tema 3 - electr.nica anal.gica1 · desenvolupament d’equips de comunicació Æ electrònica...

18
TEMA 3 ELECTRÒNICA ANALÒGICA

Upload: others

Post on 30-Jun-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

TEMA 3

ELECTRÒNICA ANALÒGICA

Page 2: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

2

ÍNDEX

1.- INTRODUCCIÓ 2.- CONCEPTES PREVIS 3.- SEMICONDUCTORS

3.1.- INTRINSECS

3.2.- EXTRINSECS

3.2.1.- TIP N

3.2.2.- TIP P

3.3.-UNIÓ P-N

4.- EL DÍODE

4.1.- DÍODE EMISSOR DE LLUM (LED)

5.- EL TRANSISTOR

5.1.- COM FUNCIONEN ELS TRANSISTORS

5.2.- GUANY DEL TRANSISTOR

5.3.- L’AMPLIFICADOR DEL PAR DARLINGTON

6.- EL CONDENSADOR

6.1.- CLASSIFICACIÓ

6.2.- CONSTANT DE TEMPS

6.3.- ASSOCIACIÓ DE CONDENSADORS

7.- CONSTRUCCIÓ D’UN CIRCUIT IMPRÉS

8.- ACTIVITATS

Page 3: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

3

1.- INTRODUCCIÓ Una senyal elèctrica conté 2 característiques bàsiques:

a) Energia

b) Informació

Si la que predomina és l’energia, l’àrea de la Ciència i la Tecnologia que tracta aquesta senyal elèctrica és l’Electricitat. Pel contrari, si la que predomina és la informació, estem davant l’Electrònica.

L’electrònica es defineix com la ciència que estudia la generació, transformació i recepció de senyals elèctriques on el contingut d’informació és predominant.

Exemples: Instal·lació d’enllumenat d’una casa Electricitat

Desenvolupament d’equips de comunicació Electrònica

Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica analògica o d’electrònica digital.

Les senyals analògiques subministren la informació mitjançant el valor que pren la magnitud (intensitat, voltatge, resistència, etc.) a cada instant. Mentre que les senyals digitals subministren la informació mitjançant una quantitat d’impulsos per temps (freqüència), no havent mesures intermèdies entre dos impulsos.

Anem a veure la diferència entre analògica i digital amb l’exemple d’un termòmetre clàssic de mercuri i altre termòmetre digital:

El nivell del líquid del termòmetre de mercuri puja o baixa en funció de la temperatura. En aquest cas, la indicació donada pel termòmetre serà analògica, perquè depèn directament de la variació del volum de mercuri, es a dir, de la magnitud mesurada.

El termòmetre digital indica la temperatura amb xifres: 15, 16, 17, .... Però mai podrà indicar 15,5 per exemple, passa de 15 a 16, de 16 a 17, ...Aquestos números enters, o més coneguts amb el nom de dígits, corresponen a una seqüència d’impulsos elèctrics associats a un codi numèric especial.

Altres exemples de magnituds analògiques són:

- El desplaçament continu de l’agulla d’un rellotge.

- La indicació del velocímetre d’un cotxe.

Però, actualment, estem assistint a una forta digitalització de l’electrònica.

Page 4: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

4

2.- CONCEPTES PREVIS Abans de profunditzar amb l’estudi de l’electrònica, es convenient recordar alguns

conceptes elèctrics, com són: la resistència, la tensió o voltatge, la intensitat i la llei d’Ohm.

La resistència (R) és la major o menor facilitat que presenta un material per transportar la corrent elèctrica. És mesurada en ohms (Ω).

L L = longitud R = ρ ----- (Ω) ρ = coeficient de resistivitat S S = secció La resistència és un dels components que més ens trobem en qualsevol circuit

electrònic. Son xicotets cilindres amb bandes de colors que s’utilitzen per identificar el seu valor.

