Cembranos Nistal - Electronica General

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Electrónica General GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR Florencio Jesús Cembranos Nistal

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sobre la electronica

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Electrónica General

GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR

Florencio Jesús Cembranos Nistal

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Guía didáctica: Electrónica general

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1. Presentación de la guía

La guía del profesor del módulo Electrónica General ha sido elaborada tenien-do en cuenta las capacidades terminales que deben conseguir los alumnos a la fina-lización del mismo. El conjunto de actividades, de tipo procedimental, ha de lograrque el alumno sea capaz de intervenir sobre automatismos de distintas tecnologías.Por todo ello, se destaca el carácter práctico de este desarrollo.

Como referencia del sistema productivo se ha tomado la competencia general,del correspondiente Real Decreto del título: Instalar y mantener equipos electró-nicos de consumo, de sonido e imagen, microinformáticos y terminales de tele-comunicación, realizando el servicio postventa en condiciones de calidad ytiempo de respuesta adecuados.

Dicho módulo ha sido diseñado como transversal para proporcionar al alumnola formación técnica específica de base, que le permita afrontar con garantías losmódulos de segundo año asociados a una unidad de competencia, que le capacita-rán profesionalmente ajustándose al perfil recogido en el Real Decreto del título.

En esta guía se recoge el Real Decreto de 9 de febrero de 1995, número 195, pu-blicado en el BOE el 18 de agosto de 1995, donde se establece el título de Técnico enEquipos Electrónicos de Consumo y las correspondientes enseñanzas mínimas.

La guía está dividida en 10 apartados, estos son:

– Introducción al módulo.– Capacidades terminales y criterios de evaluación.– Orientaciones metodológicas.– Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos.– Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno.– Distribución temporal de las unidades de trabajo.– Elementos curriculares o unidades de trabajo.– Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas.– Material didáctico (material y equipos didácticos).– Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo.

Se desarrollan a continuación cada uno de estos puntos.

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2. Introducción al módulo

La referencia del sistema productivo de este módulo la encontramos en las dis-tintas unidades de competencia que integran el ciclo formativo. Nos encontramosante un módulo de naturaleza transversal, cuyo conocimiento se hace imprescindi-ble en la formación del alumno/a, ya que cada vez se perfila una mayor polivalen-cia en sus funciones dentro del entorno laboral.

Este ciclo formativo está dividido en 13 módulos profesionales, necesarios paraobtener la titulación de Técnico en Equipos Electrónicos de Consumo, uno de loscuales es el de “Electrónica General”. La duración establecida para este ciclo es de2.000 horas, incluidas 380 horas de formación en centros de trabajo (FCT), dividi-das en 2 cursos académicos con cinco trimestres en el centro educativo y un sextotrimestre en el centro de trabajo.

El módulo de Electrónica General, de carácter transversal, tiene una duración de250 horas en el primer curso.

3. Capacidades terminales y criterios de evaluación

En este apartado se describe la secuenciación de las capacidades terminales ysus correspondientes criterios de evaluación, recogidas del Real Decreto del títulopublicado en el BOE antes citado y que son:

CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Analizar los fenómenos eléctri-cos y electromagnéticos queaparecen en los circuitos ele c-trónicos.

– Relacionar los fenómenos eléctricos y electromagnéti-cos más relevantes que se presentan en los circuitoselectrónicos, con los efectos que producen y las causasque los originan.

– Enunciar las leyes y los principios eléctricos y electro-magnéticos fundamentales (leyes de Ohm, Kirchhoff,Joule, Lenz).

– Definir las magnitudes eléctricas y electromagnéticasfundamentales y sus unidades de medida presentes enlos circuitos de corriente continua y de corriente alterna.

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CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Aplicar leyes y teoremas eléc-tricos fundamentales y realizarlos cálculos necesarios para elanálisis de circuitos eléctricosanalógicos básicos en corrientecontinua y en corriente alterna.

– En un supuesto práctico de análisis de un circuito eléc-trico con componentes pasivos, en conexiones serie, pa-ralelo y mixta, trabajando en CC y en CA:• Seleccionar la ley o regla más adecuada para el aná-

lisis y resolución de los circuitos eléctricos.• Calcular las características reactivas de los compo-

nentes electrónicos pasivos (inductancias y conden-sadores).

• Calcular las magnitudes eléctricas características delcircuito (resistencia o impedancia equivalente, inten-sidades de corriente, caídas de tensión y diferenciasde potencial, potencias, etc.).

• Calcular las magnitudes eléctricas en circuitos eléc-tricos resonantes serie y paralelo, explicando la rela-ción entre los resultados obtenidos y los fenómenosfísicos presentes.

– Realizar, con precisión y segu-ridad, las medidas de las mag-nitudes electrónicas analógicasfundamentales, utilizando elinstrumento (polímetro, oscilos-copio) y los elementos auxilia-res más apropiados en cadacaso.

– Explicar las características más relevantes, la tipologíay procedimientos de uso de los instrumentos de medidautilizados en electrónica analógica.

– En el análisis y estudio de varios circuitos electrónicosanalógicos:• Seleccionar el instrumento de medida (polímetro,

osciloscopio, etc.) y los elementos auxiliares másadecuados en función de la magnitud que se va amedir (tensión, intensidad, resistencia, frecuencia),del rango de las medidas que se van a realizar y de laprecisión requerida.

• Conexionar adecuadamente, con la seguridad requeri-da y siguiendo procedimientos normalizados, los dis-tintos aparatos de medida en función de lasmagnitudes que se van a medir (tensión, intensidad,resistencia, frecuencia).

• Medir las magnitudes básicas presentes en la elec-trónica analógica (tensión, intensidad, resistencia,frecuencia), operando adecuadamente los instru-mentos y aplicando con la seguridad requerida pro-cedimientos normalizados.

• Interpretar los resultados de las medidas realizadas,relacionando los efectos que se producen con lascausas que los originan.

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CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN

• Elaborar un informe -memoria de las actividades de-sarrolladas y resultados obtenidos, estructurándolaen los apartados necesarios para una adecuada do-cumentación de las mismas (descripción del procesoseguido, medios utilizados, esquemas y planos, ex-plicación funcional, medidas, cálculos, etc.).

– Analizar funcionalmente cir-cuitos electrónicos analógicos,interpretando los esquemas delos mismos y describiendo sufuncionamiento.

– Explicar el principio de funcionamiento y las caracte-rísticas morfológicas y eléctricas de los componenteselectrónicos pasivos y activos analógicos básicos, su ti-pología y sus aplicaciones más características.

– Describir el funcionamiento de los circuitos electróni-cos analógicos básicos (rectificadores, filtros, estabili-zadores, amplificadores), explicando las características,valores de las magnitudes eléctricas, el tipo y forma delas seriales presentes y el tratamiento que sufren dichasseriales a lo largo del circuito.

– En casos prácticos de análisis de circuitos electrónicosanalógicos:• Identificar los componentes pasivos y activos del

circuito, relacionando los símbolos que aparecen enlos esquemas con los elementos reales.

• Explicar el tipo, características y principio de fun-cionamiento de los componentes del circuito.

• Identificar los bloques funcionales presentes en el cir-cuito, explicando sus características y su tipología.

• Explicar el funcionamiento del circuito, identifican-do las magnitudes eléctricas que lo caracterizan, in-terpretando las seriales presentes en el mismo.

• Calcular las magnitudes básicas características delcircuito, contrastándolas con los valores reales me-didos en el mismo, explicando y justificando dicharelación.

• Identificar la variación en los parámetros caracte-rísticos del circuito (tensiones, formas de onda)suponiendo y/o realizando modificaciones encomponentes del mismo, explicando la relaciónentre los efectos detectados y las causas que losproducen.

• Elaborar un informe -memoria de las actividades de-sarrolladas y resultados obtenidos, estructurándolaen los apartados necesarios para una adecuada do-cumentación de las mismas (descripción del procesoseguido, medios utilizados, esquemas y planos, ex-plicación funcional, medidas, cálculos, etc.).

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CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Operar diestramente las herra-mientas utilizadas en las opera-ciones de sustitución, soldaduray desoldadura de componentesen circuitos electrónicos, asegu-rando la calidad final de las in-tervenciones.

– Describir los procedimientos básicos (soldadura, desol-dadura, ensamblaje de componentes y elementos auxi-liares de refrigeración) utilizados en las operaciones desustitución de componentes en equipos electrónicos.

– Enumerar las herramientas básicas utilizadas enelectrónica, clasificándolas por su tipología y fun-ción, describiendo las características principales delas mismas.

– En varios casos prácticos de montaje y desmontaje decomponentes en circuitos electrónicos:• Seleccionar las herramientas propias de los proce-

dimientos que se van a aplicar.• Preparar los componentes y materiales que se van a

utilizar, siguiendo procedimientos normalizados.• Soldar los distintos componentes siguiendo proce-

dimientos normalizados, aplicándoles normas de se-guridad de los mismos frente a los efectos térmicos yelectrostáticos.

• Desoldar los distintos componentes siguiendo pro-cedimientos normalizados, aplicando las normas deseguridad de los mismos frente a los efectos térmi-cos y electrostáticos.

• Ensamblar los componentes electrónicos, aseguran-do su adecuada fijación mecánica y disipación tér-mica.

• Realizar las operaciones de montaje, desmontaje ysustitución de componentes electrónicos, asegurandola calidad final de las intervenciones.

• Elaborar un informe -memoria de las actividades de-sarrolladas y resultados obtenidos, estructurándolaen los apartados necesarios para una adecuada do-cumentación de las mismas (descripción del procesoseguido, medios utilizados, esquemas y planos, ex-plicación funcional, medidas).

– Diagnosticar averías en circui-tos electrónicos analógicos deaplicación general, empleandoprocedimientos sistemáticos ynormalizados en función de dis-tintas consideraciones.

– Explicar la tipología y características de las averías típ i-cas de los componentes electrónicos analógicos.

– Describir las técnicas generales utilizadas para la lo-calización de averías en circuitos electrónicos analó-gicos.

