electronica

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DO CUA R LE

CENTRAL DE AD

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NDA

65 DA EN 1

1

QUITO

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

PROGRAMA DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

(PED)

MÓDULO: ELECTRÓNICA

Autor: Ing. Iván Yánez

Quito, Diciembre 2010

MÓDULO: ELECTRÓNICA Autor: Ing. Iván Yánez

Publicación:

Universidad Central del Ecuador Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación Programa de Educación a Distancia (PED)

Decano:

Dr. Edgar Herrera Montalvo, MSc.

Vicedecano:

Lic. Galo Arellano Moscoso, MSc.

Director Educación Semipresencial:

Dr. Marco Quichimbo Galarza, MSc.

Coordinadores:

Lic. Gustavo Ullrich, MSc. Lic. Ismael Escobar, MSc. Lic. Vladimir Cruz Lic. Myriam Tupiza Lic. Alexandra Flores

Impreso:

SYSTEM GRAPHIC Jorge Washington Oe4-30 y Av. Amazonas Telf.: (593) 290 3120 / 254 1470 / 092553760 E-mail: [email protected] www.systemgraphic.com.ec

Quito - Ecuador

ELECTRÓNICA 

INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA MODALIDAD SEMIPRESENCIAL

ÍNDICE

CONTENIDOS

Págs.

Presentación

8

Objetivos

9

Tabla de contenidos

10

CAPÍTULO I

11

ELECTRICIDAD Compra equivocada (Lectura)

11

Electricidad

13

Objetivos de la unidad

13

Tabla de contenidos de la unidad

13

Importancia de la electricidad

14

Concepto

14

Materia

15

Elementos

15

Compuestos

15

Molécula

16

Átomo

16

Estructura del átomo

17

Electrones

17

Protones

17

Neutrones

17

Ley de cargas eléctricas

17

Cargas atómicas

18 Página No. 2 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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¿Cuándo se produce la electricidad?

18

Conductores

18

Aislantes

19

Semiconductores

19

¿Como se produce la electricidad?

20

Generadores electromagnéticos

20

Generadores de corriente continúa

20

Generadores de corriente alterna

21

Ley de Ohm

21

Intensidad

22

Resistencia eléctrica

23

Resistencia en serie

23

Resistencia en paralelo

24

Voltaje

24

Potencia eléctrica

24

Conductancia

25

Trabajo en equipo

25

Tareas autoinstruccionales

25

CAPÍTULO II

26

ELECTRONICA DE UN COMPUTADOR Tu mejor cara (Lectura)

26

Electrónica de un computador

28

Objetivos de la unidad

28

Tabla de contenidos de la unidad

28

Introducción

30

Antecedentes históricos

31

Diodo

31

Tríodo

32 Página No. 3 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Circuitos integrados

33

Circuito electrónico

33

Resistencias

34

Condensadores

35

Bobinas

36

Tubos de vacío

37

Transistores

37

Capacitores

38

Avances en los circuitos integrados

39

Tipos

40

Elementos electrónicos de un computador

42

Memoria principal (Ram)

42

Memoria secundaria

43

Otros tipos de memoria

44

Memoria Rom (read only memory)

44

Memoria Prom.

45

Memoria Eprom y Rprom

45

Memoria Eprom

45

Memoria Rprom

46

Chip

46

Mainboard

47

Componentes de la placa base

49

Microprocesadores

51

Bus de dados

53

Front side bus

54

Back side bus

54

Zócalos

54

Monitor

55

Lcd / Plasma

59

Diferencias básicas entre pantallas de plasma y lcd

63

Áreas de visión

63 Página No. 4 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Dimensiones y peso de equipo

63

Ángulo de visión

63

Vida útil

63

Color

63

Brillantez

64

Negros

64

Nivel de contraste

64

Fuente de poder

64

Fuentes modulares

65

Fuentes con voltajes regulables

65

Puertos

66

Tipos de puertos de hardware

66

Puerto serial

66

Puerto paralelo

67

Puertos ps/2

68

Slots

68

Tecnología usb

69

¿Que es un usb?

70

¿Como funciona?

70

Elementos importantes para proteger el computador

73

Ups

73

Unidades de respaldo de energía ups

75

Regulador de voltaje

76

Como proteger el PC

76

Corta picos

78

Trabajo en equipo

79

Tareas autoinstruccionales

79

Página No. 5 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CAPÍTULO III

80

ELECTRONICA DIGITAL Notas del doctor neto (lectura)

80

Electrónica digital

81

Objetivos de la unidad

81

Tabla de contenidos de la unidad

81

Electrónica digital

82

Señal analógica

82

Señal digital

83

Decodificadores

85

Multiplexores

85

Conmutadores

85

Circuitos lógicos

86

Identificación de componentes electrónicos

87

Protoboard

87

Baterías y pilas

88

Interruptores o switch

88

Resistencia o resistores

88

Potenciómetro

88

Fotocelda

88

Capacitores o condensadores de cerámica

88

Capacitores o condensadores electrolíticos

89

Diodos emisores de luz (leds)

89

Scr

89

Transistores

89

Circuito integrado

89

Parlantes

90

Resistores, resistencias y ohmios

90

Código de colores para resistencias

90 Página No. 6 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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El código de colores de los resistores

91

Trabajo en equipo

92

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y VIRTUALES

93

Página No. 7 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Muchos creen que tener talento es cuestión de suerte; pocos piensan que la suerte puede ser cuestión de talento. Jacinto Benavente

PRESENTACIÓN El presente módulo va dirigido a estudiantes de Educación a Distancia de la Especialización Informática, el mismo que esta estructurado en 3 capítulos; los cuales contienen a más del contenido teórico, actividades que serán desarrolladas en el aula con la orientación del mediador pedagógico, así como también actividades que reforzarán los conocimientos adquiridos a través de tareas

autoinstruccionales,

trabajos

de

investigación

tanto

individuales como en equipo. Los contenidos han sido estructurados acorde a las necesidades de conocimientos básicos de electricidad, electrónica y el mundo digital, los cuales coadyuvarán a tener un sustento teórico/práctico que reforzará su formación profesional. La electrónica como base de la informática se vuelve indispensable para comprender los procesos internos de la computadora

y así

entender la estructura y el funcionamiento de la misma. En los actuales momentos la tecnología avanza a pasos acelerados y es necesario estar acorde con el avance de la ciencia; La electrónica como parte consustancial del proceso informático no puede estar aislada de esta realidad.

Página No. 8 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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OBJETIVOS

1. Proporcionar conocimientos básicos al estudiante en referencia a la electrónica. 2. Denotar la importancia que tiene la electrónica en la formación profesional del Licenciado en Informática. 3. Identificar las diferentes partes que componen la computadora y conocer su funcionamiento electrónico. 4. Vincular la teoría con la práctica.