Colors de les 3 primeres bandes

La 1ª banda és la 1ª xifra

La 2ª banda és la 2ª xifra

La 3ª banda és el multiplicador

La 4ª banda és la tolerència

Negre 0 0 x 1 Marró = ± 1 %

Marró 1 1 x 10 Dorat = ± 5 %

Roig 2 2 x 100 Platejat = ± 10 %

Taronja 3 3 x 1.000 Cap color = ± 20 %

Groc 4 4 x 10.000

Verd 5 5 x 100.000

Blau 6 6 x 1.000.000

Violeta 7 7

Gris 8 8

Blanc 9 9

Com ja sabem, la unitat de la resistència elèctrica és l’ohm (Ω), però moltes vegades resulta massa xicoteta, per això, s’utilitzen múltiples:

1 Kiloohm (1 K) = 1000 Ω

1 Megaohm (1 M) = 1000000 Ω

Quan s’utilitzen aquests múltiples, les normes de la nomenclatura diuen que les comes dels decimals es substitueixen per la inicial de la unitat. Amb alguns exemples es comprendrà millor:

a) 2200 Ω = 2,2 K = 2K2 b) 4700 Ω = 4,7 K = 4K7

c)147000 Ω = 147 K d)1200000 Ω = 1,2 M = 1M2

e)

Page 5: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

5

Associació de resistències en sèrie es produeix quan les resistències estan muntades unes a continuació d’altres. La resistència equivalent (RT) és la suma de totes les que intervenen a la sèrie.

RT = R1 + R2 + R3 + ...

Associació de resistències en paral·lel es produeix quan les resistències estan muntades unes al costat d’altres. La resistència equivalent (RT) es calcula per l’expressió:

1 1/ RT = (1/ R1) + (1/R2) + (1/ R3) = RT = -------------------------------- (1/ R1) + (1/R2) + (1/ R3) Associació mixta de resistències es produeix quan al circuit apareixen resistències

posades en sèrie i en paral·lel. Per resoldre-la, es va simplificant pels mètodes anteriors.

Per a mesurar resistències s’utilitza el ohmímetre, o més freqüentment el polímetre que és un instrument de múltiples mesures elèctriques. Amb el polímetre, primer es col·loca el selector de mesures a la posició d’ohm i desprès, els punters es connecten en paral·lel amb la resistència o associació d’aquelles que es desitgen mesurar.(Figura)

La tensió o voltatge (V) indica la diferència de potencial elèctric entre dos punts d’un

circuit. És mesurada en volts (v).

Per mesurar tensions es pot utilitzar un voltímetre o el polímetre. Amb aquest últim, primer es col·loca el selector de mesures a la posició de volts i després, els punters es connecten en paral·lel amb la zona de circuit a mesurar o amb la font d’alimentació (o pila).

Page 6: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

6

La intensitat o corrent elèctrica (I) és la quantitat de càrrega elèctrica (Q) que circula per un conductor en un temps determinat. És mesurada en ampers (A).

I = Q·t (Amper = Coulomb·segon)

A l’àrea d’electrònica, l’amper resulta una unitat molt gran, per això, s’utilitza el miliamper: 1 A = 1000 mA

Per mesurar corrents es pot utilitzar un amperímetre o el polímetre. Amb aquest últim, es col·loca el selector de mesures a la posició de miliampers o ampers (CUIDAO, MEDIR AMPERS ÉS PERILLÓS) i els punters, a diferència de quan es mesura resistències o tensions, es connecten en sèrie amb el ramal de circuit a mesurar la intensitat.

Llei d’Ohm. El físic alemany George Ohm, va establir una expressió amb què relacionà les 3 magnituds fonamentals de l’electricitat: resistència, tensió i intensitat. Aquesta llei s’enuncia: “la resistència que ofereix un conductor al pas de la intensitat o corrent elèctrica és directament proporcional a la tensió aplicada als extrems i inversament proporcional a la intensitat que el travessa”

V V R = ----- (Ω = -----) I A

Page 7: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

7

3.- SEMICONDUCTORS Per la gran importància que tenen els semiconductors a l’electrònica, altra definició (a

més de l’enunciada al punt 1) pot ser: és la part de l’electricitat que estudia els components anomenats semiconductors.