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– En varios casos prácticos de simulación de averías encircuitos electrónicos analógicos:• Identificar los síntomas de la avería, caracterizán-

dola por los efectos que produce en el circuito.• Interpretar la documentación del circuito electrón i-

co, identificando los distintos bloques funcionales,las señales eléctricas y parámetros característicos delmismo.

• Realizar distintas hipótesis de causas posibles de laavería, relacionándolas con los efectos presentes enel circuito.

• Realizar un plan sistemático de intervención para ladetección de la causa o causas de la avería.

• Medir e interpretar parámetros del circuito, realizandolos ajustes necesarios de acuerdo con la documenta-ción del mismo, utilizando los instrumentos adecua-dos y aplicando procedimientos normalizados.

• Localizar el bloque funcional y el componente o com-ponentes responsables de la avería, realizando las mo-dificaciones y/o sustituciones necesarias para dichalocalización con la calidad prescrita, siguiendo proce-dimientos normalizados, en un tiempo adecuado.

• Elaborar un informe -memoria de las actividades de-sarrolladas y de los resultados obtenidos, estructu-rándola en los apartados necesarios para unaadecuada documentación de las misma (descripcióndel proceso seguido, medios utilizados, esquemas yplanos, explicación funcional, medidas, cálculos,etc.).

4. Orientaciones metodológicas

En consonancia con los principios metodológicos generales que se derivan de laLOGSE, hemos de tener en cuenta que en la Formación Profesional Específica hade aplicarse un aprendizaje significativo, para lo cual es necesario emplear un mo-delo constructivista .

Así, atendiendo a lo expuesto en la LOGSE, Artículo 34, punto 3, la metodolo-gía que a continuación se reflejará pretende promover la integración de contenidoscientíficos, tecnológicos y organizativos, que favorezcan en el alumno la capacidadpara aprender por sí mismo y para trabajar de forma autónoma y en grupo.

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Dado el carácter formativo terminal del módulo, y teniendo en cuenta que elobjetivo es la certificación de profesionalidad, así como la inserción laboral delalumno, se han establecido los principios metodológicos desde el punto de vistapráctico, sin perder como punto de mira el entorno socio-cultural, laboral y pro-ductivo.

Los principios metodológicos son:

1. Los contenidos estarán dirigidos de forma que se potencie el "SaberHacer".

2. Secuenciar el proceso de aprendizaje de forma que las capacidades seanadquiridas de forma adecuada.

3. Informar sobre los contenidos, capacidades terminales, criterios de eva-luación, unidades de competencia, unidades de trabajo y actividades en elmódulo.

4. Presentar los contenidos teóricos y prácticos de cada unidad didáctica. 5. Indicar los criterios de evaluación que se deben seguir en cada unidad di-

dáctica. 6. Realizar una evaluación inicial. 7. Comenzar las unidades didácticas con una introducción motivadora, po-

niendo de manifiesto la utilidad de la misma en el mundo profesional. 8. Presentar la documentación técnica necesaria para el desarrollo de las uni-

dades de trabajo. 9. Realizar trabajos o actividades individua les o en grupo.10. Llevar a cabo visitas técnicas y/o culturales.11. Proporcionar la solución de supuestos prácticos como modelo de las activ i-

dades que se van a realizar.12. Realizar actividades alternativas para afianzar el contenido de las unidades

didácticas y de las unidades de trabajo.13. Poner en común el resultado de las actividades.14. Dar a conocer el entorno socio-cultural y laboral.15. Fomentar estrategias que provoquen un aprendizaje y una comprensión

significativa del resto de los contenidos educativos: hechos, conceptos,principios, terminología, etc.

16. Utilizar el binomio teoría y práctica de forma permanente durante todo elproceso de aprendizaje.

17. Comprobar y evaluar los conceptos, procedimientos y actitudes durante eldesarrollo de las actividades.

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5. Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de loscontenidos

La metodología que se recomienda consiste en enfrentar al alumno con la si-mulación de casos prácticos sobre procesos de trabajo, lo más cercanos posibles ala realidad. Por ello será necesario disponer en el aula los medios, tanto equiposcomo herramientas, para que el alumno practique en este módulo.

De las capacidades terminales podemos esquematizar el estudio de la electróni-ca general en seis grandes apartados en los que se estudiará:

– Estudio de componentes:• Fenómenos eléctricos y electromagnéticos:

* Campo eléctrico* Diferencia de potencial* Corriente eléctrica

• Componentes pasivos:* Resistencias* Condensadores* Bobinas

• Componentes activos:* Diodos* Transistores* Tiristores* Diacs* Triacs* Amplificadores operacionales* Integrado 555* Reguladores de tensión

– Manejo de instrumentación:• Equipos de medida:

* Polímetro* Osciloscopio* Frecuencímetro

• Equipos de señal:* Fuente de alimentación* Generador de funciones

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• Medidas:* Tensiones en cc y ca* Corriente de cc y ca* Resistencia e impedancia* Frecuencia* Fase* Potencia

– Interpretación de esquemas:• Esquemas:

* Eléctrico* De bloques

• Simbología:* Componentes* De bloques

• Interpretación:* Reconocimiento de componentes* Relación de esquemas con circuito real* Seguimiento de señales

– Análisis de circuitos:• Alimentación:

* Rectificadores* Filtros* Estabilizadores* Reguladores lineales* Reguladores de conmutación* Fuentes de alimentación

• Amplificadores:* Amplificadores de B.F.* Amplificadores de A.F.* Amplificadores con AA.OO.* Amplificadores de potencia

• Osciladores:* Osciladores de B.F.* Osciladores de A.F.

• De conmutación:* Disipadores* Comparadores

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* Temporizadores

* Multivibradores

• Tratamiento de señal:

* Modulación AM

* Modulación FM* Demodulación AM

* Demodulación FM

• Control de potencia:

* Control de media onda

* Control de doble onda

– Construcción de circuitos:• Técnicas:

* Circuito universal (protoboard)

* Entrenador

* Circuito impreso• Soldadura:

* Soldadura blanda

* Desoldadura

– Diagnosis de averías:• Localización:

* Síntomas

* Documentación

* Plan de intervención• Reparación:

* Modificación y/o sustitución de componentes

* Puesta a punto

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Estudio de componentes

Manejo de instrumentación

Interpretación de esquemas

Análisis de circuitos

Construcción de circuitos

Diagnóstico de averías

Instalar y mantener

Equipos de sonido Equipos de imagenEquipos microinfor-máticos y terminalesde telecomunicación

6. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno

Cada una de las unidades didácticas o capítulos del libro están compuestos porlos siguientes apartados:

– Introducción.– Contenidos.– Objetivos.– Desarrollo de los contenidos.– Problemas propuestos y actividades.

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7. Distribución temporal de las unidades de trabajo

De las capacidades terminales de este módulo podemos proponer la estructura-ción en los siguientes bloques y unidades de trabajo con los siguientes tiempos:

U.T. 1: Fundamentos de corriente continua ...................................... 10 horas

U.T. 2: Circuitos de corriente alterna ............................................... 15 horas

U.T. 3: El polímetro ........................................................................ 15 horas

U.T. 4: El osciloscopio .................................................................... 15 horas

U.T. 5: Componentes pasivos .......................................................... 10 horas

U.T. 6: Diodos semiconductores ...................................................... 10 horas

U.T. 7: Circuitos con diodos ............................................................ 15 horas

U.T. 8: El transistor de unión o bipolar ............................................ 15 horas

U.T. 9: Transistores de efecto de campo ........................................... 10 horas

U.T. 10: Amplificación ..................................................................... 17 horas

U.T. 11: Fuentes de alimentación ...................................................... 17 horas

U.T. 12: Fabricación y montaje de circuitos impresos ......................... 17 horas

U.T. 13: Realimentación y oscilación ................................................ 10 horas

U.T. 14: Circuitos formadores de ondas no sinusoidales ...................... 10 horas

U.T. 15: Amplificadores operacionales .............................................. 17 horas

U.T. 16: Modulación y demodulación ................................................ 15 horas

U.T. 17: Electrónica de potencia ....................................................... 17 horas

U.T. 18: Control de potencia ............................................................. 15 horas

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8. Elementos curriculares o unidades de trabajo

Los elementos curriculares que definen cada una de las unidades de trabajo ocapítulos del libro son:

Capítulo 1. Fundamentos de corriente continua.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Conocimiento de los parámetros básicoseléctricos: voltaje y corriente.

– Interpretación de esquemas con agrupaciónde resistencias en serie y paralelo.

– Resolución de esquemas eléctricos de co-rriente continua.

1.1. Voltaje y corriente.1.2. Relación entre voltaje y corriente: Re-

s istencia.1.3. Resistencias en serie y paralelo.1.4. Potencia en resistencias.1.5. Divisor de tensión.1.6. Fuentes de tensión e intensidad.1.7. Teoremas sobre circuitos.1.7.1. Leyes de Kirchhoff.1.7.2. Teorema de superposición.1.7.3. Teorema de Thévenin.1.7.4. Teorema de Norton.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Definición de las principales magnitudeseléctricas.

– Explicación de la ley de Ohm y su aplica-ción.

– Aplicación de los teoremas de circuitos decorriente continua a la resolución de es-quemas.

– Enunciar las principales magnitudes y leyeseléctricas.

– Resolver un circuito eléctrico de c.c. conresistencias, aplicando los teoremas y/o le-yes estudiados.

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Capítulo 2. Circuitos de corriente alterna.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Generación y uso de la corriente alterna.– Parámetros de la corriente alterna.– Resolución de circuitos de corriente alterna.

2.1. Generación de corriente alterna.2.2. Período y frecuencia.2.3. Valor eficaz y medio.2.4. Receptores únicos.2.4.1. Resistencia pura.2.4.2. Inductancia pura.2.4.3. Capacidad pura.2.5. Receptores múltiples.2.6. Receptores en paralelo.2.7. Resonancia en el circuito serie.2.8. Curvas características de resonancia.2.9. Potencias.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Analizar la generación y uso actual de lacorriente alterna.

– Exponer los principales parámetros de lac.a.: valor medio, eficaz, período, fre-cuencia.