 

Página No. 9 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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TABLA DE CONTENIDOS

ELECTRÓNICA

CAPITULO I

CAPITULO II

Electricidad

Electrónica de Computadoras

CAPITULO III Electrónica Digital

Página No. 10 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CAPÍTULO I COMPRA EQUIVOCADA

Cierto día entró un joven a una tienda para comprar un regalo para su novia; en el preciso momento en el que elegía un par de guantes para su prometida, entró una señora a comprar un par de calzonarias para su uso. Cuando envolvieron las compras, la señorita vendedora se equivocó en la entrega de paquetes y entregó a la señora los guantes y al joven las calzonarias. El joven sin examinar el paquete, envió a su enamorada con una hermosa tarjeta que decía así: “Mi querida negrita: En el adjunto paquetito encontrarás un modesto obsequio que no dudo aceptarás en reemplazo de los que en un momento de desgracia te los rompí anoche. Deseo que nadie los toque, y aunque supongo que varios lo pueden hacer cuando yo no esté presente, espero que te queden bien, aunque desearía ser yo el primero que te los ponga esta noche. La señorita vendedora me indicó que los usaba y me aseguró que, a pesar de que ella los usaba más de cuatro años, los había lavado una sola vez, no creo que sean de tan buenas condiciones, pero hay que tener en cuenta que ella se saca cada vez que despacha a los clientes, esto me consta por habérselos sacado en mi presencia, haciéndome palpar la suavidad de su interior.

Página No. 11 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Con ansias de llegar a ti para ver como te quedan, y confiado en que te colocaré con toda suavidad para que sientas el roce agradable y tibio, iré hoy de noche y si te gustan, también puedo comprarle unos a tu mamá, pues anoche me di cuenta que también los de tu mamá se encontraban rotos. Me despido con un ardiente beso en la parte que cubre el obsequio. Tuyo hasta entonces

Página No. 12 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ELECTRICIDAD Objetivos de la unidad 1. Proporcionar la base conceptual de la Electricidad. 2. Resolver ejercicios con respecto a la electricidad. TABLA DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD:

ELECTRICIDAD IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD CONCEPTO

MATERIA

COMO SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD GENERADORES ELECTROMAGNETICOS GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA RESISTENCIA ELECTRICA

POTENCIA ELECTRICA

CONDUCTANCIA

Página No. 13 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ELECTRICIDAD IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD La electricidad es una de las principales formas de energía usada en el mundo actual. Sin ella no existiría iluminación conveniente, ni comunicaciones de radio y televisión, ni servicio telefónico y las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que ya llegaron a constituir parte integrante del hogar. De hecho puede decirse que la electricidad se usa en todas las partes.

Lámparas

Teléfono

Televisión Motores

Aviones

Barcos Industria Trenes

Autos Radio Micro hornos

CONCEPTO La ciencia considera que la electricidad se produce por el movimiento de partículas muy pequeñas llamadas electrones. Estas partículas son demasiado pequeñas para verlas, existen en todos los metales en condiciones que favorecen su libre circulación. Página No. 14 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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MATERIA La materia es todo lo que tenga peso y ocupe un espacio, puede encontrarse en forma sólida, líquida o gaseosa. La roca, la madera y el metal son formas de materia sólida como son el agua, el alcohol o bien la gasolina (líquidos), el oxígeno y el bióxido de carbono (gases). Se dice que en los actuales momentos existe otro estado de la materia (Plasma) el mismo que no esta comprobado en su totalidad. ELEMENTOS Elementos son los materiales básicos que constituyen toda la materia, el oxígeno y el hidrógeno son elementos, lo mismo que el aluminio, el cobre, la plata, oro, mercurio. En efecto existen mas de 100 elementos conocidos, demás son artificiales

92 de los cuales son naturales, y los

o hechos por el hombre y además son

inestables. COMPUESTOS Hay muchos mas materiales que elementos, esto se debe a que los elementos pueden combinarse para producir materiales cuyas características son totalmente distintas de las que tienen los elementos, el agua por ejemplo es un compuesto formado por los elementos; hidrógeno y oxígeno, la sal de mesa ordinaria esta formada por los elementos sodio y cloro.

+

=

Elemento A + Elemento B

=

Compuesto C

Página No. 15 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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MOLECULA La molécula es la partícula más pequeña en que puede reducirse un compuesto antes de que se descomponga en sus elementos. Ejm. El agua.

OXÍGENO

H

H

ATOMO El átomo es la partícula más pequeña en que se puede reducir un elemento y que conserva las propiedades de ese elemento.

Página No. 16 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ESTRUCTURA DEL ATOMO Básicamente, un átomo esta formado por tres tipos de partículas subatómicas que son de interés en el estudio de la electricidad: electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones se localizan en el centro o núcleo del átomo y los electrones giran en orbitales alrededor del núcleo.

ELECTRONES Poseen carga negativa PROTONES Son aquellos que tienen carga positiva NEUTRONES Son aquellos que no tienen carga LEY DE CARGAS ELECTRICAS Las cargas de un electrón y un protón se llaman cargas electroestáticas, las líneas de fuerza asociadas con cada partícula producen campos electroestáticos, debido a la forma en que interactúan estos campos, las partículas cargadas pueden atraerse o repelerse entre sí. La ley de las cargas eléctricas dice que las partículas que tienen cargas del mismo tipo se repelen y las que tienen diferentes se atraen.

Página No. 17 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CARGAS ATOMICAS Normalmente, un átomo contiene el mismo numero de electrones y protones de manera que las cargas iguales y opuestas, es decir las negativas y positivas se equilibran entre si y hacen que el átomo sea eléctricamente neutro. Si un átomo contiene menos electrones que protones tendrá una carga positiva, si tiene más electrones que protones tendrá una carga negativa. Los átomos cargados reciben el nombre de iones. ¿CUANDO SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD? La electricidad se produce cuando los electrones se liberan de sus átomos, puesto que los electrones de valencia, que son los que se encuentran en la periferia del átomo solo necesitan una pequeña cantidad de energía para ser liberados. Y este movimiento es el que produce la electricidad. CONDUCTORES Los átomos de los conductores tienen uno o dos electrones de valencia. Los que tienen solo un electrón de valencia son los mejores conductores eléctricos; los metales son buenos conductores y los mejores conductores son la plata, el cobre y el oro.

Página No. 18 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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AISLANTES Los aislantes son materiales que no dejan que sus electrones se liberen fácilmente, los átomos de los aislantes tienen la última capa de valencia llena con 8 electrones.

-

-

+

-

SEMICONDUCTORES Las substancias que tienen átomos son cuatro electrones de valencia reciben el nombre de semiconductores; algunos ejemplos: el germanio, el silicio y el selenio, sin embargo cuando se combinan los átomos de los semiconductores comparten sus electrones de manera que se llenan las capas de valencias (los semiconductores actúan unas veces como conductores y otras como aislantes). Página No. 19 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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¿COMO SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD? La electricidad se produce por los siguientes fenómenos: 1. Frotamiento 2. Reacciones químicas 3. Presión 4. Calor 5. Luz 6. Magnetismo 7. Inducción GENERADORES ELECTROMAGNÉTICOS La generación de voltaje moviendo un alambre a través de un campo magnético a través de una bobina de alambre, este efecto lo utilizamos en los generadores de corriente continua y de corriente alterna. Un generador convierte la energía mecánica en eléctrica

y por lo

tanto, otra fuente de energía; por ejemplo un motor de vapor, de gasolina o diesel o bien un molino de viento tiene que mover al generador. GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA La corriente eléctrica que producen las pilas y baterías es un flujo constante en un solo sentido llamado corriente continua. Los generadores de corriente continua usan imanes fijos de campo y la corriente inducida se genera en bobinas giratorias. Página No. 20 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA Las centrales hidroeléctricas que suministran energía a nuestros hogares producen una corriente alterna (c-a) que es un movimiento vibratorio de los electrones en ambos sentidos. La F.E.M. (Fuerza Electro Motriz) generada en una bobina que gira en un campo magnético es una f.e.m. alterna. Si la bobina giratoria se conecta a un par de contactos deslizantes completamente circulares (llamados anillos colectores) la bobina giratoria puede suministrar una corriente alterna a través de las escobillas, al circuito externo. LEY DE OHM El científico alemán Jorge Simón Ohm descubrió que la corriente en un alambre es proporcional a la fuerza electromotriz. Se definió un Ohm como la resistencia suficiente para que un voltio de diferencia de potencial aplicada produjera una corriente de un amperio a través de una resistencia. Cuando se aumenta la f.e.m. aplicada a un aparato la corriente aumenta. Cuando se aumenta la resistencia sin cambiar la f.e.m habrá menos corriente. Los dos hechos anteriores, pueden combinarse en una sola expresión escrita como fórmula, que expresa también la relación entre las unidades de medición.