Són materials amb propietats intermèdies entre els conductors i els aïllants, perquè poden ser aïllants a temperatura ambient, mentre que si son escalfats, il·luminats o sotmesos a algun procés químic es converteixen en conductors.

Els materials semiconductors tenen un enllaç covalent dels seus àtoms per formar molècules, es a dir, els àtoms comparteixen els seus electrons.

Àtoms solts electrons compartits per dos àtoms

distints per formar l’enllaç covalent Existeixen 2 tipus de semiconductors:

- els intrínsecs i

- els extrínsecs

3.1.- Semiconductors intrínsecs Es troben classificats a la 4ª columna de la taula periòdica. Es tracta d’elements

tetravalents: C, Si, Ge, Sn i Pb, encara que els més característics i al mateix temps més utilitzats són el Silici i el Germani.

Aquests materials es comporten com aïllants a temperatura ambient (20 ºC) i redueixen considerablement el seu coeficient de resistivitat (ρ), al augmentar la temperatura.

l Si ρ ↓↓↓ R = ρ ----- ↓↓↓ s

Page 8: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

8

3.2.- Semiconductors extrínsecs Són els semiconductors més utilitzats al món electrònic.

S’obtenen introduint a l’estructura d’un semiconductor intrínsec (Si o Ge) alguns àtoms d’altre material. És el que es reconeix com “dopat” i gràcies a açò, s’aconsegueix un producte amb millors propietats.

Segons el material utilitzat per al procés de “dopat”, es poden obtenir semiconductors extrínsecs:

- tip N

- tip P

3.2.1.- Semiconductors extrínsecs tip N Són els obtinguts dopant un àtom intrínsec (Si o Ge) amb àtoms d’un element de la 5ª

columna de la taula periòdica, entre els que destaquem l’antimoni (Sb) i l’arsènic (As).

Aquests àtoms es caracteritzen per tenir 5 electrons a l’última capa (capa de valència) de la seua estructura. Per tant, al formar l’enllaç junt als àtoms de Si o Ge, queda un electró lliure.

Semiconductor intrínsec + Dopat = Semiconductor extrínsec tip N

Estos electrons lliures donen lloc a un augment de la conducció amb sols aplicar una dèbil tensió sobre el semiconductor.

3.2.2.- Semiconductors extrínsecs tip P Són els obtinguts dopant un semiconductor intrínsec (Si o Ge) amb àtoms d’un

element de la 3ª columna de la taula periòdica, entre els que destaquem l’alumini (Al).

Aquests àtoms es caracteritzen per tenir 3 electrons en l’última capa de la seua estructura. Per tant, al cristal·litzar junt als àtoms de Si o Ge, queda un buit lliure.

Estos buits lliures poden ser ocupats per electrons veïns, donant lloc, altra vegada, a un augment de la conducció amb sols aplicar una dèbil tensió sobre el semiconductor.

Page 9: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

9

3.3.- La unió P-N Al 1939, el físic alemany Walter Schottky, va descriure l’efecte de la unió P-N als

semiconductors, establint les bases teòriques per la fabricació de components electrònics com diodes, transistors, circuits integrats ...

Si s’uneix un semiconductor tip N a altre de tip P, ocorre que, existint un excés de buits (b+) a la zona P i un excés d’electrons (e-) a la zona N, estos tendeixen a desplaçar-se i omplir els buits.

Com a conseqüència d’aquest desplaçament, s’estableix una zona “neutra” anomenada barrera de potencial, sense excés de e- ni de b+, que a la vegada impedeix que segueixi el desplaçament electrònic, el qual culminaria amb la compensació total de e- i de b+ a les dues zones.