– Resolver circuitos de c.a.: serie y paralelos.– Calcular la potencia de un circuito de c.a.– Calcular otros parámetros de un circuito de

c.a.: factor de potencia, resonancia.

– Definir los principales parámetros de la c.a.– Calcular la intensidad y potencia en circui-

tos de c.a. en serie y paralelo.– Resolver un circuito de resonancia.

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Capítulo 3. El polímetro.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Conocimiento del procedimiento para lamedición de magnitudes eléctricas

– Calibración y puesta a punto del polímetro.– Realización de medidas de las señales eléc-

tricas.

3.1. Necesidad de las medidas.3.2. Medida de magnitudes eléctricas.3.3. Dispositivos de bobina móvil.3.4. Dispositivos de bobina móvil para co-

rriente alterna.3.5. Valores eléctricos de un instrumento

de medida.3.5.1. Resistencia interna.3.5.2. Sensibilidad.3.6. Resistencias auxiliares y shunt.3.6.1. Voltímetro de 300 V.3.6.2. Amperímetro de 1 A.3.7. Qué es un polímetro.3.7.1. Composición de un polímetro.3.7.2. Gamas para medidas de tensión continua.3.8. Gamas de medida de intensidad continua.3.9. Gama de resistencia.3.9.1. El óhmetro serie.3.10. Práctica de medida con polímetros.3.10.1. Generalidades.3.10.2. Medida de tensión.3.10.2. Medida de intensidad.3.10.3. Medida de resistencias.3.11. Recomendaciones para el uso del aparato.3.11.1. Elección de los polímetros.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Detallar el proceso para la realización demedidas eléctricas: tensión, corriente y re-sistencia.

– Demostrar el funcionamiento y el uso delpolímetro.

– Realización de medidas eléctricas de ten-sión, corriente y resistencia.

– Describir el uso del polímetro y su coloca-ción en un circuito para realizar medicionesde tensión, corriente y resistencia.

– Realización práctica de medidas en circuitoseléctricos de corriente continua y alterna.

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Capítulo 4. El osciloscopio.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Necesidad del osciloscopio para realizarmediciones en circuitos electrónicos.

– Diagrama de bloques y funcionamiento bá-sico de un osciloscopio.

– Utilización correcta del osciloscopio pararealizar medidas.

– Mediciones de frecuencia usando el modoX-Y.

4.1. Bloques de un osciloscopio.4.1.1. Tubo de rayos catódicos.4.1.2. Los amplificadores del osciloscopio.4.1.3. Circuito de la base de tiempo.4.1.4. Fuentes de alimentación.4.2. Cómo un osciloscopio muestra una

señal.4.3. Mediciones de tiempo.4.4. Mediciones de frecuencia (Método del

barrido disparado).4.5. Figuras de Lissajous.4.6. Mediciones de frecuencia usando el

modo X-Y.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Exponer la necesidad del osciloscopio pararealizar medidas y el ámbito de aplicación.

– Describir el diagrama de bloques del osci-loscopio.

– Explicar el método de medida utilizando elosciloscopio: Frecuencia y tensión.

– Explicar el método de medida de frecuenciausando el modo X-Y: figuras de Lissajous.

– Explicar, usando gráficos, el diagrama debloques de un osciloscopio.

– Realizar medidas de magnitudes eléctricas(amplitud, frecuencia) usando el oscilosco-pio con precisión y seguridad.

– Realizar medidas de frecuencia usando elmodo X-Y.

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Capítulo 5. Componentes pasivos.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Conocer los componentes pasivos más utili-zados en electrónica.

– Distinguir las resistencias fijas por su cód i-go de colores, así como los distintos tiposde resistencias variables.

– Analizar los distintos tipos de condensado-res y su aplicación.

5.1. Las resistencias.5.2. Resistencias fijas.5.3. Resistencias variables.5.3.1. Resistencias NTC.5.3.2. Resistencias PTC.5.3.3. Resistencias sensibles a la luz.5.3.4. Resistencias sensibles al voltaje.5.4. Potenciómetros.5.5. Condensadores.5.5.1. Tipos de condensadores.5.6. Reactancias inductivas. Bobinas.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Exponer los distintos tipos de resistenciascomerciales.

– Explicar el código de colores para calcularel valor de las resistencias fijas.

– Enumerar las principales aplicaciones decada tipo de resistencia.

– Explicar el proceso de construcción de loscondensadores.

– Comentar los distintos tipos de condensado-res y sus principales aplicaciones.

– Explicar el proceso de fabricación de lasbobinas y sus aplicaciones.

– Realizar una clasificación de una serie deresistencias especificando sus característi-cas: fijas, variables, PTC, NTC, etc.

– Distinguir el valor de un conjunto de resis-tencias fijas por su código de colores.

– Realizar una clasificación de una serie decondensadores especificando sus caracterís-ticas: Electrolíticos, cerámicos, plástico, etc.

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Capítulo 6. Diodos semiconductores.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Saber el fenómeno de la semiconducción.– Conocer el funcionamiento y la polarización

del diodo.– Aplicación del diodo en algunos tipos de

circuitos.

6.1. Fundamentos de semiconductores.6.1.1. Constitución del átomo.6.1.2. Conductores, aislantes y semiconduc-

tores.6.2. Semiconductores.6.2.1. Semiconductor topado o impurificado.6.3. Unión P-N.6.4. Polarización de la unión PN.6.5. El diodo.6.5.1. Polarización del diodo.6.5.2. Otros tipos de diodos.6.5.3. Diodo zéner.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Exponer el proceso de la creación de semi-conductores.

– Semiconductores de tipo N y tipo P.– Polarización del diodo, curvas característi-

cas y principales aplicaciones.– Simbología de los principales tipos de dio-

dos.– Aplicación del diodo zéner en la estabiliza-

ción de tensión.

– Exponer correctamente el concepto de se-miconducción y el proceso para la creaciónde semiconductores dopados de tipo N y P.

– Polarizar correctamente los diodos.– Resolver pequeños circuitos con diodos.– Explicar el funcionamiento de un diodo

zéner y cómo regula la tensión de un cir-cuito.

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Capítulo 7. Circuitos con diodos.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Análisis de circuitos básicos: rectificadores,filtros, estabilizadores y circuitos de protec-ción.

– Descripción de los diferentes tipos de dio-dos comerciales y sus características.

7.1. Importancia de la rectificación de lacorriente.

7.2. Rectificador de media onda.7.3. Rectificadores de media onda con

transformador de toma intermedia.7.4. Rectificado de doble onda en puente.7.5. Teoría general de filtros.7.5.1. Introducción.7.5.2. Teorema de Fourier.7.5.3. Filtros paso bajo.7.5.4. Filtros paso alto.7.5.5. Filtros paso banda.7.6. Estabilización con zéner.7.7. Circuitos multiplicadores.7.8. Características de fabricación.7.9. Diodos rectificadores.7.10. Diodos de señal de uso general.7.11. Diodos de conmutación.7.12. Diodos de alta frecuencia.7.13. Diodos estabilizadores de tensión.7.14. Diodos especiales.7.14.1. Diodos varicap.7.14.2. Diodos túnel.7.14.3. Diodos LED.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Describir un rectificador de media onda,doble onda y en puente.

– Importancia del filtro. Principales tipos defiltros.

– Analizar la estabilización de la tensión conzéner.

– Describir los circuitos multiplicadores detensión.

– Enumerar los distintos tipos de diodos y suaplicación principal.

– Diseñar un rectificador de media onda, dedoble onda y en puente.

– Describir el uso e importancia de los filtros.– Analizar una estabilización con diodo zéner.– Dibujar un diagrama de bloques de una rectifi-

cación completa con filtro y estabilización.– Describir los circuitos multiplicadores de

tensión.– Realizar un informe-memoria de los princi-

pales tipos de diodos comerciales.

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Capítulo 8. El transistor de unión o bipolar.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Constitución, funcionamiento y polariza-ción del transistor NPN y PNP.

– Relación de corrientes en un transistor bi-polar.

– Curvas características de salida de un tran-sistor.

– Punto de trabajo, recta de carga estática yvalores máximos de funcionamiento deltransistor.

– Estabilización del transistor bipolar.– Fabricación y clasificación de transistores.

8.1. Constitución del transistor.8.2. Funcionamiento y polarización del

transistor NPN.8.3. Funcionamiento y polarización del

transistor PNP.8.4. Relación de corrientes en un transistor.8.5. Curvas características de salida del

transistor.8.6. Valores máximos.8.6.1. Gráfica de la zona prohibida sobre las

características de salida.8.7. Punto de funcionamiento o de trabajo.8.7.1. Circuito de polarización y cálculo del

punto de trabajo.8.8. Recta de carga estática.8.8.1. Cálculo de la recta de carga estática.8.9. Estabilización de la polarización.8.9.1. Técnicas para estabilizar el transistor.8.10. Fabricación de transistores.8.10.1. Técnica de la aleación.8.10.2. Técnica de la d ifusión.8.10.3. Técnica planar.8.10.4. Técnica planar-epitaxial.8.11. Clasificación de los transistores.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Estudiar el funcionamiento, los símbolos yla polarización del transistor bipolar.

– Analizar los principales circuitos del tran-sistor calculando el punto de trabajo y larecta de carga estática.

– Calcular las diferentes curvas de salida deltransistor y señalar los valores máximos.

– Explicar las técnicas de estabilización deltransistor bipolar.

– Describir las diferentes técnicas de fabricaciónde transistores y su clasificación comercial.

– Explicar exactamente la constitución, elfuncionamiento y la polarización de lostransistores NPN y PNP.

– Calcular el punto de trabajo y la recta decarga estática del transistor bipolar.

– Dibujar y explicar las distintas técnicas deestabilización del transistor.

– Describir el proceso de fabricación del tran-sistor bipolar.

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Capítulo 9. Transistores de efecto de campo.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Constitución, funcionamiento y polariza-ción de los transistores de efecto de campo.

– Punto de trabajo, recta de carga estática yvalores máximos de funcionamiento deltransistor de efecto de campo.