Página No. 21 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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F.E.M en voltios. Amperios de corriente

= Resistencia en ohms

Esta fórmula se llama “ley de ohm” que abreviándola queda como o bien V = I x R donde I es la intensidad de corriente, E representa el voltaje y la R representa la resistencia. I

=

Intensidad se mide en amperios

R

=

Resistencia se mide en ohmios

V

=

Voltaje, se mide en Voltios

INTENSIDAD Se denomina intensidad al grado de fuerza con que se manifiesta un agente natural, una magnitud física, una cualidad, una expresión, etc. Por ello existen diferentes clases de intensidad, entre ellas: LA INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA Es la magnitud física que expresa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa un conductor en la unidad de tiempo. LA INTENSIDAD DE SONIDO Es la magnitud física que expresa la mayor o menor amplitud de las ondas sonoras. Página No. 22 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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LA INTENSIDAD LUMINOSA Es la magnitud física que expresa el flujo luminoso emitido por una fuente puntual en una dirección determinada, por unidad de ángulo sólido. LA INTENSIDAD DE CIFRADO Es

un

índice

que

indica

la

capacidad

de

encriptación de las transacciones bancarias vía Internet, el mínimo aceptable debe ser 128-bits. RESISTENCIA ELECTRICA Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). RESISTENCIA EN SERIE Están en serie cuando todas las resistencias tienen la misma corriente.

Página No. 23 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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RESISTENCIA EN PARALELO Se dice que dos o más resistencias están en paralelo cuando están sometidas a un mismo voltaje.

VOLTAJE La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga para transportarla desde el punto 1 al punto 2. POTENCIA ELÉCTRICA Siempre que existe un flujo de corriente se realiza un trabajo al mover los electrones por el conductor. El trabajo se puede efectuar con lentitud o con rapidez. Todos los electrones que se deben mover pueden desplazarse en un periodo leve o largo, la velocidad con que se efectúe este trabajo se denomina potencia eléctrica.

Página No. 24 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CONDUCTANCIA La conductancia es lo contrario de la resistencia TRABAJO EN EQUIPO Se planteará ejercicios propuestos para ser resueltos en la tutoría con la participación colectiva y guías del facilitador. TAREAS AUTOINSTRUCCIONALES Realizar una presentación de acuerdo a un tema seleccionado y designados por el tutor a los alumnos.

Página No. 25 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CAPÍTULO II TU MEJOR CARA Hace tiempo... En un pequeño y lejano pueblo, había una casa abandonada. Cierto día, un perrito buscando refugio del sol, logró meterse por un agujero de una de las puertas de dicha casa. El perrito subió lentamente las viejas escaleras de madera. Al terminar de subir las escaleras se topó con una puerta semiabierta; lentamente entró en el cuarto. Para su sorpresa, se dio cuenta que dentro de ese cuarto habían 1000 perritos mas observándolo tan fijamente como él los observaba a ellos. El perrito comenzó a mover la cola y a levantar sus orejas poco a poco. Los 1000 perritos hicieron lo mismo. Posteriormente sonrío y le ladró alegremente a uno de ellos. El perrito se quedó sorprendido al ver que los 1000 perritos también le sonreían y ladraban alegremente con él !Cuando el perrito salió del cuarto se quedó pensando para sí mismo: "Que lugar tan agradable!, voy a venir más seguido a visitarlo!" Tiempo después, otro perrito callejero entró al mismo sitio, pero a diferencia del primero, este perrito al ver a los otros 1000 perritos del cuarto se sintió amenazado ya que lo estaban viendo de una manera agresiva. Posteriormente empezó a gruñir; obviamente vio como los 1000 perritos le gruñían a él. Comenzó a ladrarles ferozmente y los otros 1000 perritos le ladraron también a él. Página No. 26 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Cuando este perrito salió del cuarto pensó: "¡Que lugar tan horrible es éste!, nunca más volveré a entrar!" En el frente de dicha casa se encontraba un viejo letrero que decía "La casa de los 1000 espejos". Varias veces he escuchado que "todos los rostros del mundo son espejos". Cómo te gustaría enfrentar al mundo, decides cual rostro mostrar y decidirás llevarlo por dentro. "Sonríe a la vida para que ésta te regale su mejor cara... No eres responsable de la cara que tienes, eres responsable de la cara que pones"

Página No. 27 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ELECTRONICA DE UN COMPUTADOR Objetivos de la unidad 1. Identificar la estructura y funcionamiento electrónico de las partes de una computadora: 2. Describir instrumentos de protección para los equipos.

TABLA DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD

ELECTRONICA DE UN COMPUTADOR

ANTECEDENTES HISTORICOS CIRCUITOS INTEGRADOS CIRCUITOS ELECTRONICOS RESISTENCIAS CONDENSADORES BOBINAS TUBOS DE VACIO TRANSISTORES CAPACITORES AVANCES EN CIRCUITOS TIPOS

Página No. 28 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ELEMENTOS ELECTRONICOS DE UN COMPUTADOR

E L E C T R O N I C A

MEMORIA PRINCIPAL RAM

MEMORIA SECUNDARIA

OTROS TIPOS DE MEMORIA

CHIP

MAINBOARD

D E

MICROPROCESADORES

FUNCIONAMIENTO

U N

BUS DE DATOS

ZOCALOS

C O M P U T A D O R

MONITOR

FUENTE DE PODER

PUERTOS

ELEMENTOS IMPORTANTES PARA PROTEGER EL COMPUTADOR

Página No. 29 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ELECTRONICA DE UN COMPUTADOR INTRODUCCIÓN. Con la llegada al mercado del ordenador personal, y gracias a los avances logrados en los últimos años, en cuanto al aumento de capacidad de memoria y posibilidades gráficas, el diseño electrónico ha sufrido una autentica revolución: surge el diseño electrónico. Tanto las fases de diseño como de verificación así como la fabricación de circuitos electrónicos son susceptibles de ser asistidas por ordenador, con ello logramos un importante ahorro en tiempos y esfuerzo, lo que se traduce en un aumento de la productividad y calidad del producto final. Se aplica en el campo de la ingeniería y de la física en el diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción y almacenamiento de información eléctrica. Esta información puede consistir en voz o música como en un receptor de radio, en una imagen de una pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o computadora. Los circuitos electrónicos ofrecen diferentes funciones para procesar esta información, incluyendo la amplificación de señales débiles hasta un nivel que se pueda utilizar; el generar ondas de radio; la extracción de información, como por ejemplo la recuperación de la señal de sonido de una onda de radio, el control en el caso de introducir una señal de sonido a ondas de radio,

operaciones

lógicas y los procesos electrónicos que tienen lugar en las computadoras. Página No. 30 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ANTECEDENTES HISTORICOS La electrónica se originó en 1906 con la invención del tríodo por parte de Lee De Forest, que permitió el desarrollo de la radio, la telefonía de larga distancia y las películas sonoras. En 1947 con la invención del transistor se inició la electrónica de estado sólido, basada en semiconductores, que desplazaría completamente a la válvula termoiónica o válvula de vacío. En 1958 se desarrolló el primer circuito integrado, que integraba seis transistores en un único chip. En 1970 se desarrolló el primer microprocesador, Intel 4004. En la actualidad los campos de desarrollo de la electrónica son

tan

variados

especializadas.

