principios de electronica

Principios de
electrónica

MANUEL RAMOS ALVAREZ

Red Tercer Milenio

1

PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA

PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA

MANUEL RAMOS ALVAREZ

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 porcualquier medio, sin la autorización por escrito del titular de
los derechos.
Datos para catalogación bibliográfica
Manuel Ramos Álvarez
Principios de electrónica
ISBN 978-607-733-049-3
Primera edición: 2012

DIRECTORIO

José Luis García Luna Martínez
Director General

Jesús Andrés Carranza Castellanos
Director Corporativo de Administración

Rafael Campos Hernández
Director AcadémicoCorporativo

Héctor Raúl Gutiérrez Zamora Ferreira
Director Corporativo de Finanzas

Bárbara Jean Mair Rowberry
Directora Corporativa de Operaciones

Alejandro Pérez Ruiz
Director Corporativo de Expansión y Proyectos

ÍNDICE
Introducción

5

Mapa conceptual

7

Unidad 1: circuitos eléctricos

8

Mapa conceptual

9

Introducción

10

1.1 Ley de Ohm

11

1.2 Leyesde Kirchhoff

15

1.3 Potencias

25

1.4 Circuitos en serie y paralelo

27

Autoevaluación

38

Unidad 2: física de semiconductores

40

Mapa conceptual

41

mapa conceptual
Introducción

42

2.1 Modelos atómicos

43

2.2 Materiales conductores y aislantes

45

2.3 Materiales semiconductores

47

2.4 Redes cristalinas y bandas de energía

50

2.5Método de purificación y crecimiento

53

2.6 Conductividad y movilidad

55

2.7 Nivel de Fermi

57

2.8 Bandas de energía de materiales intrínsecos y extrínsecos

58

Autoevaluación

62

Unidad 3: diodos

65

Mapa conceptual

66

Introducción

67

3.1 Técnicas de fabricación de diodos

68

3.2 Polarización

70

2

3.3 Unión PN

73

3.4 Diodo rectificador75

3.5 Diodo zener

79

3.6 Diodo Schottky

86

3.7 Diodo túnel

87

3.8 Fotodiodo

88

Autoevaluación

90

Unidad 4: transistores BJT y JFET

93

Mapa conceptual

94

Introducción

95

4.1 Construcción del transistor BJT

97

4.2 Características del transistor BJT

98

4.3 Operaciones del transistor BJT

103

4.4 Polarización del transistor BJT105

4.5 Polarización del transistor JFET

113

4.6 Descripción general del transistor JFET

120

4.7 Construcción y características del transistor MOSFET

124

4.8 Polarización del transistor MOSFET

129

Autoevaluación

132

Unidad 5: amplificadores operativos

134

Mapa conceptual

136

Introducción

137

5.1 Consideraciones básicas

138

5.2 Diagramas abloques del op-amp

140

5.3 Análisis del op-amp diferencial básico

140

5.4 El op-amp ideal

143

5.5 Circuito comparador

146

5.6 Circuito inversor

147

5.7 Amplificador no inversor

149

5.8 Circuito sumador

153

3

5.9 Circuito restador

154

5.10 Circuito integrador

155

Autoevaluación

158

Bibliografía

162

Glosario

163

4INTRODUCCIÓN
La electrónica tiene como antecedente el descubrimiento de los tipos de cargas
por el físico y matemático Hendrik Antoon Lorentz en 1895, a partir de ello,
otros investigadores realizaron experimentos, como J.J. Thompson, quien
descubrió las cargas enunciadas por Lorentz a las que se denominaron
“electrones”. La experimentación con los electrones condujo al físico alemán
Karl FerdinandBraun en 1897 a diseñar una válvula de vacío llamada “tubo de
rayos catódicos” que se aplicó bastante en los televisores y en equipos con
pantallas electrónicas.
Posteriormente, otros investigadores multiplicaron la creación de las
válvulas electrónicas, las cuales se construyeron de diversos tipos y
aplicaciones, como diodos, triodos, tetrodos, pentodos, y otras válvulas que
hacían...