina, quan hi
circula un circuit
elèctric, genera un camp
magnètic que atrau una
làmina metàl·lica que
acciona un contacte,
que s’obre o tanca.

• Els components actius
• Els díodes
Permeten el pas de corrent en únic sentit.
Es basen en les propietats físiques que
presenten els semiconductors: silici i
germani

A aquests materials se’ls hi fa un tractament
anomenat
Dopatge : consisteix en el procés d’afegir
impureses al material semiconductor:
Impureses de tipus P: accepten electrons
Impureses de tipus N: cedeixen electrons

PERMET EL PAS DEL CORRENT
Polarització directa
Es comporta com un interruptor tancat

NO PERMET EL PAS DEL CORRENT ELÈCTRIC
Polarització inversa
Es comporta com un interruptor obert

Els díodes són molt utilitzats, en fonts
d’alimentació per convertir:
Corrent altern
Corrent continu

També s’utilitzen com:
•Elements de protecció
•Circuits limitadors
•Funcions lògiques
càtode

S’ha de destacar dos valors límits
importants:
• Corrent directe màxim (Imàx): màxima
intensitat que pot suportar
• Tensió inversa màxima (VAKr): màxima
tensió que pot suportar si està polaritzat
inversament i no condueix.

• El díode LED (Light Emitting Diode)
El LED és un component electrònic que emet llum
quan és travessat per un corrent elèctric.
Molt semblant als altres díodes, però :
Energia elèctrica Energia lluminosa

Avantatges dels LED, respecte les bombetes pilot
de filament:
• Alt rendiment energètic
• Poca producció de calor
• Vida útil molt elevada
• Mida reduïda
• Carcassa resistent
• Disponibilitat en diversos colors
• Consum baix

Les intensitats a que treballen els LEDS estan
compreses entre 10 i 30 mA
Sempre es connecten amb un resistor en sèrie per
limitar-los la intensitat-

S’utilitzen en :
I molts més.....

• Els transistors
Es van inventar l’any 1948.
Són uns components electrònics formats per
tres parts diferenciades:
- Emissor (E)
- Base (B)
- Col·lector (C)

Emissor
Base
Col·lector
Sandvitx entre capes de material semiconductor de
signe oposat (P o N). Poden ser PNP o NPN

• Hi ha dos tipus de transistors:

• L’aplicació d’un petit corrent a la unió BASE-EMISSOR,
provoca un gran corrent entre el
COL·LECTOR-EMISSOR.

Circuit govern
Circuit
utilització

• FUNCIONAMENT DEL TRANSISTOR
Dues maneres diferents:
• El mode no lineal o en commutació:
• Estat obert. (OFF) RESISTÈNCIA EMISSOR-
COL·LECTOR

• Estat tancat (ON) RESISTÈNCIA EMISSOR-
COL·LECTOR
Funcionament semblant a un interruptor

• El mode lineal
Les intensitats i tensions de sortida (col·lector –
emissor) són funció de les intensitats i tensions
d’entrada (base –emissor)
Permet regular:
• la lluminositat d’una bombeta
• la velocitat d’un motor de CC
• El volum d’un amplificador

4. Muntatges tecnològics bàsics
• Exemple de funcionament dels transistors
Transistor en estat
de blocatge (OF)
Transistor en estat
de conducció (ON)

• La base del transistor no rep corrent d’entrada,
ja que està connectada al pol negatiu a través de
l’interruptor (pot ser un final de cursa)
• Si l’interruptor s’obre, la base rep corrent a
través del resistor de polarització i s’estableix el
corrent base-emissor.

Electrònica analògica

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Ähnlich wie Electrònica analògica

Ähnlich wie Electrònica analògica (20)

Mehr von Laura

Mehr von Laura (20)

Electrònica analògica