– Aplicación de los transistores de efecto decampo a los circuitos electrónicos.

9.1. Clasificación.9.1.1. Ventajas de los transistores de canal N

y canal P.9.1.2. Ventajas sobre el bipolar.9.2. Constitución y funcionamiento del

JFET canal N.9.2.1. Característica de transferencia del

JFET canal N.9.3. Constitución y funcionamiento del

JFET canal P.9.3.1. Característica de transferencia del

JFET canal P.9.4. Estructura y funcionamiento del

MOSFET de acumulación canal N.9.4.1. Característica de transferencia.9.5. Estructura y funcionamiento del

MOSFET de acumulación canal P.9.6. Estructura y funcionamiento del

MOSFET de despoblación canal N.9.7. Estructura y funcionamiento del

MOSFET de despoblación canal P.9.8. Polarización de los FET.9.8.1. Circuito de autopolarización de fuente.9.8.2. Circuito para polarizar el MOSFET de

acumulación.9.9. El JFET como resistencia controlada

por tensión.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Estudiar el funcionamiento, los símbolos yla polarización de los transistores de efectode campo.

– Analizar los principales circuitos del tran-sistor calculando el punto de trabajo y larecta de carga estática en los transistores deefecto de campo.

– Aplicar los transistores de efecto de campoa los circuitos electrónicos.

– Explicar exactamente la constitución, elfuncionamiento y la polarización de lostransistores de efecto de campo.

– Calcular el punto de trabajo y la recta decarga estática de los transistores de efectode campo.

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Capítulo 10. Amplificación.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Análisis de circuitos amplificadores de se-ñal con transistores.

– Montaje de pequeños circuitos electrónicosamplificadores sobre placa universal o si-milar.

– Introducción y análisis de disfunciones enlos circuitos de aplicación.

10.1. Fuentes de tensión y de intensidad.10.2. Tipos de amplificadores.10.2.1. Amplificador de tensión.10.2.2. Amplificador de corriente.10.2.3. Amplificador de transconductancia.10.2.4. Amplificador de transresistencia.10.3. Superposición de una señal alterna

sobre una continua.10.4. Acoplamiento de las señales a los

amplificadores.10.5. Recta de carga dinámica.10.6. Característica de transferencia del

transistor.10.7. Análisis de los modelos básicos de

amplificadores de baja potencia.10.7.1. Montaje en emisor común: EC.10.7.2. Montaje en colector común o segui-

dor de emisor: CC.10.7.3. Montaje en base común.10.8. Amplificadores de varias etapas.10.9. Montaje o transistor Darlington.10.10. La recta de carga de C.A. para señal

grande.10.11. Amplificadores de clase A.10.12. Amplificadores de clase B.10.12.1. Operación en la oposición de fase.10.12.2. Distorsión.10.13. Amplificadores de clase C.10.14. Localización de averías.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Identificación y análisis funcional a partirde la documentación técnica de la aplica-ción y de los bloques que constituyen loscircuitos amplificadores.

– Realización de medidas de tensión, co-rriente, visualizando la forma de onda conosciloscopio, a la entrada y a la salida decada uno de los bloques.

– Confección de un diagrama de bloques re-presentando las formas de onda anteriores.

– Análisis y cálculo de las magnitudes electró-nicas fundamentales de los circuitos y/ocomponentes electrónicos, que constituyenlos amplificadores presentes en la aplicación.

– Describir con exactitud los distintos tipos deamplificadores de baja señal y de potencia.

– Realizar las medidas en los amplificadoresutilizando los instrumentos adecuados yoperando de forma precisa y segura.

– Realizar las medidas oportunas en los am-plificadores para determinar sus principalesaverías.

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Capítulo 11. Fuentes de alimentación.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Definición de fuente de alimentación.– Descripción de los bloques de una fuente de

alimentación– Análisis de las magnitudes características en

las fuentes de alimentación.– Introducción a los circuitos reguladores

integrados.

11.1. Fuentes reguladas en tensión.11.1.1. Elemento de referencia.11.1.2. Elemento de muestra.11.1.3. Elemento comparador.11.1.4. Amplificador de la señal de error.11.1.5. Elemento de control.11.2. Limitadores de corriente.11.3. Fuente completa.11.4. Fuentes reguladas en corriente.11.5. Reguladores de tensión de conmuta-

ción.11.6. Reguladores integrados.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Describir y analizar los bloques de unafuente de alimentación regulada en tensióny en corriente.

– Analizar los parámetros de cada bloque enuna fuente regulada en tensión y en co-rriente.

– Realización de fuentes reguladas utilizandoreguladores integrados.

– Conocer los bloques que forman una fuentede alimentación regulada en tensión y co-rriente.

– Explicar el principio de funcionamiento ylas características físicas y eléctricas de loscomponentes electrónicos pasivos y activosutilizados en la construcción de una fuentede alimentación.

– Identificar y explicar, con precisión, lasvariaciones de los parámetros característi-cos de una fuente de alimentación.

– Realizar una fuente de alimentación regula-da utilizando un circuito universal o proto-board.

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Capítulo 12. Fabricación y montaje de circuitos impresos .

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Construcción de circuitos impresos.– Montaje manual y puesta a punto de peque-

ños circuitos analógicos en placa de circuitoimpreso.

– Realización de medidas de continuidad enel montaje y sustitución de componenteselectrónicos analógicos.

– Realización de medidas de las magnitudeseléctricas, en el ajuste y puesta a punto depequeños circuitos analógicos.

12.1. Materiales necesarios.12.2. Disposición de los componentes.12.3. Diseño de las pistas en la placa.12.4. Terminar el circuito.12.5. Utilización de la insoladora.12.5.1. Proceso de insolación.12.5.2. Revelado.12.6. Proceso de soldadura.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Preparar las herramientas, componentes ymateriales para realizar circuitos impresos.

– Describir las fases del proceso de realiza-ción de circuitos impresos.

– Realizar la soldadura de componentes en laplaca de circuito impreso.

– Analizar las posibles averías en la realiza-ción de circuitos impresos.

– Describir con precisión y aplicar los proce-dimientos utilizados para realizar una placade circuito impreso.

– Verificar la calidad final de una placa decircuito impreso, comprobando continuidaden las pistas y posibles cortocircuitos enpistas.

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Capítulo 13. Realimentación y oscilación.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Importancia de la realimentación.– Características de los amplificadores con

realimentación: estabilidad y distorsión.– Funcionamiento y análisis de los oscilado-

res.

13.1. Concepto de realimentación.13.2. Ganancia de transferencia con reali-

mentación.13.3. Características del amplificador reali-

mentado.13.3.1. Estabilidad.13.3.2. Distorsión no lineal y ruido.13.3.3. Modificación de las impedancias de

entrada y salida por la realimentaciónnegativa.

13.4. Identificación del tipo de realimentación.13.5. Definición de osciladores.13.6. Teoría general de funcionamiento.13.7. Análisis de algunos tipos de oscilado-

res.13.7.1. Oscilador de cambio de fase.13.7.2. Oscilador Colpitts.13.7.3. Oscilador Hartley.13.7.4. Oscilador de cris tal de cuarzo.13.8. VCO.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Explicar el concepto de realimentación, losbloques que la forman y el tipo de gananciacon realimentación.

– Mostrar las ventajas de un equipo reali-mentado: Estabilidad, distorsión, ruido.

– Identificar los tipos de realimentación enamplificadores.

– Explicar el funcionamiento de los oscilado-res.

– Estudiar los tipos de osciladores más repre-sentativos: cambio de fase, Colpitts, Har-tley, con cristal de cuarzo y el osciladorcontrolado por tensión (VCO).

– Identificar los distintos bloques que formanun amplificador realimentado.

– Calcular la ganancia con realimentación dediversos amplificadores representados porbloques.

– Explicar el funcionamiento de los oscilado-res.

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Capítulo 14. Circuitos formadores de ondas no sinusoidales.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– El transistor trabajando en conmutación.– Principales circuitos formadores de ondas

no sinusoidales (astable, monoestable ybiestable)

– Otros circuitos formadores de ondas no s i-nusoidales (disparador de Schmitt y circuitodiente de sierra).

14.1. Transistor en conmutación.14.2. Circuitos multivibradores.14.2.1. Multivibrador astable.14.2.2. Multivibrador monoestable.14.2.3. Multivibrador biestable.14.3. Circuito multivibrador astable.14.4. Circuito multivibrador monoestable.14.5. Circuito multivibrador biestable.14.6. Circuito disparador de Schmitt.14.7. Circuito diente de sierra.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Explicar el funcionamiento del transistor enconmutación.

– Describir el funcionamiento de los circuitosmultivibrador astable, monoestable y bies-table: frecuencias de oscilación y organi-gramas.

– Analizar el funcionamiento del circuito dis-parador de Schmitt y del generador dediente de sierra.

– Explicar el funcionamiento del transistor enconmutación.

– Describir los tres tipos de multivibradoresanalizando el proceso de carga y descargade los transistores.

– Describir el funcionamiento del disparadorde Schmitt.

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Capítulo 15. Amplificadores operacionales.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Importancia del amplificador operacional.– Distintas aplicaciones del amplificador ope-

racional: comparador, sumador, convertidortensión-corriente, diferencial, etc.

– Funcionamiento del amplificador 555.

15.1. Amplificador operacional ideal.15.2. Característica de transferencia del

amplificador operacional.15.3. El amplificador operacional como

comparador.15.4. El amplificador operacional con rea-

limentación negativa.15.5. Amplificador no inversor.15.6. Circuito sumador.15.7. Convertidor corriente-tensión.15.8. Convertidor tensión-corriente.15.9. Seguidor de tensión.15.10. Amplificador diferencial.15.11. Características del amplificador ope-

racional real.15.11.1. Característica de transferencia.15.11.2. Factor de rechazo del modo común:

CMRR.15.12. Funcionamiento del circuito integra-

do 555.15.12.1. Funcionamiento interno del 555.15.12.2. Funcionamiento como astable.15.13. Amplificador controlado por tensión.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Características del amplificador operacional.– Explicar los principales circuitos basados en

amplificadores operacionales: Amplificadorinversor y no inversor, sumador, diferencia-dor, convertidor, etc.

