Dispositivos_electronicos Parte1

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

LEOPOLDO PARRA REYNADA

RED TERCER MILENIO

AVISO LEGAL
Derechos Reservados  2012, por RED TERCER MILENIO S.C.
Viveros de Asís 96, Col. Viveros de la Loma, Tlalnepantla, C.P. 54080, Estado de México.
Prohibida la reproducción parcial o total por cualquier medio, sin la autorización por escrito del
titular de los derechos.
Datos paracatalogación bibliográfica
Leopoldo Parra Reynada
Dispositivos electrónicos
ISBN 978-607-733-186-5
Primera edición: 2013
Revisión pedagógica: Germán Adolfo Seelbach González
Revisión editorial: Ma. Eugenia Buendía López

DIRECTORIO

Bárbara Jean Mair Rowberry
Directora General

Jesús Andrés Carranza Castellanos
Director Corporativo de Administración

Rafael Campos Hernández
Director AcadémicoCorporativo

Héctor Raúl Gutiérrez Zamora Ferreira
Director Corporativo de Finanzas

Luis Carlos Rangel Galván
Director Corporativo de Mercadotecnia

Ximena Montes Edgar
Directora Corporativo de Expansión y Proyectos

ÍNDICE
Introducción

4

Objetivo general de aprendizaje

6

Mapa conceptual general

7

Unidad 1. Introducción

8

Mapa conceptual

9

Introducción

10

1.1 Antecedentes históricos

11

1.2Aplicaciones

15

1.3 Conceptos básicos

17

1.3.1 Señal eléctrica

17

1.3.2 Transductor

18

1.3.3 Señal analógica

18

1.3.4 Señal digital

19

1.3.5 Acoplamiento

20

1.3.6 Amplificación

21

1.3.7 Proceso de señal

21

Autoevaluación

23

Unidad 2. Concepto de física de semiconductores

26

Mapa conceptual

27

Introducción

28

2.1 Modelos de bandas

30

2.2 Semiconductores intrínsecos yextrínsecos

34

2.3 Conducción eléctrica en semiconductores

38

2.4 Unión P-N y características asociadas: densidad de carga, campo
eléctrico, potencial electroestático, capacitancia y relación I-V

40

2.5 Unión PIN

46

Autoevaluación

48

Unidad 3. El diodo semiconductor y modelos

53

Mapa conceptual

54

1

Introducción

55

3.1 Diodo semiconductor

56

3.2 Modelos: ideal, exponencial, de señalgrande y de señal pequeña

63

Autoevaluación

70

Unidad 4. El transistor de efecto de campo (FET)

73

Mapa conceptual

74

Introducción

75

4.1 Estructura, funcionamiento y curvas características de un FET

78

4.2 Modelos y polarización

82

4.3 El MOSFET como elemento de conmutación

86

4.4 El amplificador básico

90

4.5 Especificaciones de fabricante

92

Autoevaluación

97

Unidad 5. Eltransistor bipolar de juntura (TBJ)

101

Mapa conceptual

102

Introducción

103

5.1 Estructura, funcionamiento y curvas características

105

5.2 Modelos y polarización

109

5.3 El TBJ como inversor y compuertas lógicas

114

5.4 El amplificador básico

117

5.5 Especificaciones del fabricante

120

Autoevaluación

126

Unidad 6. El amplificador operacional

130

Mapa conceptual

131Introducción

134

6.1 Modelo ideal

134

6.2 Análisis de circuitos lineales: inversor, no inversor, sumador, diferencial,
integrador, derivador, convertidores de voltaje a corriente y corriente a
voltaje

136

6.3 Análisis de circuitos no lineales: el rectificador de precisión,
comparadores y amplificadores logarítmicos

148
2

Autoevaluación

145

Unidad 7: Reguladores de voltaje

160

Mapaconceptual

161

Introducción

162

7.1 El regulador de aire

164

7.2 Reguladores integrados y especificaciones del fabricante

166

7.3 Fuente de poder

176

7.3.1 Fuente regulada simple positiva

180

7.3.2 Fuente regulada simple negativa

181

7.3.3 Fuente múltiple

181

7.3.4 Fuente regulada variable

182

7.3.5 Fuente simétrica

183

Autoevaluación

186

Unidad 8: Otros dispositivos electrónicos

190Mapa conceptual

191

Introducción

192

8.1 Tubos al vacío

193

8.2 SCR, triac y diac

197

8.3 Dispositivos optoelectrónicos

205

8.3.1 Diodos emisores de luz o LED

205

8.3.2 Diodo láser

208

8.3.3 Fotodetectores

208

8.3.4 Optoacopladores

211

Autoevaluación

217

Glosario

221

Bibliografía

225

3

INTRODUCCIÓN
Sería muy difícil imaginar qué sería del mundo actual si no existiera...