La

que mayor

se

ha

dividido

división

en

consiste

varias en

ciencias

distinguir

la

electrónica analógica de la electrónica digital. La electrónica en si es la rama de la actualidad y de la civilización moderna de nuestro futuro. La sustitución de las lámparas de descarga por los transistores supuso un paso gigante llamado miniaturización. La electrónica moderna nace con el transistor, en los años 50. DIODO Es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodo consta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua. Página No. 31 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Los diodos detienen la electricidad bajo alguna condición, y le permiten el paso tan solo cuando esta condición cambia. Esto es utilizado por ejemplo, en las fotos celdas donde un haz de luz se corta y activa el diodo para detener el flujo a través de él.

TRIODO Se

denomina

tríodo

a

la

válvula

termoiónica

de

tres

electrodos. El primero es el cátodo, que al calentarse produce electrones. El

segundo

es

el

ánodo

o

placa,

que

está

cargado

positivamente y, por tanto, atrae a los electrones. El tercero es la rejilla que se sitúa entre el cátodo y el ánodo. Puede utilizarse para más funciones tales como rectificador o como puertas que dejan pasar la corriente o no (on-off) y que son la base de la electrónica digital, pero su función más importante es la de amplificar.

Página No. 32 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CIRCUITOS INTEGRADOS Un circuito integrado es una pastilla o chip muy delgado en el que se

encuentran

miles

o

millones

de

dispositivos

electrónicos

interconectados, principalmente diodos y transistores, también componentes pasivos como resistencia o capacitores. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores que controlan

múltiples

artefactos:

desde

computadoras

hasta

electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.

El

encenderse

transistor

actúa

electrónicamente

como o

un

switch.

apagarse,

o

Este

puede

también

puede

amplificar corriente.

CIRCUITO ELECTRONICO

Los circuitos electrónicos constan de componentes electrónicos interconectados. Estos componentes se clasifican en dos categorías: activos o pasivos. Entre los pasivos se incluyen las resistencias, los condensadores y las bobinas. Los considerados activos incluyen las baterías (o pilas), los generadores, los tubos de vacío y los transistores. Página No. 33 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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RESISTENCIAS Las resistencias se emplean para controlar la corriente en los circuitos electrónicos. Se elaboran con mezclas de carbono, láminas metálicas o hilo de resistencia, y disponen de dos cables de conexión. Las resistencias limitan el flujo de electricidad y nos dan la posibilidad de controlar la cantidad de corriente que es permitida para fluir, las resistencias son utilizadas, entre otras cosas, para controlar el volumen en una televisión o en una radio. La resistencia es uno de los elementos que más abunda en un circuito electrónico. Resistencias son todos los elementos que se oponen al paso de la corriente eléctrica en un circuito, tanto de corriente continua como corriente alterna. Las resistencias son unos de los componentes electrónicos más habituales en los circuitos electrónicos. La resistencia eléctrica se mide en Ohmios, ohm, y su símbolo es la omega.

Página No. 34 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CONDENSADORES Los condensadores están formados por dos placas metálicas separadas por un material aislante. Si se conecta una batería a ambas placas, durante un breve tiempo fluirá una corriente eléctrica que se acumulará en cada una de ellas. Si se desconecta la batería, el condensador conserva la carga y la tensión asociada a la misma. Las tensiones rápidamente cambiantes, como las provocadas por una señal de sonido o de radio, generan mayores flujos de corriente hacia y desde las placas; entonces, el condensador actúa como conductor de la corriente alterna. Este efecto puede utilizarse, por ejemplo, para separar una señal de sonido o de radio de una corriente continua, a fin de conectar la salida de una fase de amplificación a la entrada de la siguiente.

Página No. 35 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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BOBINAS Las bobinas (también llamadas inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida y lentamente cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar

una

frecuencia

específica

mediante

un

condensador variable.

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TUBOS DE VACIO Un tubo de vacío consiste en una cápsula de vidrio de la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Este tipo de tubo, denominado tríodo, puede utilizarse como amplificador.

TRANSISTORES

Es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones

de

amplificador,

oscilador,

conmutador

o

rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor (resistencia de transferencia). Los transistores son componentes esenciales para nuestra civilización porque toda la electrónica moderna los utiliza, ya sea en forma individual (discreta) como también formando parte de circuitos integrados, analógicos o digitales, de todo tipo: microprocesadores, controladores de motores eléctricos, procesadores de señal, reguladores de voltaje, etc.

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Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres

domésticos

de

uso

diario:

radios,

televisores,

grabadores, reproductores de audio y vídeo, hornos de microondas, lavarropas automáticos, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, etc.

CAPACITORES Almacenan electricidad y la liberan en un rápido impulso, como en las cámaras fotográficas con una pequeña batería se puede provocar un fuerte flash para iluminar toda la habitación por un instante.

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AVANCES EN LOS CIRCUITOS INTEGRADOS

Los avances que hicieron posible el circuito integrado han sido, fundamentalmente, los desarrollos en la fabricación de dispositivos semiconductores a mediados del siglo XX y los descubrimientos experimentales

que

mostraron

que

estos

dispositivos

podían

reemplazar las funciones de las válvulas o tubos de vacío, los que se volvieron rápidamente obsoletos al no poder competir con el tamaño pequeño, el consumo de energía moderado, los tiempos de conmutación mínimos, la confiabilidad, la capacidad de producción en masa y la versatilidad de los circuitos integrados. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores

que

controlan

múltiples

artefactos:

desde

computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.

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TIPOS Existen tres tipos de circuitos integrados que son: 1. CIRCUITOS MONOLÍTICOS: Están fabricados de silicio, pero también

existen

en

germanio,

arseniuro

de

galio,

silicio-

germanio, etc.

2. CIRCUITOS HÍBRIDOS DE CAPA FINA: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles

de

fabricar

con

tecnología

monolítica.

Muchos

conversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que progresos en la tecnología permitieron fabricar resistencias precisas.

•

CONVERSORES A/D

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Una conversión analógica-digital consiste en la trascripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (encriptación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.

•

CONVERSORES D/A

La conversión D/A es un proceso que permite la lectura del código binario. Tiene la misma frecuencia de muestreo (controlada por un reloj) y tiene una cantidad de bits determinada. Con este aparato se pueden leer los cds y reproducirse. Por eso el nombre: Convierte de Digital a Analógico.