– Mostrar las diferencias del amplificadoroperacional ideal con el real.

– Exponer las características del amplificador555 y sus usos más importantes.

– Resumir las características del amplificadoroperacional ideal y compararlas con el real.

– Calcular la ganancia de circuitos básicoscon amplificadores operacionales: amplifi-cador, sumador, etc.

– Diseñar un circuito oscilador basado en elcircuito 555, con una frecuencia de oscila-ción dada.

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Capítulo 16. Modulación y demodulación.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Transmisión de las señales eléctricas a tra-vés del aire.

– Análisis de circuitos de modulación en AMy FM.

– Análisis de circuitos de demodulación enAM y FM.

– Montaje de circuitos electrónicos modula-dores y demoduladores de señal sobre placauniversal o similar.

– Introducción y análisis de disfunciones enlos circuitos de la aplicación.

16.1. Transmisión de la información.16.2. Antenas.16.2.1. Emisión y recepción.16.3. La modulación.16.4. Modulación en amplitud.16.4.1. Tipos de AM.16.4.2. Demodulador para AM.16.4.3. Aspectos técnicos de los sistemas de

radiocomunicación.16.4.4. Estudio simple de un sistema de emi-

sor/receptor de AM.16.5. Ventajas de la FM frente a la AM.16.6. Espectro de FM.16.7. Modulador de frecuencia.16.8. Sistema de transmisión de datos por radio.16.9. La BLU (Banda Lateral Ún ica).16.10. FM estéreo.16.11. Demodulador de FM.16.12. Modulación de fase.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Explicación de la transmisión de la info r-mación a través del aire y de la constitucióny forma de operar de las antenas.

– Explicación del concepto y aplicaciones delos circuitos analógicos moduladores y de-moduladores de señal, presentando con me-dios audiovisuales el entorno y los equiposo sistemas en que se utilizan.

– Análisis, cálculo de las magnitudes funda-mentales y experimentación de circuitosanalógicos transmisor-receptor AM ytransmisor-receptor de FM, construyéndolosen el entrenador y realizando las medidas delas magnitudes eléctricas que determinan sufuncionamiento.

– Construcción de pequeñas aplicaciones conmoduladores y demoduladores.

– Explicar el fundamento de la transmisión deinformación a través del aire del funciona-miento de las antenas.

– Describir con exactitud el funcionamientode los circuitos moduladores y demodulado-res analógicos básicos, explicando las ca-racterísticas, valores de las magnitudeseléctricas, el tipo y forma de las señales pre-sentes y el tratamiento que sufren dichas se-ñales a lo largo del circuito.

– Identificar y explicar con precisión las va-riaciones de los parámetros característicosdel circuito provocadas por las disfuncionesintroducidas.

– Aplicar los procedimientos y medios ade-cuados en el desarrollo de un informe-memoria estructurado.

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Capítulo 17. Electrónica de potencia.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Conocer los componentes utilizados en laelectrónica de potencia: diodo, transistor, ti-ristor, triac, diac, utj, etc.

– Utilización correcta de cada componente enla aplicación más adecuada.

– Circuitos de protección de los componentesde potencia.

– Conocer los circuitos de disparo de loscomponentes de potencia que lo requieren:tiristor y triac.

– Simbología de los componentes de electró-nica de potencia.

17.1. Componentes de potencia.17.1.1. Diodo.17.1.2. Transistores.17.1.3. Tiristor.17.1.4. Diac.17.1.5. Triac.17.1.6. Tiristor bloqueable por puerta: GTO.17.1.7. Transistor uniunión: UJT.17.1.8. Transistor de unión programable: PUT.17.2. Circuitos de protección.17.2.1. Protección contra sobretensiones.17.2.2. Protección contra corriente de sobre-

carga.17.2.3. Protección contra parásitos magnéticos

y electromagnéticos.17.2.4. Protección del circuito de puerta.17.3. Elementos de gobierno.17.3.1. Controles a través de redes RC.17.3.2. Controles a través de elementos semi-

conductores.17.3.3. Controles a través de elementos con

circuito magnético.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Describir los componentes utilizados en laelectrónica de potencia, exponiendo sus di-ferencias con los utilizados en la electrónicade baja potencia: diodo y transistor de po-tencia y las características de los compo-nentes específicos: tiristor, triac, diac, etc.

– Circuitos de protección de los componentesutilizados en potencia: protección contrasobretensiones, corrientes elevadas y pará-sitos electromagnéticos.

– Elementos para el control y disparo del ti-ristor y el triac.

– Exponer la simbología de los componentesde electrónica de potencia.

– Distinguir las características del diodo y tran-sistor utilizados en electrónica de potencia.

– Describir el funcionamiento del tiristor, diac,triac y ujt, utilizando esquemas prácticos.

– Realizar un estudio de los circuitos de pro-tección y de disparo de elementos de poten-cia: tiristor y triac, principalmente.

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Capítulo 18. Control de potencia.

PROCEDIMIENTOS(CONTENIDO ORGANIZADOR)

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

– Conocer los principales circuitos de control dela electrónica de potencia y el funcionamientode los circuitos de control de potencia.

– Realizar ensayos en algunos de los circuitosde control de potencia más característicos.

18.1. Interruptores estáticos.18.1.1. Características.18.1.2. Interruptores estáticos de corriente

continua.18.1.3. Bloqueo por condensador en paralelo.18.1.4. Interruptores estáticos de corriente al-

terna.18.2. Reguladores.18.2.1. Reguladores de C.C. disipativos.18.2.2. Reguladores de C.C. no disipativos.18.2.3. Reguladores de C.A.18.3. Cicloconvertidores.18.4. Inversores.18.4.1. Transformador de toma intermedia.18.4.2. Batería de toma media.18.4.3. Configuración en puente.

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

– Estudiar las características y funciona-miento de los circuitos más importantes dela electrónica de potencia:• Interruptores estáticos.• Reguladores.• Cicloconvertidores.• Inversores.

– Explicar el funcionamiento de los principa-les circuitos de la electrónica de potencia:• Interruptores estáticos.• Reguladores.• Cicloconvertidores.• Inversores.• Realizar un montaje práctico de alguno

de los circuitos de potencia.

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9. Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas

Estas actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas son modelo delas que se pueden plantear o proponer durante el desarrollo de cada capítulo, nosólo al final del mismo. De todas formas es el profesor el que decidirá en cadamomento, en función del tipo de alumnado, el modelo de las actividades que másconvengan.

Capítulo 1.

– Distingue entre Tensión y Corriente.– Enuncia las leyes de Kirchhoff.– En los circuitos de la figura 1.10 calcula los valores que faltan.– Aplica la Ley de Joule a los circuitos de la figura 1.– Define fuente de tensión y de intensidad.

Figura 1.

Capítulo 2.

– Calcular la intensidad y la tensión en cada uno de los siguientes elementosdel circuito (figura 2).

– Calcular las intensidades que circulan por cada rama del circuito paralelo dela figura 3 y calcular las potencias.

– Define la resonancia serie.

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– Un circuito tiene una resistencia de 30 Ω, una autoinducción de 0,5 henrios yuna capacidad de 35 microfaradios. Determinar: a) La frecuencia de reso-nancia. b) La tensión en cada elemento si la intensidad que circula es de 7 A.

Figura 2.

Figura 3.

– Define potencia activa, reactiva y aparente.

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Capítulo 3.

– ¿Cuáles son las unidades básicas que se utilizan para medir magnitudeseléctricas?

– Explica el funcionamiento de la bobina móvil.– ¿Qué es la resistencia interna de un instrumento de medida? ¿Y la sensibili-

dad? Pon algún ejemplo.– ¿Qué es una resistencia shunt? ¿Qué resistencia shunt sería necesario tener

para medir 250 V con un instrumento de 2 mA de desviación total, 100 Ω deresistencia interna y 150 mV de caída de tensión?

– ¿Cómo se sitúan las resistencias en el interior de un polímetro para medirtensiones y corrientes?

– Explica el circuito básico del óhmetro. Puede ayudarte la figura 3.8.– ¿Qué diferencias existen entre un polímetro analógico y otro digital?– ¿Qué significa que un polímetro tenga un sensibilidad de 20.000 Ω/V? Pon

algún ejemplo.– ¿Cómo se miden resistencias? ¿Qué precauciones deben tomarse al medir-

las?

Capítulo 4.

– La primera actividad que realizaremos será conocer el manejo del oscilosco-pio; para ello, sin la ayuda del profesor, se visualizarán diversas señales pro-cedentes del generador de baja frecuencia y se efectuarán las medidas detensión y frecuencias que se contrastarán con las que leemos en el generadorde baja frecuencia. Se realizará la conexión como aparece en la figura 4. Acontinuación se preparará una tabla con dichas medidas.

– Una vez realizada la actividad anterior satisfactoriamente, vamos a efectuarun pequeño montaje para visualizar las curvas características de un diodo(Capítulo 6). Para ello montamos un circuito como el que muestra la figura 5en el que aparece cómo debe conectarse el osciloscopio. Para poder visuali-zar las curvas del diodo situaremos el osciloscopio en el modo X-Y. Calcularla resistencia limitadora para que por el diodo nunca circule una intensidadsuperior a la que admita el propio diodo (consultar las características deldiodo empleado), para la máxima tensión de pico que suministra el genera-dor de baja frecuencia.

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Figura 4. Conexión de un generador de baja frecuencia a un osciloscopio

Figura 5. Montaje para visualizar las curvas del diodo

Capítulo 5.

– ¿Qué es la conductibilidad y la resistividad?– ¿Qué es el código de colores en las resistencias? ¿Cómo se representa el va-

lor óhmico en una resistencia?– ¿Qué son las resistencias pirolíticas? ¿Y las bobinadas?– Enumera y explica las resistencias variables.– Explica la constitución del condensador.– Explica lo que sucede al aplicar a un condensador tensión continua y alterna.– ¿Qué tipos de condensadores conoces? Explícalos.– Diferencia el condensador electrolítico de aluminio y de tántalo.– ¿Qué es la permeabilidad?– ¿Qué es el factor de calidad de una bobina?

