introducción a la electronica

CAPÍTULO 1
Introducción a la electrónica
Introducción

5

1.1

Señales eléctricas

6

1.2

Espectro de frecuencia de las señales

8

1.3

Señales analógicas y señales digitales

11

1.4

Amplificadores

12

1.5

Modelos equivalentes para amplificadores

1.6

Respuesta de frecuencia de
Amplificadores

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1.7

El inversor lógico digital

33

1.8Simulación de circuitos mediante
SPICE
34

22

INTRODUCCIÓN
El tema de este libro es la electrónica analógica o también llamada electrónica lineal de actualidad, un campo que
se reconoce también como microelectrónica lineal, que alude a la tecnología de circuitos integrados lineales (IC, integrated
circuits), que en estos momentos es capaz de producir circuitos que incluyen millones decomponentes en una pequeña
pieza de silicio (conocida como chip de silicio) cuya área es de apenas unos 100 milímetros cuadrados. Por ejemplo, uno de
estos circuitos microelectrónicos aunque del área digital, es una computadora completa, que es conocida mas comúnmente
como microcomputadora o, de manera más general, como microprocesador.
En este libro se estudian dispositivos electrónicos, sobretodo amplificadores que pueden usarse de manera
individual (en el diseño de circuitos discretos) o como bloques integrantes de un chip de circuito integrado
(CI). Se estudia el diseño y se analizan las interconexiones de estos dispositivos, que forman circuitos discretos e
integrados de diversa complejidad y que realizan una amplia variedad de funciones. También se describen algunos chips de
CIdisponibles y sus aplicaciones en el diseño de sistemas electrónicos.
El objetivo de este primer capítulo consiste en introducir algunos conceptos y cierta terminología y simbología
básica. Sobre todo se describirán a las señales eléctricas y a una de las funciones más importantes en el procesamiento de
las señales analógicas para la que están diseñados muchos circuitos integrados lineales: laamplificación de la señal. Luego
se revisará el concepto de linealidad en el mecanismo de la amplificación y se introducirán los modelos circuitales
equivalentes de los amplificadores lineales. Estos modelos equivalentes se utilizarán en capítulos posteriores, para el diseño
y análisis de circuitos amplificadores reales.
Mientras el bloque amplificador es el dispositivo electrónico másfrecuentemente empleado en el procesamiento de
las señales analógicas en el caso del proceso de señales digitales el bloque elemental infalible es la llamada compuerta
lógica por ello y con la finalidad de establecer la deseada articulación con la electrónica del área digital , se realizará un
vistazo previo al inversor digital, su función en un circuito y sus características mas importantes.
Ademásde introducirnos en el estudio de la electrónica, este capítulo sirve como puente entre el estudio de los
circuitos lineales y el tema de este libro: el diseño y análisis de circuitos electrónicos.

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CAPITULO 1

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA

1.1 SEÑALES ELECTRICAS
Vivimos en un mundo que esta en constante cambio. Nuestra supervivencia al estar inmersos en él depende en parte denuestra habilidad de percibir el medio que nos rodea y responder en forma adecuada: si sentimos frío porque la temperatura
baja, entonces nos abrigamos. En ese acontecimiento se percibe una magnitud cambiante (Magnitud de Entrada) y
producimos el cambio de otra magnitud en respuesta a ello (Magnitud de Salida).
Desde hace algunos miles de años, el hombre ha desarrollado una gran cantidad demáquinas y herramientas para
ayudarse en su interacción con el medio. Con frecuencia dichas máquinas y herramientas también perciben magnitudes
físicas y utilizan esta información para controlar su funcionamiento.
Son muchas las magnitudes físicas que pueden ser controladas en dichos procesos; como ejemplo podemos citar la
temperatura, el desplazamiento, la fuerza, la humedad, la intensidad de...