3. CIRCUITOS HÍBRIDOS DE CAPA GRUESA: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula, transistores, diodos, etc. Sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles Página No. 41 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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cortes con láser. Todo ello se encapsula, tanto en cápsulas plásticas como metálicas, dependiendo de la disipación de potencia que necesiten. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente consiste en una resina que protege el circuito.

ELEMENTOS ELECTRONICOS DE UN COMPUTADOR MEMORIA PRINCIPAL (RAM) Este tipo de memoria conocido como memoria RAM (Random Access Memory) que significa memoria de acceso aleatorio, es el espacio físico en donde el procesador de la computadora encuentra

los

programas y datos. Es como un centro de operaciones, es el área de trabajo de la computadora. Si una computadora no dispone de memoria RAM no puede trabajar. De igual manera la memoria RAM funciona mientras hay fluido eléctrico. Esta memoria tiene su soporte en pequeños chips denominados SIMM (Single In line Module Memory) y DIMM (Dual In line Memory Module). Posee varias características, capacidad y velocidad de información, son las que rigen su rendimiento y costo.

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Existen SIMM de 32 y 72 pines de varias tecnologías como Dram (Dynamic RAM), FP DRAM (Fast Paged Mode RAM), EDO RAM (Extendes Data Out DRAM), BEDO DRAM (Bursa EDO DRAM). Estos se fabrican en capacidades de 4, 8,16 y 32 MB. Los SIMM de 32 y 72 pines prácticamente han desaparecido del mercado, si se quiere incrementar la memoria RAM en una computadora antigua es difícil por la falta de SIMMs. DIMM, tienen 168 pines y utiliza tecnologías como: SDRAM (Synchronous DRAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Se fabrican en capacidades de 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, en la actualidad las capacidades vienen en gigabytes. En las memorias hay dos características temporales importantes: el tiempo de acceso: tiempo que tarda una escritura o lectura y, el tiempo de ciclo: tiempo que pasa desde que se inicia un acceso hasta que esta lista para el próximo. Dependiendo del tipo de placa de la computadora cuando se requiere incrementar la memoria se debe verificar el tipo de memoria con la que trabaja para poder colocar un chip del mismo tipo.

MEMORIA SECUNDARIA Conocida así por ser un tipo de memoria permanente, sirve para grabar la información procesada luego de realizar nuestro trabajo en la computadora para su posterior recuperación. Los medios de almacenamiento pueden ser magnéticos u ópticos. Los más

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conocidos a este nivel son el disquete, el disco duro, la unidad zip, como medios magnéticos y los CD-ROM como medios ópticos. OTROS TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM (Read Only Memory) Es

una

memoria

de

solo

lectura.

Su

contenido

es

absolutamente inalterable, desde el instante en que el fabricante grabó las instrucciones en el chip, por lo tanto de este tipo de memorias ocurre una sola vez y queda grabado su contenido aunque se retire la energía. Los PCs vienen con una cantidad de ROM, donde se encuentran los programas de BIOS (Basic Input Output System), que contienen los programas y los datos necesarios para

activar

y

hacer

funcionar

el

computador

y

sus

periféricos. La

ventaja

de

tener

los

programas

fundamentales

del

computador almacenados en la ROM es que están allí implementados en el inferior del computador y no hay necesidad de cargarlos en la memoria desde el disco de la misma forma en que se carga el DOS. Debido a que están siempre resistentes, los programas en ROM son muy a menudo los cimientos sobre los que se construye el resto de los programas (incluyendo los sistemas operativos). Estas memorias, cuyo nombre procede de las iniciales de Read Only Memory son solo de lectura. Dentro de un proceso de

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elaboración de datos de una computadora, no es posible grabar ningún dato en las memorias ROM. Se trata de memorias permanentes, su contenido se graba durante su construcción y no se puede cambiar. Son memorias perfectas para guardar microprogramas, sistemas operativos, tablas de conversión, generación de caracteres, etc. MEMORIA PROM Tal como indica su nombre, programable ROM, estas memorias son programables y se entregan vírgenes al programador, quien mediante un dispositivo especial, los va programando y grabando en ellas los datos que considera de interés para su trabajo. El proceso de programación es permanente, una vez grabada es como si fuese una ROM normal. MEMORIA EPROM Y RPROM Estas memorias son similares a la PROM pero con la diferencia que se pueden borrar y volver a grabar varias veces. Existen dos tipos de memorias según el proceso de borrado de las mismas. MEMORIA EPROM Se trata de una PROM, de la que se puede borrar la información mediante rayos ultravioleta. Para esta operación, es necesario que el circuito integrado disponga de una Página No. 45 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ventana de cuarzo transparente a los rayos ultravioleta. El tiempo de exposición a los rayos ha de ser corto pero variable según el constructor. Una vez borrados los datos de la EPROM se necesita disponer de un grabador especial para introducir nuevos datos. MEMORIA RPROM Los datos contenidos en este circuito integrado se borran eléctricamente si se aplican a las entradas unos valores de tensión oportunos. Para el borrado de los C.I RPROM, como para la programación, se necesita un programador especial. Las memorias RPROM utilizan transistores tipos MNOS (metal nitruro óxido sílico) cuya principal característica consiste en que pueden borrarse y grabarse eléctricamente. CHIP Chip es un circuito integrado (CI) como una pastilla muy delgada en la cual dispositivos

se encuentran miles o millones de

electrónicos

interconectados,

principalmente

diodos, transistores, resistencia o capacitores.

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TAMAÑO

Su área puede ser de 2cm o incluso inferior. MAINBOARD El termino "tarjeta principal" es también usado para la tarjeta de circuito principal en otros dispositivos electrónicos. En la arquitectura PC, el núcleo del sistema está integrado en una sola placa, denominada placa-base ("Motherboard" o "Mainboard"). En los sistemas actuales, es una placa de circuito impreso multicapa en la que se incluyen elementos de montaje superficial (soldados),

zócalos

y

conectores

para

diversos

elementos

desmontables. Existen diversos tamaños y disposiciones EL motherboard (o plaqueta madre) es el componente clave de la computadora. Contiene el microprocesador, la memoria y otros circuitos que son críticos para obtener una buena operación de la PC. En otros tipos de computadoras, el motherboard contiene toda o la mayoría de la circuiteria que conecta a la computadora con el mundo exterior, mostrando texto y gráficos en un monitor de video. El motherboard fue diseñado para que las sub-funciones de video e interconexiones con el mundo exterior sean administradas por circuitos adicionales en tarjetas. La idea es impecable: de esta manera, se puede actualizar la PC cambiando las tarjetas. Un importante elemento en un procesador es la cantidad de memoria que puede acceder. Esto esta determinado por el ancho de bus de direcciones, que comunica al procesador con la memoria principal. Por razones obvias cuanta más memoria pueda acceder libremente, más eficiente será la computadora Página No. 47 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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MOTHERBOARD ANTIGUOS En el motherboard existe una serie de switches, (pequeños interruptores) y Jumpers (puentecitos metálicos que se pueden sacar y poner). En la mayoría de los casos, no es necesario

meterse

con

los

jumpers

éstos

ya

vienen

configurados por el fabricante. Los switches de opciones son otra historia; estos le dicen al motherboard que tipo de accesorios tiene conectados al mismo, y cuanta memoria tiene instalada. Los switches están localizados en un pequeño banco, denominado DIP (por Dual In-Line Package). El conjunto de switches DIP tiene ocho pequeños controles en un algunos motherboards. Se pueden mover con la punta de una lapicera o cualquier otro instrumento de punta. MOTHERBOARDS ACTUALES En los motherboards actuales la configuración no esta dada por los switches, sino por un pequeño programa de setup. Este programa esta disponible en discos de utilidades embalados junto con la maquina o insertos dentro del sistema y siempre disponibles. Este programa de setup es accedido por

muchos

motherboards

presionando

la

tecla

Delete

mientras la maquina esta booteando (recién arrancada). Los cambios que usted realiza en el programa de setup son almacenados en un tipo especial de memoria denominado CMOS (los circuitos integrados CMOS con conocidos por su poco consumo de energía). El contenido de esta memoria no se pierde al apagar la maquina gracias a una pequeña batería conectada al motherboard. Página No. 48 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Aunque se usa el programa de setup, también hay una serie de switches para setear las opciones, muchos motherboards tienen al menos dos o tres conjuntos del tipo de chips RAM y ROM que se tengan instalados.