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– ¿Cómo se calcula una bobina?– Realiza una clasificación de todos los componentes pasivos de que dispon-

gas: Resistencias fijas (potencia), variables, potenciómetros, condensadoresde plástico, electrolíticos, etc.

– Mediante el uso del polímetro y de la tabla de colores de las resistencias fijasrealiza una tabla en la que figuren la lectura de cada valor de resistencia conel polímetro, el valor según el código de colores y la tolerancia admitida.Comprueba que los valores de la tolerancia están dentro del valor de la re-sistencia.

Capítulo 6.

– Un diodo de unión pn se conecta en serie con una resistencia de 10 MΩ. Seconecta a esta combinación en serie una batería de 1 V, de tal forma que po-larice en inversa al diodo. Hallar la tensión en el diodo, sabiendo que la co-rriente inversa de saturación es de 30 nA.

– Un diodo está en serie con una resistencia de 2 Kohm y con una fuente detensión de 10 V.

a) ¿Cuál será aproximadamente la intensidad en el circuito si el diodo tienepolarización directa?

b) Si la caída media en el diodo es de 0,6 V, hallar con más exactitud el va-lor de la corriente.

c) Si se invierte la batería y si la tensión de ruptura del diodo es de 7 V, ha-llar la corriente en el circuito.

d) Si se añade en serie y oposición otro diodo igual, ¿cuál será la corriente?e) Repetir el apartado d) suponiendo que la tensión en la batería es de 4 V.

– Supóngase que los diodos del circuito de la figura 6 son ideales. Hallar Voen los siguientes casos:

a) V1 = V2 = 5 V.b) V1 = 5 V. V2 = 0 V.c) V1 = V2 = 0

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Figura 6.

Solución:

a) Como la diferencia de tensión en los dos extremos es cero no hay paso decorriente, entonces no hay caída de tensión, por lo tanto el punto Vo esta-rá a 5 V.

b) En el caso entre V1 y el punto de 5 V no hay nada, es como si fuera elmismo punto y entre V2 y % V hay una batería (V2 está a masa), enton-ces la corriente que pasa por el circuito es de:

I = 5/(1 + 10)x103 = 5/10.000 = 0,5 mA

La tensión Vo será de 5 voltios menos lo que caiga en la resistencia de 10 K:

V = 0,5 x 10-3 x 104 = 5 V.

Luego la tensión en Vo es de cero voltios.

c) Al estar V1 y V2 a masa las dos mallas son iguales y las corrientes quecirculan por ellas también. Esta corriente será la mitad de la corriente Ique circula por la resistencia de 10 K. Aplicando la 2ª ley de Kirchhoff:

5 = 10.000 x I + 1.000 x I/2

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Despejando I nos da un valor de algo menos 0,5 mA. La tensión que caeen la resistencia de 10 K será de 5 V como en el caso b) y la tensión enVo de cero voltios.

– Al circuito de la figura 7 se la aplica una onda triangular simétrica de +/- 15 Vde amplitud y período 120 ms. Representar sobre una misma gráfica las for-mas de onda de entrada y salida indicando los niveles de tensión e intensida-des significativos de la tensión de salida.

Figura 7.

Solución:

Durante el semiciclo positivo conducen los diodos D1 y D2. D1 empezará aconducir cuando la tensión en el ánodo sea igual a los 5 voltios que hay en el cáto-do y D2 cuando haya 7,5 voltios en el ánodo. Mientras los diodos no conducen, lacorriente de salida es la misma que la de entrada.

Cuando empiezan a conducir los diodos, la corriente de salida disminuye. Sillamamos Vs a la tensión de salida, aplicando la 2ª ley de Kirchhoff a la malla for-mada por Vs y la rama del diodo D1:

Vs = 100 x I + 5

Y otra malla formada entre Vs y Ve:

Ve - Vs = 100 x I

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Sumando ambas expresiones y despejando la tensión Vs, queda:

Vs = Ve/2 + 2,5

Expresión que nos da la tensión de salida en función de la entrada cuando em-pieza a conducir el diodo D1.

Cuando la tensión de salida llega a 7,5 V comienza a conducir el diodo D2 (se-gún la expresión anterior la tensión de entrada debe ser de 10 V). En este caso te-nemos dos ramas una formada por el diodo D1, por donde circulará una corrienteI1 y otra por la rama del diodo D2 con una corriente I2. La corriente total será:I = I1 + I2

Aplicando la 2ª ley de Kirchhoff a estas mallas queda:

Vs = 50 x I2 + 7,5

100 x I1 + 5 = 50 x I2 + 7,5

Ve - Vs = 100 x I

Operando llegamos a la expresión:

Vs = Ve/4 + 5

El proceso es similar para los ciclos negativos. Al final obtendremos una curvasimilar a una sinusoide de valor de pico 10 V.

a) El diodo zéner de la figura 8 regula a 40 V, con una corriente en diodo com-prendida entre 10 mA y 50 mA. La tensión de suministro es de 200 V. Cal-cular R para tener regulación de tensión con una carga Rc desde infinitohasta el mínimo valor posible.

b) ¿Cuál es la máxima corriente de carga posible y cuánto vale Rc mínima?

c) Si V puede tener cualquier valor comprendido entre 160 y 300 V, cuandoRc = 2 KΩ calcular los valores máximo y mínimo de R admisibles.

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d) Fijemos R como media entre Rmáx y Rmín; calcular el campo de valores dela corriente en el zéner.

Figura 8.

Solución:

a) Si la resistencia de carga es infinita, no hay corriente de carga y la corriente porel zéner es de 50 mA. Esta es la máxima corriente que puede pasar por el zéner;también es la máxima corriente que es capaz de entregar la fuente. En este mo-mento su tensión es de 40 V. Con estos valores podemos calcular la resistenciamínima para la corriente máxima, que vendrá dada por la expresión:

R = (V - Vc) / Iz = (200 - 40) / 50 x 10-3 = 3K2

b) La máxima corriente de carga será cuando por el zéner circule la mínima intesi-dad, esto es 10 mA. En este caso la corriente por la carga será de 50 mA de lafuente menos los 10 mA que absorbe el zéner y la resistencia de carga mínima:

Rc = Vz / Ic = 40 / 40 x 10-3 = 1K

c) Para resolver este apartado, calculamos primero la corriente en la carga paralos 40 V y la resistencia de carga de 2K.

A continuación debemos calcular las resistencias R para la tensión mínima concorriente de zéner mínima y máxima y las resistencias R para la tensión máximacon corriente de zéner máxima. Elegiremos las resistencias más aproximadas, eneste caso estará entre 3K7 y 4K.

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d) La media de los valores anteriores es de 3,85 K. Calculamos la corriente dezéner para las tensiones máximas y mínimas:

Si la tensión es de 160 V

Iz = (160 - 40)/3.850 = 31 mA

Si la tensión es de 300 V

Iz = (300 - 40)/3.850 = 76 mA

– El diodo zéner puede emplearse para prevenir sobrecargas en los aparatos sinafectar su linealidad. El circuito de la figura 9 representa un voltímetro decontinua que señala 25 V a fondo de escala. La resistencia del aparato es de560 Ω y a fondo de escala le corresponde 0,2 mA. Si el diodo zéner es de 20V, hallar R1 y R2 de forma que cuando Vi sea mayor de 25 V, el diodo con-duzca y la corriente sea desviada del circuito.

Figura 9.

Solución:

Con los datos del problema podemos calcular R1, suponiendo que Vi sea de 25 V:

25 = (560 + R1) x 200 x 10-6

25 = 0,112 + 2 x 10-4 R1

R1 = (25 - 0,112)/2 x 10-4 = 124,4 K

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Si por R2 pasan 0,2 mA, el aparato de medida irá a fondo de escala y por el zé-ner no pasa corriente, pero si este valor aumenta, por el zéner pasa corriente, eneste momento:

R2 = 5/0,2 mA = 25 K

Capítulo 7.

– Realizar los siguientes montajes en la placa para montaje de prototipos.

Doblador de tensión:

– Realizar el montaje representado en el esquema de la figura 10.

Figura 10. Doblador de tensión

– Comprobar las tensiones a la salida del transformador y en la salida.

– Realizar una tabla con las siguientes medidas efectuadas con el polímetro:

• Tensión en el secundario.• Tensión en cada diodo.• Tensión en cada condensador.• Tensión de salida.

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– Repetir los apartados anteriores colocando en la salida una carga de 1.000 Ω.

– Comparar los resultados obtenidos.

– Realizar una memoria del funcionamiento del circuito.

Rectificador de doble onda:

– Realizar el montaje representado en la figura 11.

Figura 11. Rectificador de doble onda

– Medir con el polímetro las siguientes tensiones y realizar una tabla con ellas:Tensión en el secundario del transformador, tensión en cada diodo, tensiónen el condensador C1, tensión en el condensador C2, intensidad en la cargade 1KΩ.

– Realizar un diagrama de posibles averías: efectos, causas y soluciones. Paraello se debe ir desconectando cada uno de los componentes y se deben com-probar los resultados.

– Realizar una memoria de funcionamiento del rectificador y filtro.

Capítulo 8.

– En el circuito de la figura 12, calcular:

a) Ib, Ic, Vce si se emplea un transistor de silicio con β = 100.b) Señalar un valor de Rb de manera que Vce sea de 6,5 V.

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Figura 12.

Solución:

Aplicamos la 2ª ley de Kirchhoff a la malla de colector:

Vcc = 3K (Ib + Ic) + Vce

y, ahora, a la malla de base:

Vcc = 3K (Ib +Ic) + 120 K Ib + Vbe

Como la relación de corrientes de colector y base es:

Ic = 100 Ib,

despejando los valores tenemos:

Ic = 2,8 mA

Vce = 3,6 V

Ib = 0,028 mA

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– En el circuito de la figura 13, β puede tener, a temperatura ambiente, cual-quier valor comprendido en 40 y 120. El punto de polarización nominal esde Ic = 15 mA, Vce = 6 V y Vbe = 0,7 V, obtenido con Vcc = 15 V y Rc = 2KΩ. Hallar Re, R1 y R2 si Ic ha de estar comprendido entre 1,35 y 1,65 mA alvariar β de 40 a 120. Al calcular Re despreciar Ib comparado con Ic.