Si introduïm la unió P-N en un circuit com el de la figura, on connectem la zona P al polo positiu i la zona N al polo negatiu d’una font d’alimentació (piles), observarem el pas de corrent elèctrica al amperímetre.

Explicació: La tensió de la pila contraresta la barrera de potencial creada per la unió P-N i apareix una circulació de e- des de la zona N a la P (i una circulació de b+ en sentit contrari).

Per tant, la unió P-N és conductora, es a dir, presenta poca resistència i una corrent elèctrica. En aquest cas, es diu que la unió P-N està polaritzada directament (PD).

D’altra banda, si connectem la zona P al polo negatiu i la zona N al polo positiu d’una pila, observarem que no hi ha corrent al amperímetre.

Explicació: La tensió de la pila eixampla la barrera de potencial creada per la unió P-N i no hi ha circulació de e- des de la zona N a la P (ni circulació de b+ en sentit contrari).

Per tant, la unió P-N és no conductora o aïllant, es a dir, presenta molta resistència i no hi ha corrent elèctrica. En aquest cas, es diu que la unió P-N està polaritzada inversament (PI).

Page 10: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

10

4.- El DIODE El díode està format per una unió P-N, protegida per una càpsula de plàstic o metall,

d’on ixen dos terminals, anomenats ànode i càtode, i que estan connectats a les zones P i N respectivament.

Tenint en compte l’explicació de la unió P-N, el díode serà conductor quan l’ànode

siga connectat al polo positiu de la pila i el càtode al negatiu. Així, el díode estarà polaritzat directament.

4.1.- El díode emissor de llum (LED) Existeix un díode especial que emet llum, anomenat LED, i s’utilitza com indicador

visual per saber si un circuit està funcionant o si un aparell està “encès”. Al igual que el díode normal, el LED permet que la corrent circule sols en un sentit.

El LED normalment funciona amb 2 volts. Per obtenir aquesta tensió en un circuit es

col·loca una resistència en sèrie amb el LED. Amb la llei d’Ohm, es calcula el valor d’aquesta resistència.

Page 11: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

11

5.- El TRANSISTOR Un transistor és altre component semiconductor i és, sense cap dubte, l’element

electrònic per excel·lència. Gràcies a ell, ha segut possible el desenvolupament tan elevat que han tingut les noves tecnologies, sobretot, la informàtica.

El transistor està format per 3 capes de material semiconductor extrínsec. Per tant, segons com hi estiguen col·locades, tindrem dos tipus de transistors:

- Transistor NPN: una capa tip N anomenada emissor, altra tip P anomenada base i altra tip N anomenada col·lector. (aquest tipus és el que nosaltres utilitzarem )

- Transistor PNP: una capa tip P anomenada emissor, altra tip N anomenada

base i altra tip P anomenada col·lector.

5.1.- Com funcionen els transistors? Per explicar el funcionament del transistor, primer el compararem amb un circuit

d’aigua amb dos canals, un gran i altre xicotet, on el cabal d’aquestos està regulat per unes comportes (dibuix).

En un principi, les dues comportes estan baixades perquè no hi ha circulació d’aigua.

Quan fem circular poca aigua pel canal xicotet, obrirem la seua comporta i a més, un sistema de palanques obrirà automàticament la comporta del canal gran, deixant passar així, gran quantitat d’aigua.

Amb aquest exemple, veiem que amb un cabal d’aigua xicotet, controlem un cabal d’aigua gran.

Page 12: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

12

Entès l’exemple del circuit d’aigua, podem contestar a la pregunta d’aquest apartat mitjançant un simple circuit amb transistor. (dibuix)

En un principi, l’interruptor IN està obert, i així, la corrent no circularà pel circuit.

Però, quan IN està tancat, una corrent xicoteta circula per la base del transistor a través de la resistència. Quan açò ocorre, el transistor “s’activa”, es a dir, permetent que una corrent gran circuli del col·lector al emissor, encenent així, la bombeta.