COMPONENTES DE LA PLACA BASE Socket Zócalo de memoria Chipset (Northbridge y Southbridge) Slot Conectores ROM BIOS RAM CMOS IDE Panel frontal Pila Cristal de cuarzo PS/2 (mouse y teclado) USB Página No. 49 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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COM1 LPT1 GAME

Representación esquemática de una placa-base.

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MICROPROCESADORES El

microprocesador,

micro

o

"unidad

central

de

procesamiento", CPU, es un chip que sirve como cerebro del ordenador. En el interior de este componente electrónico existen millones de transistores integrados.

FORMA Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo. También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre.

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AVANCE Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, comúnmente se usa un ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control, la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante. Cada fabricante de microprocesadores tendrá sus propias familias de estos, y cada familia su propio conjunto de instrucciones. De hecho, cada modelo concreto tendrá su propio conjunto, ya que en cada modelo se tiende a mejorar el conjunto de las instrucciones que tuviera el modelo anterior, ya sea expandiendo el número de instrucciones o bien los ciclos-máquina en que se ejecutan. FUNCIONAMIENTO El microprocesador secciona en varias fases de ejecución (la realización de cada instrucción): •

Fetch, lectura de la instrucción desde la memoria principal.

•

Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.

•

Fetch de los datos necesarios para la realización de la operación,

•

Ejecución.

•

Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

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Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador. VELOCIDAD Actualmente se habla de frecuencias de Megaherzios (MHz) o de Gigaherzios (GHz), lo que supone millones o miles de millones, respectivamente, de ciclos por segundo.

BUS DE DATOS La función de un bus de datos es mover los datos entre los dispositivos hardware: de entrada como el teclado, el escáner, el ratón, etc.; de salida como la impresora, el monitor o la tarjeta de sonido; y de Almacenamiento como el disco duro, el diskette o la memoria Flash. Estas transferencias que se dan a través del bus de datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador

PCI,

"Peripheral

Component

Interconnect",

Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo equivale, simplificando mucho, a una central de semáforos para el tráfico en las calles de una ciudad.

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FRONT SIDE BUS El 'Front Side Bus', o su acrónimo FSB (traducido "Bus de la parte frontal"), es el término usado para referirse al bus de datos de la CPU. Este bus transmite toda la información que pasa desde la CPU a los demás dispositivos dentro del sistema, como la RAM, las tarjetas PCI, el disco duro, etc. BACK SIDE BUS Algunos ordenadores tienen una Memoria Caché L2 o L3 externa a la propia CPU conectados mediante un back side bus (Bus trasero o bus de la parte de atrás). Este bus y la memoria Caché conectada a él es más rápida que el acceso a la memoria RAM por el FSB. A través del bus de datos circulan la información tanto de datos como de órdenes. ZÓCALOS El zócalo es una matriz de pequeños agujeros ubicados en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador. Esta matriz permite la conexión entre el microprocesador y el resto del

equipo.

En

los

primeros

ordenadores

personales

el

microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación de los zócalos. En general cada familia de microprocesadores requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Página No. 54 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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MONITOR El monitor o pantalla del ordenador, es un dispositivo de salida (aunque también puede serlo de entrada) que mediante una interfaz permite al usuario manipular el sistema informático o equipo de cómputo.

Tamaño

Resolución máxima

monitor

exigible

14"

1024x768

Resolución de trabajo recomendada 640x480

(monitores nuevos) 15"

1024x768

800x600

17"

1280x1024

1024x768

19"

1600x1200

1152x864

21"

1600x1200

1280x1024

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PIXEL Unidad mínima representable en un monitor. PASO Distancia entre dos píxeles del mismo color o entre dos celdas AREA UTIL El tamaño de la pantalla no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos. PASO DE PUNTO A PIXEL Los monitores más comunes son los CRT o de rayos catódicos, formados por un tubo en cuyo interior se ha hecho el vacío, en uno de cuyos extremos se sitúan tres cañones de electrones, uno por cada color primario, y en el otro una pantalla de cristal, cuya parte externa es la que ve el usuario.

TUBO DE RAYOS CATÓDICOS DE UN MONITOR CRT Página No. 56 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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PARTES MÁS IMPORTANTES DE UN MONITOR 1.

Fuente de poder

2.

Flyback (también llamado: transformador de líneas).

3.

Yugo de Deflexión.

4.

Salida Vertical.

5.

Salida Horizontal.

6.

Syscon.

7.

Oscilador Horizontal.

8.

Salida de Color.

9.

Pantalla (Botón de encendido, entrada de video, antena).

10.

Anillos de Convergencia.

11.

Bobina Desmagnetizadora.

12.

Bobinas de deflexión. Página No. 57 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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13.

Transformador Drive Horizontal.

14.

Selector de canales.

15.

Amplificador de audio.

16.

Lente óptico.

17.

Control de Pantalla.

18.

Tubo.

19.

Cañón electrónico, cátodo, rejilla de control, rejilla de pantalla y rejilla de enfoque.

COMPONENTES DE UN MONITOR Aunque su funcionamiento es simple desde el punto de vista del usuario, el interior del monitor encierra un sistema complejo. El componente estrella (y el más costoso) es el tubo de rayos catódicos. Éste contiene varios cañones, cuyo cátodo genera electrones, que son acelerados a través del ánodo hacia un material fosforescente (la pantalla). El cañón barre toda la pantalla, enfocando cada zona sensible y lanzando un haz de electrones con una cierta intensidad.

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ASPECTOS

DE

SEGURIDAD,

PROTECCIÓN,

ENERGÍA

Y

RADIACIÓN. Debido a los principios de funcionamiento del TRC, la energía eléctrica consumida por el monitor es tanta o más que la consumida por el resto del PC. Por ello han surgido estándares que afectan al consumo de energía exclusivamente dedicada al monitor. La agencia de protección medioambiental americana (EPA) lanzó un programa llamado Energy Star, que permite certificar los PC y monitores que siguen una serie de normas que aseguran un apropiado consumo de energía. LCD / PLASMA Como respuesta a los cambios tecnológicos en los sistemas de almacenamiento

y

transmisión

de

televisión

y

video.