Figura 13.

Solución:

Para resolver este circuito debemos aplicar el teorema de Thévenin a las resis-tencias de base, entre los puntos A y B.

Desde estos dos puntos la resistencia equivalente que se ve es el paralelo de Rb1y Rb2: Rb = Rb1//Rb2 y la tensión equivalente: Vb = Vcc x Rb2/(Rb2 + Rb1).

Aplicando la 2ª ley de Kirchhoff a la malla de colector-emisor:

Vcc = Rc Ic + Re Ic

De esta expresión podemos despejar directamente Re, que, operando, da un va-lor de Re = 4 K

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Ahora podemos calcular las nuevas Re para los valores máximo y mínimo de Ic:

Para Ic = 1,35 mA Re = 4,66 KPara Ic = 1,65 mA Re = 3,45 K

– En este capítulo vamos a realizar un circuito básico para visualizar las curvascaracterísticas del transistor en el osciloscopio.

Antes de realizar el montaje del circuito conviene familiarizarse con los transistorescomerciales y con sus tablas características. En esta actividad vamos a utilizar un tran-sistor tipo BC548, por lo tanto miraremos las tablas de características de este tipo detransistor, la primera hoja de características la podemos ver en la figura 14.

Figura 14. Características del transistor BC548

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En esta figura podemos observar en la parte superior las características de ten-siones y corrientes máximas de este transistor. Así observamos que la tensión má-xima entre colector y emisor no debe superar los 30 V y la corriente máxima deemisor debe ser como máximo de 200 mA. La ganancia β aparece con la nomen-clatura hfe que estudiaremos en el capítulo 9 y que tiene un valor entre 125 y 900 ala corriente, tensión y frecuencia indicadas.

Una vez conocidas las características de este transistor pasamos a realizar elmontaje que aparece en la figura 15.

Figura 15. Circuito para la actividad

Para este circuito se ha calculado una corriente de colector de unos 10 mA, te-niendo en cuenta que la máxima tensión de alimentación es de 2 V.

La alimentación se realizará con un generador de baja frecuencia, en dicho genera-dor elegiremos una señal de tipo sinusoidal de 1 kHz de frecuencia y 2 V de pico a picode c.a. El diodo nos elimina los ciclos negativos en el emisor del transistor.

La fuente de la base será variable e iremos aumentando su tensión desde 5 V decontinua.

Para visualizar las curvas situaremos el osciloscopio en modo X-Y, la sonda Aentre el colector y el emisor del transistor y la sonda B entre la resistencia del co-lector.

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– Visualizar las curvas en la pantalla del osciloscopio y transcribirlas a papelmilimetrado.

– Medir con un polímetro la corriente de base y de colector. Como la corrientede base es muy pequeña se deberá calcular como cociente de la tensión apli-cada al circuito de base entre la resistencia de base.

– Calcular el parámetro β en cada uno de los resultados anteriores y compararcon el mínimo y máximo de la tabla.

– Comprobar la frecuencia máxima de trabajo del transistor.

Capítulo 9.

Todos estamos acostumbrados a manejar pilas, acumuladores, baterías o fuentesde alimentación. Cualquiera de ellos es capaz de entregar una tensión idealmenteconstante sea cual fuere la corriente que se obtenga de los mismos. Si se intercam-bian los términos tensión y corriente, el generador de tensión constante se convierteen otro de corriente constante; es decir, que será un dispositivo, circuito o equipocapaz de entregar una intensidad de corriente idealmente constante, sea cual fuerela tensión que aplique al circuito externo.

El circuito para esta actividad consiste en una fuente capaz de entregar a la car-ga una corriente constante de 10 mA gracias a la utilización de un transistor FET.Este tipo de circuitos es ampliamente utilizado para polarizar diodos zéner con unacorriente constante cuyo valor exacto no es preciso que adopte un valor concreto(figura 16).

– Montar el circuito en la placa de ensayos.– Intercalar un miliamperímetro entre la salida del colector de T1 y la carga.– Poner un potenciómetro de 4K o menos como carga.– Situar un voltímetro en paralelo con la carga.– Comenzar a variar el potenciómetro desde su máximo valor (medir la resis-

tencia con un óhmetro separando el potenciómetro del circuito).– Medir la intensidad y la tensión.– Realizar una tabla con los valores obtenidos.– Discutir los resultados. ¿Ha variado la corriente en la carga? ¿Entre qué va-

lores de resistencia permaneció constante?

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Figura 16. Esquema eléctrico para la primera actividad

Realizar un plan de reparación de averías sobre el circuito de la actividad si-guiendo el esquema de la tabla 1. Completar la tabla con más posibles averías.

EFECTO COMPROBACIÓN CAUSA SOLUCIÓN

Si es de 3 V aprox: T1 abierto. Sustituir T1Tensión entreemisor y colec-tor de T1 es de0 V.

Medir la tensión en R1Si es de 15 V, R1 está abierta. Sustituir R1.

Si tiene 3 V aprox. Canal enFet abierto

Sustituir T2.No existe co-rriente en la ba-se de T1

Tensión en bornes de D1

Si tiene 15 V, D1 abierto Sustituir D1

Aumento de latensión en la ba-se de T1.

Tensión en bornes de D1

Tabla 1.

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Capítulo 10.

– Define amplificador de tensión, de corriente, de transconductancia y detransresistencia.

– ¿Por qué la recta de carga en corriente alterna es diferente a la de corrientecontinua?

– ¿Qué es una ganancia?– Explica de la mejor forma posible qué son los parámetros h.– Dibuja el equivalente de parámetros h de los siguientes amplificadores.– ¿Cuáles son las razones para acoplar directamente las etapas de amplificado-

res? ¿Qué problemas tiene?– ¿Cuál es la finalidad del montaje Darlington?– Distingue un amplificador de clase A, B y C.– Explica, utilizando la recta de carga en ca, el funcionamiento de un amplif i-

cador clase A.– ¿Qué es un amplificador en oposición de clase B? Explica su funcionamien-

to.– Explica la figura 17.– Calcular los valores máximo de Ic y Vce en el amplificador de la figura 18 si

el punto de trabajo está situado a Icq = 1 mA y Vceq = 7 V.

Figura 17.

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Capítulo 11.

– ¿Cuáles son los elementos básicos de una fuente regulada de tensión?– ¿Qué diferencia existe entre una fuente regulada serie y otra de regulación

paralelo?– ¿Cuáles son las características del elemento de referencia, de muestra, com-

parador, amplificador de error y elemento de control?– ¿Qué es un limitador de corriente?– Explica los bloques de una fuente regulada en corriente.– Explica en qué consiste una fuente conmutada.– ¿Qué es un regulador integrado? ¿Qué funciones realiza?

Figura 18.

Capítulo 12.

– Enumera los materiales básicos necesarios para realizar una placa de circuitoimpreso.

– ¿Para qué se utiliza el papel milimetrado?– ¿Cómo es el proceso para diseñar las pistas y pasarlas a la placa de circuito

impreso?– ¿Que utilidad tiene el atacador rápido en la fabricación de circuitos impre-

sos?– ¿Qué es una insoladora? ¿Cómo es el proceso de fabricación de circuitos

impresos mediante técnicas fotográficas?

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– ¿Qué métodos existen para cortar el sobrante del terminal en una soldadura?– ¿Qué es una soldadura fría?

Capítulo 13.

En la figura 19 se muestra un circuito que es capaz de generar una oscilación cuyafrecuencia puede variarse entre 1.030 y 2.090 kHz con ayuda del potenciómetro R6.Dicho potenciómetro aplica una tensión variable al diodo varicap D2, que se en-cuentra dentro de un oscilador de cambio de fase clásico. Este circuito puede em-plearse como oscilador local de un receptor de onda media (540-1.600 kHz).

– Realizar el montaje del circuito en una placa de montaje de ensayos.

Figura 19. Oscilador VCO controlado por diodo varicap

– Alimentarlo adecuadamente y situar una sonda y un osciloscopio en cual-quier punto del circuito: colector de transistor, emisor, etc.

– Variar el cursor de R6 e ir midiendo las frecuencias de oscilación.

– Sustituir R6 por el circuito representado en la figura 20. Este circuito es unabotonera con tres potenciómetros que preseleccionan una frecuencia de os-cilación y, después, con sólo pulsar el botón correspondiente, tendremos di-cha frecuencia de oscilación. La botonera debe ser del tipo Interaccionados ,para que cuando accionemos un pulsador se libere el que estaba pulsado.

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Figura 20. Botonera para el oscilador VCO

Capítulo 14.

– Explica el funcionamiento del transistor en corte y saturación.

– Diferencia los tres tipos de multivibradores.

– Dibuja un multivibrador astable para una frecuencia de oscilación de 100 kHz.

Solución:

Partimos del circuito mostrado en la figura 14.4 del libro de texto. En este cir-cuito RL1 y RL2 pueden tener un valor de 1 K para T1 y T2 del tipo BC548 oequivalente.

Para que oscile a 100 kHz con una señal simétrica se debe cumplir queR2C1=R1C2, por lo tanto la relación que nos da la frecuencia será:

f = 1/0,69 (2 x R2C1)

Fijando un valor para R2 por ejemplo de 1 K y despejando nos da un valor parael condensador de 7,2 nF.

– Explica el funcionamiento del multivibrador monoestable.

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– ¿Qué es un disparador de Schmitt? ¿Cómo funciona?

– Dibuja la señal de salida para un disparador de Schmitt en el que Ve+ = 3 yVe- = -1 si la señal de entrada es la de la figura 21.

Figura 21.

Capítulo 15.

– ¿Cuáles son las características del amplificador operacional ideal?