Conclusió: Amb poca intensitat de corrent a la base, es pot controlar i amplificar la intensitat d’un circuit elèctric.

5.2.- Guany del transistor Hem vist com una corrent xicoteta que circula per la base d’un transistor “activa” una

corrent gran de col·lector a emissor. Aquesta amplificació de corrent, s’anomena guany de corrent del transistor (hfe), i el valor ve donat per la següent fórmula:

Ic Ic = corrent de col·lector hfe = ------ Ib = corrent de base Ib En un transistor NPN, la corrent d’emissor és la suma de la corrent que entra per la

base més la que entra pel col·lector:

Ie = Ib + Ic

5.3.- L’amplificador del par de Darlington L’amplificació d’un únic transistor no sol ser suficient en un circuit. No obstant això,

si s’alimenta la base d’un segon transistor amb la corrent amplificada d’un primer transistor, es pot augmentar molt la corrent.

Per exemple, si el guany dels dos transistors es de hfe = 100, aleshores el guany combinat es hfe = 100·100 = 10000. Entens per què?

Aquest mètode de connectar transistors es coneix pel nom de par de Darlington:

Page 13: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

13

6.- El CONDENSADOR Per entendre tots aquells aparells o màquines comuns que disposen de circuits

retardadors o temporitzadors, com són els semàfors, rellotges avisadors de cuina etc., es necessari conèixer altre component (aquest no té elements semiconductors), anomenat condensador.

El condensador és un element que té la propietat d’acumular i descarregar energia elèctrica. La magnitud utilitzada per valorar aquesta propietat s’anomena capacitat (C). La seua unitat de mesura és el farad (F). Però com resulta ser una unitat molt gran, normalment s’utilitzen submúltiples:

1 microfarad = 1 µF = 10-6 farads 1 nanofarad = 1 nF = 10-9 farads 1 picofarad = 1 pF = 10-12 farads

A més de la capacitat, els condensadors porten indicat el voltatge màxim de funcionament.

6.1.- Classificació Tots els condensadors estan formats per dos làmines conductores anomenades

“armadures”, separades per un material no conductor.

Però, hi ha dos tipus bàsics de condensadors:

Polaritzats. Aquestos tenen un polo positiu i altre negatiu que s’han de connectar de forma correcta a la pila (+ en + i - en –). La polaritat en aquests condensadors està identificada, perquè el polo negatiu té una banda negra al seu costat i a més, el terminal és més curt. Solen tenir valors de capacitat alts (µF).

ATENCIÓ: No es deu connectar mai un condensador amb la polaritat canviada, no sols es trencaria, sinó que explotaria i el seu contingut corrosiu produiria ferides.

No polaritzats. Es aquestos els dos terminals són iguals i es poden connectar de

qualsevol forma al circuit. Solen tenir valors més baixos (nF o pF).

6.2.- Constant de temps (t) Quan un condensador es carrega mitjançant una resistència, el temps que tarda a

acumular aproximadament 2/3 del voltatge de l’alimentació (pila al nostre cas), es coneix com constant de temps (t). La seua unitat és el segon (s).

Per calcular esta constant, s’utilitza l’equació:

t = C·R C = Capacitat R = Resistència

Page 14: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

14

6.3.- Associació de condensadors Quan en un circuit estan associats en sèrie varis condensadors, la seua capacitat total

es calcula amb aquesta expressió: 1 1 1 1 ----- = ----- + ----- + ----- + ... CT C1 C2 C3

Quan estan associats en paral·lel, la capacitat total és la suma de les capacitats de tots els condensadors associats:

CT = C1 + C2 + C3 + ...

7.- CONSTRUCCIÓ D’UN CIRCUIT IMPRÈS Un circuit imprès està constituït per una placa base de “baquelita” o fibra de vidre

(PCI) que està revestida per una capa fina de coure (a vegades per les dues cares).