Estas

tecnologías se conocen principalmente como LCD y Plasma. Diversos razones han motivado esta creciente oferta de recambio tecnológico, por un lado el desarrollo del DVD como reemplazo del VHS para uso en el hogar para ver películas, demandaba una alternativa de visualización que permitiera cambios importantes en la experiencia del televidente. También la necesidad de desarrollar pantallas para PC, y otros dispositivos móviles como Notebook, Página No. 59 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Palm, Celulares, etc. El desarrollo de las nuevas pantallas tiene que ver con el desarrollo de nuevas normas mundiales de televisión y particularmente del video digital. Estas tecnologías están invadiendo los negocios y los precios están disminuyendo a medida que el consumo aumenta y la gente se siente atraída por la mejor calidad de las imágenes; es un proceso en espiral creciente que finalmente y en el corto plazo terminara definitivamente por reemplazar a la tecnología tradicional. Como ejemplo, Sony anuncio el cese de la fabricación de los tubos de televisión tradicionales para dedicarse de manera exclusiva a la fabricación y comercialización de pantallas de estado sólido. En el TRC (Tubos de rayos catódicos) la imagen esta formada por unos 500.000 puntos, donde cada uno se compone de tres luminósferos de fósforo que se encienden por la acción de un haz de electrones. Básicamente es una tecnología que forma las imágenes por emisión de luz. Mediante la combinación de los tres colores (rojo, verde y azul) se logra visualizar una gran variedad de colores y brillos. El haz de electrones se consigue desde tres cañones que emiten cada uno un muy fino haz de electrones que impactan en los correspondientes luminósferos. Para que esto pueda llevarse a cabo se requiere una gran ampolla de vidrio al vacío. Esta tecnología tiene como resultado una importante profundidad de los aparatos y en relación directa con el alto y ancho de la pantalla. Si bien el TRC se ha desarrollado significativamente, para grandes pantallas, la calidad de las imágenes es bastante pobre y se ve afectado significativamente por las acciones de campos magnéticos externos, golpes, etc. Las nuevas normas de video digital han acelerado el desarrollo de otras alternativas para los dispositivos de visualización. Página No. 60 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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VENTAJAS Son las siguientes: 1. Pantallas de gran tamaño. 2. Formatos y calidades. 3. Poca profundidad de los aparatos. 4. Compatibilidad con los sistemas digitales. 5. Gran brillo y resolución de imágenes. 6. Bajo consumo de energía. 7. Menor peso. 8. Mayor robustez. 9. Pantalla plana. 10. Ausencia de distorsiones geométricas. 11. Posibilidad de mejorar la resolución dinámica con los barridos progresivos y el aumento de la velocidad de refresco de cuadros. 12. Mejor aprovechamiento de las medidas de la pantalla. LCD (Liquid Cristal Diplays) La tecnología LCD no trabaja por emisión como en los TRC sino produciendo cambios en una luz de base que se encuentra detrás de la pantalla. La pantalla LCD se compone de una matriz pasiva en una estructura de filas y columnas, que tiene una cantidad de capas y se divide en una gran cantidad de puntos donde cada punto o píxel se compone de tres elementos con filtros de colores rojo, verde y azul. La clave del funcionamiento esta en los cambios que se producen en un cristal líquido que se polariza con la información de

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video para dejar pasar mas o menos luz de la parte trasera de la pantalla. PDP (Plasma Display Panels) Las pantallas de Plasma trabajan emitiendo luz tal como lo hacen los tubos de TRC a diferencia de las pantallas de LCD que dependen de una luz posterior. En el Plasma cada píxel esta formado por tres puntos RVA donde para cada color se comporta como un punto emisor de luz fluorescente de intensidad variable, un gas xenón contenido en una celda responde frente a un impulso electrónico y se enciende generando luz ultravioleta que activa a los fósforos RVA que emiten luz, permitiendo conformar un punto luminoso para formar las imágenes. Los tamaños de los píxeles son mayores que en las pantallas LCD, lo cual hace que la resolución sea menor, por otro lado la vida útil es menor por el efecto de desgaste del gas xenón. La vida útil de las pantallas de Plasma es de alrededor de las 10000 horas lo que significa entre 5 a 10 años de uso en el hogar, siendo mucho menos que la duración de las pantallas LCD, por lo menos eso es lo que se estima. VENTAJAS Tenemos las siguientes: 1. Mayor ángulo de visión. 2. Mejor contraste. 3. Menor costo para pantallas grandes

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No es tan adecuado para uso en las PC por su baja resolución comparada con el LCD. El Plasma puede tener un efecto de quemado de la pantalla para imágenes muy brillantes que se exponen por mucho tiempo, este efecto es mucho menor en las pantallas LCD. DIFERENCIAS BÁSICAS ENTRE PANTALLAS DE PLASMA Y LCD AREAS DE VISION Son pocas las pantallas de plasma de tamaño pequeño, las de LCD son populares en aplicaciones como sistemas de entretenimiento móvil y teléfonos celulares. En el otro extremo ambos tipos pueden rebasar las 60 pulgadas. DIMENSIONES Y PESO DE EQUIPO Tanto plasmas como LCD son delgadas y ligeras, en comparación con las antiguas pantallas de CRT de similares dimensiones. ÁNGULO DE VISIÓN Es mayor en el caso de las plasmas. VIDA ÚTIL Superior a las 10 mil horas. COLOR LCD tiene imágenes más claras y colores más vivos. Las plasmas tienen mayor diversidad y precisión de color.

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BRILLANTEZ Superior en LCD. NEGROS Las plasmas definen de mejor manera los negros, mientras las pantallas de LCD muestran tonos oscuros de gris. NIVEL DE CONTRASTE Superior en plasma.

FUENTE DE PODER Las fuentes de poder se encargan de entregar la energía necesaria a las distintas piezas del computador. La FP es un transformador que se enchufa a 110 o 220v y entrega distintas líneas de voltaje, hoy en día las que se ocupan son 3.3v, 5v y 12v. Para elegir una fuente de poder hay que fijarse en dos datos. Los watts y los amperes. ¿PORQUE NECESITAMOS UNA FUENTE DE CALIDAD? 1. Si la corriente que recibes a tu hogar, los 220v fluctúan demasiado, una buena fuente podrá filtrar esto y que no hayan variaciones en las corrientes internas de la fuente de poder. 2. Da estabilidad a la hora de overclockear. Página No. 64 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CARACTERÍSTICAS FUENTES MODULARES

FUENTES CON VOLTAJES REGULABLES

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PUERTOS Un puerto es una forma genérica de denominar a una interfaz por la cual diferentes tipos de datos pueden ser enviados y recibidos. Dicha interfaz puede ser física, o puede ser a nivel software (por Ejm: los puertos que permiten la transmisión de datos entre diferentes computadoras) TIPOS DE PUERTOS DE HARDWARE PUERTO SERIAL Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones entre ordenadores

y

periféricos

en

donde

la

información

es

transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez (en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits a la vez). El puerto serie por excelencia es el RS-232 que utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y que conecta ordenadores o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a impresoras y módems pasando por ratones. El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines, sin embargo la mayoría de dichos pines no se utilizaban, por lo que IBM incorporó desde su PS/2 un conector más pequeño de solamente 9 pines que es el que actualmente se utiliza. Uno de los defectos de los puertos seriales iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos, sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos seriales con una alta velocidad que los hace muy interesantes ya que tienen la ventaja de un menor cableado y solucionan el problema de la velocidad con un mayor Página No. 66 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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apantallamiento; son más baratos ya que usan la técnica del par trenzado; por ello, el puerto RS-232 e incluso multitud de puertos paralelos están siendo reemplazados por nuevos puertos serie como el USB. Los puertos serie sirven para comunicar al ordenador con la impresora, el ratón o el módem. PUERTO PARALELO Un puerto paralelo es un interfaz entre un ordenador y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Un puerto paralelo sirve preferentemente para la impresora, siendo éste su uso más extendido. Sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas experimentales de lectura de datos y control de dispositivos. Otros puertos paralelos son los SCSI y los puertos paralelos IDE (Integrated Drive Electronics). Se denomina cable paralelo al conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irá en ambos sentidos por caminos distintos. En contraposición al puerto paralelo está el Puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo hilo. El conector paralelo es normalmente hembra (tiene orificios en lugar de patitas) para distinguirlo de los conectores seriales que son habitualmente machos. Página No. 67 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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PUERTOS PS/2