– Explica cómo trabaja el amplificador operacional como comparador.

– Hallar la función de salida del circuito de la figura 15.25.

Solución:

Estudiemos la función de salida para el caso en que la señal aplicada sea de co-rriente continua y, a continuación, resolveremos la ecuación en el caso de que laseñal aplicada sea de corriente alterna.

En corriente continua el condensador C se comporta como un circuito abierto y elesquema equivale a un amplificador con realimentación negativa como el de la figura15.4 del libro de texto, cuya ganancia viene dada por la expresión: Vs/Ve = - R2/R1.

En el caso que la señal de entrada sea de corriente alterna, R2 está en paralelocon un condensador, cuyo equivalente es:

R2C/R2 + C, que sustituyendo C por 1/wC y operando queda: R2/(R2wC + 1).

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Figura 22.

Sustituyendo en la ecuación de la ganancia tendremos la expresión final de laganancia. Este amplificador dependerá su ganancia de la frecuencia.

– ¿Qué son los offset? Define los tipos que tiene el amplificador operacionalreal.

– Explica el factor de rechazo del modo común CMRR.

– Explica el funcionamiento de las patillas 2, 5 y 6 del circuito integrado 555.

– Dibuja un astable con el 555 para una frecuencia de 10 kHz.

Solución:

Partimos del esquema de la figura 15.19 del libro de texto y de la expresión quenos da la frecuencia de oscilación cuando trabaja como astable.

En esta expresión vemos que si R1 = 2R2 conseguimos una onda cuadrada,dando un valor a R2 de 10 K, R1 será 20 K, sustituyendo valores podemos hallar elvalor de C1 que será de aproximadamente 3 nF. Como es difícil conseguir un con-densador con un valor comercial, es mejor partir de un condensador comercial ysustituir R1 y R2 por dos resistencias variables de valores aproximados a los cal-culados y ajustar al valor exacto con la ayuda de un osciloscopio.

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Capítulo 16.

– Explica el proceso de transformación del circuito resonante cerrado alabierto.

– ¿Cómo depende la longitud de onda λ con la longitud de la antena h?– Define: portadora y moduladora.

– ¿Qué diferencias en las señales existen entre la modulación en amplitud y enfrecuencia?

– ¿Qué son las bandas laterales? ¿Por qué se pueden eliminar en la trasmisión?

– Dibuja un demodulador básico para AM y sitúale una antena para la recep-ción de una determinada señal.

– ¿Qué ventajas tiene la FM frente a la AM?

– ¿En qué consiste la transmisión de datos por radio?– ¿Qué es la BLU?

– Explica básicamente cómo es la FM estéreo.

Capítulo 17.

– ¿Qué diferencias existen entre los diodos y transistores normales y de poten-cia?

– ¿De qué formas se puede disparar un tiristor?

– Dibuja la estructura del triac y explica el disparo en los cuatro cuadrantes.

– Dibuja cómo se podría hacer un regulador de luz con tiristores.– ¿Cómo se pueden clasificar los elementos de protección?

– ¿Cuáles son las principales causas de la sobretensión?

– Clasifica los elementos supresores de sobretensión.

– ¿Cuáles son los medios empleados contra sobrecorrientes?

– ¿A qué son debidos los parásitos electromagnéticos? ¿Y los magnéticos?

– ¿Cuándo se deben poner circuitos de protección de puerta en los tiristores?

– ¿Cómo podrían clasificarse los elementos de gobierno según los componen-tes que los integran?

– Explicar el control vertical y horizontal de tiristores.

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Capítulo 18.

– Enumera las ventajas y los inconvenientes de los interruptores estáticos.

– Calcula la tensión en la carga en un regulador disipativo de c.c. serie y pa-ralelo.

– Diseña cómo podría ser un regulador no disipativo de c.c.

– Diseña cómo podría ser un regulador elevador de c.c.

– Enumera ventajas e inconvenientes de los tres tipos de inversores.

– Realiza un esquema de cómo podría realizarse el inversor con batería de to-ma intermedia con tiristores.

– Realiza un esquema de cómo podría ser el bloqueo de los tiristores en la con-figuración en puente.

10. Material didáctico (material y equipos didácticos)

Para impartir las clases de este módulo partimos del libro de Electrónica Gene-ral, como base para poder realizar el proceso de aprendizaje. Además, debemosutilizar el siguiente material:

– Equipo básico del MEC para el desarrollo del módulo.

– Catálogos de fabricantes relacionados con el módulo.

– Transparencias que expliquen algunos capítulos del libro o los propios catá-logos.

– Vídeos y diapositivas desarrolladas por el profesor, alumnos o adquiridas enempresas.

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11. Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo

Osciloscopio:

Figura 23. Esquema de bloques de un osciloscopio

Figura 24. Esquema interior de un TRC

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Figura 25. Placas deflectoras

Figura 26. Un ciclo de la señal de barrido

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Figura 27. Cómo un señal de barrido genera un trazo

Figura 28. Entrada de la señal de disparo al generador de pulsos

Figura 29. Relación de la señal de disparo, pulsos emitidos y señal de barrio con el tiempo

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Componentes pasivos:

SUSTANCIA OHMNIOS-METRO

AluminioCarbónConstatán (Cu 60, Ni 40)Cobre (comercial)HierroLatónMercurioNicromPlataPlomoWolframio

2,63 x 10-8

3.500491,72 x 10-8

106 - 8941001,47225,51

ÁmbarAzufreBaquelitaCuarzo (fundido)EbonitaMaderaMicaVidrio

5 x 1014

1 x 1015

2 x 105 - 2 x 1014

75 x 1016

1 x 1013 - 1 x 1016

1 x 108 - 1 x 1011

1 x 1011 - 1 x 1015

1 x 1010 - 1 x 1014

Tabla 1.

Figura 30. Distribución de colores en una resistencia fija

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Figura 31. Estructura de una resistencia pirolítica

COLOR DECENAS UNIDADES MULTIPLICADOR TOLERANCIA

NegroMarrónRojoNaranjaAmarilloVerdeAzulVioletaGrisBlanco

0123456789

0123456789

1101001000100001000001000000100000001000000001000000000

1 %2 %

OroPlataSin color

0,10,01

5 %10 %20 %

Tabla 2.

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Figura 32. Estructura de las resistencias bobinadas

Figura 33. Curva de variación de las resistencias NTC en función de la temperatura

ohm / m 3

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Figura 34. Resistencia NTC

Figura 35. Curva de variación de resistencias PTC en función de las temperaturas

ohm / m 3

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Figura 36. Resistencia LDR

Figura 37. Estructura interna de un potenciómetro

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Figura 38. Comparación de un potenciómetro lineal y otro logarítmico

Figura 39. Estructura básica de un condensador

ohm

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Figura 40. Condensador ante la tensión continua

Figura 41. Condensador ante la tensión alterna

Figura 42. Estructura interna de un condensador de plástico o poliéster

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Figura 43. Estructura de un condensador electrolítico de aluminio

Diodos semiconductores:

Figura 44. Red de silicio puro

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Figura 45. Silicio con un átomo de fósforo

Figura 46. Silicio con un átomo de boro

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Figura 47. Unión de la zona P y la N

Figura 48. Curva de polarización de una unión PN

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Rectificación

Figura 49. Esquema de bloques de la conexión de la corriente alterna en continua

Figura 50. Rectificador de media onda

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Figura 51. Rectificador de doble onda con transformador de toma intermedia

Figura 52. Rectificador en puente

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Figura 53. Esquema general de un filtro

Figura 54. Transferencia ideal y real de un filtro de paso bajo

Figura 55. Transferencia ideal y real de un filtro de paso alto

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Figura 56. Diodo zéner como estabilizador de tensión a la salida de un rectificador con filtro

Transistores:

Figura 57. Símbolos de un transistor

Figura 58. Polarización de un transistor NPN

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Figura 59. Polarización de un transistor PNP

Figura 60. Curvas características del transistor

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Figura 61. Zona prohibida del transistor

Transistores de efecto campo:

Canal NJFET

Canal P

Canal NAcumulación

Canal P

Canal N

FET

MOSFET

DespoblaciónCanal P

Tabla 3.

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Figura 62. Polarización de un JFET canal N

Figura 63. Curva de salida de un JFET canal N

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Figura 64. Polarización del MOSFET acumulación canal N

Figura 65. Polarización del MOSFET despoblación canal N

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Fuentes de alimentación:

Figura 66. Bloques de una fuente regulada en tensión en serie

Figura 67. Fuente regulada en paralelo

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Figura 68. Diagrama de bloques de una fuente conmutada

Figura 69. Fuente de alimentación simétrica utilizando dos reguladores integrados

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Modulación y demodulación:

GAMAS DE RECEPCIÓN

GAMAS DE ONDASGAMAS DE

FRECUENCIASRAZÓN DE

FRECUENCIAS

Onda larga (OL)Onda media (OM)Onda corta (OC)Onda ultracorta (OUC)

150 ... 285 kHz510 ... 1.605 kHz5,95 ... 17,9 MHz87,5 ... 104 Mhz

1:1,91:3,11:31:1,2

Tabla 4.

Figura 70. Circuito resonante cerrado y abierto

Figura 71. Circuito resonante abierto: antena emisora

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Figura 72. Modulación de una señal en amplitud y frecuencia

Figura 73. Esquema de bloques de un superheterodino

Figura 74. Esquema de un modulador FM

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Electrónica de potencia

GERMANIO SILICIO VMOS

Ic 30 A 200 A 300 A

Vce 100 V 1.000 V 500 V

Vsat 0,4 V 2 V 1,5 V

Pmax 150 W 1.200 W 1.500 W

Fr 100 kHz 2.000 kHz 10 MHz

Tmax 100 ºC 200 ºC 150 ºC

Tabla 5.

Figura 75. Esquema interno de un tiristor

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Figura 76. Símbolo y curva del triac

Figura 77. Estructura interna del triac

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Figura 78. Estructura y símbolo del transistor UJT

Figura 79. Circuito típico de un control horizontal

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Figura 80. Circuito típico de un control vertical