A continuació, es donen les instruccions a seguir per transformar la PCI en un circuit imprès, i el posterior muntatge dels components:

1. Primer reuneix un joc complet dels components per al teu circuit.

2. Comença a dibuixar en un paper el circuit on vas a muntar els components. Dibuixa’l a escala 1:1 i utilitza els components reals per calcular l’espai entre ells.

3. Després, pega’l amb esparadrap a la PCI.

4. Forada cadascun dels “nus” amb un trepant amb broca de 1mm.

5. Desenganxa el circuit de paper de la PCI i torna a dibuixar-lo sobre la PCI amb un retolador de tinta permanent.

6. Introdueix la PCI en una dissolució de clorur fèrric. Aquest procés elimina el coure que no està recobert de retolador. Aquest punt s’ha de fer baix la supervisió del professor.

7. Trau la PCI amb pinces, renta-la be amb aigua i lleva-li amb un paper de polir el retolador permanent que li puga quedar.

8. Introdueix els components a la posició correcta, des de la cara que no té el coure.

9. Amb un soldador amb la punta neta, escalfa la junta nu-terminal, i després aplica-li l’estany. Lleva el soldador i el roll d’estany i deixa que es gele la junta. Repeteix aquest punt per a totes les connexions.

Recomanacions a tenir molt en compte a l’hora de construir circuits impresos:

1. A la PCI no poden creuar-se mai les pistes.

2. La distancia entre els components ha de ser curta.

3. Quan hi ha condensadors electrolitics deu indicar-se la seua polaritat a la placa.

Page 15: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

15

4. Als llocs on haja de foradar-se, s’ha d’ augmentar la superfície de retolador.

5. Els components deuen posar-se paral·lels a les vores de la PCI.

6. Precaució a l’hora d’utilitzar l’àcid perquè és corrosiu; i també amb el soldador perquè està a una elevada temperatura.

7. Quan s’estiguin soldant transistors, díodes o altres components que poden ser deteriorats pel calor, utilitza sempre un dissipador tèrmic (amb aquest propòsit, es poden utilitzar unes alicates de punta).

8.- ACTIVITATS 1.- Un cable de coure té una longitud de 5 km i una secció de 10 mm2. Calcula la resistència que ofereix al pas de la corrent elèctrica. Dada: ρcoure = 0,017 Ω·mm2/m

2.- Al cable anterior es vol tenir una resistència màxima de 5 Ω. De quina secció haurà de ser el cable?.

3.- Ompli els espais en blanc de la següent taula, segons corresponga:

Negre 0 RESISTÈNCIA BANDA 1 BANDA 2 BANDA 3

Marró 1 10 Ω Marró Negre

Roig 2 22 Ω Negre

Taronja 3 Marró Negre Marró

Groc 4 Roig Roig Taronja

Verd 5 470 Ω

Blau 6 560 Ω

Morat 7 Groc Marró Marró

Gris 8 Verd Blau Negre

Blanc 9 Marró Negre Negre

4.- Munta els següents circuits:

a) Mesura amb el polímetre la resistència entre els punts A i B i entre els punts C i D i anota els resultats.

b) Calcula aplicant les fórmules d’associació de resistències sèrie i paral·lel, la resistència entre els punts A i B i entre els punts C i D.

c) Compara i comenta els resultats obtinguts als dos apartats anteriors.

Page 16: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

16

5.- Munta l’associació de bombetes en sèrie següent:

a) Mesura amb el polímetre la intensitat i anota el resultat. b) Calcula la intensitat de la corrent elèctrica que circula per les bombetes utilitzant la llei d’Ohm. c) Compara i comenta els resultats obtinguts als dos apartats anteriors. 6.- Munta l’associació de bombetes en paral·lel següent:

a) Mesura amb el polímetre la intensitat i anota el resultat. b) Calcula la intensitat de la corrent elèctrica que circula per les bombetes utilitzant la llei d’Ohm. c) Compara i comenta els resultats obtinguts als dos apartats anteriors. 7.- Munta l’associació de bombetes en sèrie següent:

a) Mesura amb el polímetre la intensitat i anota el resultat. b) Calcula la intensitat de la corrent elèctrica que circula per les bombetes utilitzant la llei d’Ohm. c) Compara i comenta els resultats obtinguts als dos apartats anteriors. 8.- A l’associació de resistències mixta de la figura, calcula la resistència total, tenint en compte els següents valors de les resistències: R1 = taronja, blanc, taronja , R2 = groc, morat, taronja , R3 = R4 = roig, roig, taronja , R5 = marró, negre, roig , R6 = R7 = marró, roig, marró , R8 = groc, morat, marró.

Page 17: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

17

9.- Què és un semiconductor?

10.- Què significa enllaç covalent?

11.- Què és un semiconductor intrínsec?

12.- Com s’obté un semiconductor extrínsec?

13.- Què diferències existeixen entre semiconductors tip N i tip P?

14.- A què diguem barrera de potencial a la unió P-N

15.- Explica el funcionament del díode. Dibuixa el seu símbol.

16.- Què aplicacions coneixes del díode?

17.- Realitza el muntatge següent i contesta:

a) Quin dels 2 LED s’encén? Perquè? b) Què passaria si invertirem els polos de la pila? c) Hauràs observat que al circuit hi ha connectada una resistència en sèrie a cada LED. Quina és la seua funció?. Què passaria si la lleva-se’m?. I si la resistència fora d’un valor molt més elevat?.

18.- Realitza el muntatge següent i contesta:

a) Per què el LED no s’encén?. Explica-ho aplicant la llei d’Ohm b) Tracta de mesurar la corrent qui li aplega al LED amb el polímetre i anota-ho.

19.- Al circuit anterior, introdueix-li un element amplificador de corrent com és el transistor.

a) Per què el LED ara sí s’encén?. Explica-ho aplicant la llei d’Ohm i la fórmula del guany del transistor. b) Mesura la corrent qui li aplega al LED amb el polímetre i anota-ho.

Page 18: Tema 3 - Electr.nica anal.gica1 · Desenvolupament d’equips de comunicació Æ Electrònica Depenent del tipus d’informació que porta la senyal elèctrica, parlarem d’electrònica

COL·LEGI SANTA ANA DEPARTAMENT DE TECNOLOGIA ALGEMESÍ

18

20.- Al circuit de la figura, explica (utilitzant la teoria del funcionament del transistor) el seu comportament quan es tanca NA1, i quan es tanca NA2.

21.- El guany d’un transistor és hfe = 1000 i la corrent que circula per la base és Ib = 2 mA. Calcula les corrents de col·lector Ic i d’emissor Ie.

22.- Calcula el guany d’un transistor sabent que la corrent d’emissor es Ie = 903 mA i la de col·lector Ic = 900 mA

23.- Quan es vol molta amplificació de corrent amb transistors, a què mètode es recorre?. Dibuixa l’esquema.

24.- Realitza el següent muntatge i explica què ha passat.

A continuació, lleva la pila i col·loca el LED al revés. Què ha passat ara al LED?. Explica-ho utilitzant la teoria de funcionament del condensador.

25.-Una part d’un circuit està formada per una associació de condensadors en paral·lel, els quals tenen els següents valors: C1 = 470 µF, C2 = C3 = 22 µF. Dibuixa l’associació i calcula la seua capacitat total.

26.- Si associem els condensadors de l’exercici anterior en sèrie. Quina serà la capacitat total?

27.- Calcula el temps que tardarà en descarregar-se un condensador de 470 µF mitjançant una resistència de 47 K.

28.- Al circuit de la figura, calcula la capacitat total de l’associació de condensadors mixta, i la constant de temps.

29.- Construeix un circuit temporitzador amb condensadors de 470 µF y 22 µF i una resistència de 22 K. El temps de retard que es vol aconseguir es de 11 s.