Los puertos PS2 sirven para conectar el ratón (color verde) y el teclado (color azul/morado). SLOTS

Los slots, también llamados slots de expansión o ranuras de expansión, son puertos que permiten conectar a la tarjeta madre una tarjeta adaptadora adicional la cual suele realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc. Página No. 68 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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TECNOLOGÍA USB Hoy día resulta muy interesante observar como los avances tecnológicos nos sorprenden por la evolución tan rápida que presentan y algo que gusta es que cada vez son más fáciles de usar para cualquier persona, es decir, se están volviendo muy amigables

y

no

necesitas

ser

un

experto

para

poder

comprender su funcionamiento, usarlos o instalarlos, este es el caso de Universal Serial Bus, mejor conocido como USB. HISTORIA En principio, la tecnología de bus serial universal (Universal Serial Bus o USB) comenzó a aparecer en computadoras personales (PC) en 1995. En la actualidad, prácticamente todas las PC que se fabrican tienen varios puertos USB. La tecnología

USB

está

disponible

para

computadoras

compatibles con IBM y Apple Macintosh. En cierto modo, la tecnología USB comenzó una revolución en el soporte de dispositivos periféricos en las PC. Al permitir la conexión de hasta 127 dispositivos en un sólo puerto USB, los dispositivos periféricos ya no necesitan disputarse una conexión sino que pueden compartir una conexión con dispositivos diferentes. De hecho, USB incluso permite el uso de varios dispositivos idénticos en el mismo puerto siempre que cada uno tenga su propio y exclusivo identificador de dispositivo. USB versión 1.0 ofreció mayores velocidades de transferencia de datos que las interfaces tradicionales como las seriales y en paralelo. Con USB versión 1.0 son posibles velocidades de transferencia de datos de 1.5 Mbps a 12 Mbps. La reciente Página No. 69 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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introducción de "USB de alta velocidad" (Hi-Speed USB) posibilitó en USB versión 2.0 aumentar la velocidad de transferencia de datos a 480 Mbps. No todos los dispositivos que utilicen USB y cumplan con el estándar USB 2.0 utilizarán el ancho de banda total que ofrece "USB de alta velocidad", pero seguramente es bueno saber que está disponible en caso de ser necesario. En particular, la impresión se beneficia enormemente de la conectividad USB. Las mayores velocidades de transferencia de datos de USB se traducen en una reducción importante del tiempo requerido para transferir datos a la impresora. Y, en muchos casos, la velocidad de transferencia de datos es tan rápida que ha hecho que sea completamente irrelevante ¿QUE ES UN USB? USB Universal Serial Bus es una interfase plug&play entre la PC y ciertos dispositivos tales como teclados, mouses, scanner, impresoras, módems, placas de sonido, cámaras, etc.) . Una

característica

importante

es

que

permite

a

los

dispositivos trabajar a velocidades mayores, en promedio a unos 12 Mbps, esto es más o menos de 3 a 5 veces más rápido que un dispositivo de puerto paralelo y de 20 a 40 veces más rápido que un dispositivo de puerto serial ¿COMO FUNCIONA? Trabaja

como

interfaz

para

transmisión

de

datos

y

distribución de energía, que ha sido introducida en el mercado de PC´s y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie Página No. 70 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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(RS-232) y paralelo. Esta interfaz de 4 hilos, 12 Mbps y "plug and play", distribuye 5V para alimentación, transmite datos y está

siendo

adoptada

rápidamente

por

la

industria

informática. Emplea una topología de estrellas apiladas que permite el funcionamiento simultáneo de 127 dispositivos a la vez. En la raíz o vértice de las capas, está el controlador anfitrión o host que controla todo el tráfico que circula por el bus. Esta topología permite a muchos dispositivos conectarse a un único bus lógico sin que los dispositivos que se encuentran más abajo en la pirámide sufran retardo. A diferencia de otras arquitecturas, USB no es un bus de almacenamiento y envío, de forma que no se produce retardo en el envío de un paquete de datos hacia capas inferiores.

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BENEFICIO La tecnología USB contribuirá de forma notable al desarrollo de la telefonía mediante PC. Tanto para las grandes como para las pequeñas empresas, la arquitectura de USB hace posible la fácil conexión a los PC de PBX y teléfonos digitales, sin requerir la instalación de tarjetas especiales de expansión. El ancho de banda de USB permite la conexión de interfaces de alta velocidad ( RDSI, PRI, T1, E1) y posibilita la adaptación a normas de telefonía específicas de un país, sin tener que añadir tarjetas adicionales. VENTAJAS •

Instalación sencilla

•

Cableado consistente

•

Hasta 127 dispositivos en un solo host USB

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DESVENTAJAS •

Longitud del cable (máx. 5 metros)

•

Incompatibilidad con productos tradicionales

ELEMENTOS IMPORTANTES PARA PROTEGER EL COMPUTADOR UPS Las continuas fluctuaciones en la tensión y los relámpagos pueden causar problemas en una computadora, si no están protegidos por un estabilizador o una UPS. Los UPSs son máquinas desarrolladas para proteger equipos eléctricos e información en computadores y dispositivos similares en caso de cortes o variación excesiva de energía en la línea. Los UPSs cuentan con su propio banco de baterías que suministra el voltaje necesario para cerrar una aplicación en curso ò para continuar trabajando

en

ausencia

de

energía

en

la

red.

Cuando hay una variación en la tensión de línea los UPS trabajan como un regulador y/o acondicionador, manteniendo estable el voltaje y libre de picos eléctricos.

Página No. 73 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Cuando los relámpagos golpean o se corta la energía (aún por unos pocos segundos), usted puede perder valiosa información de su computadora. Así que si usted maneja un negocio, o si está utilizando información importante de cualquier tipo, puede que quiera invertir en un UPS (Uninterruptible Power Supply Suministro eléctrico continuo). Estas unidades le dan la misma protección y tienen una batería que le

permite

salvar

la

información

cuando

la

energía

se

va

inesperadamente. Si compra un UPS, busque las mismas cualidades que en un protector, pero además tenga en cuenta la duración de la batería y el software que viene con el UPS. Muchas personas creen que la mejor solución es desenchufar el equipo cuando no se usa. Si bien los estabilizadores proporcionan protección segura en la mayoría de los casos, no pueden hacer mucho cuando se recibe un golpe directo de relámpago. Por suerte, estos golpes directos son muy extraños. Pero si vive en una zona de tormentas eléctricas, no está mal que toma la precaución extra de desenchufar el equipo cuando no está en uso.

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UNIDADES DE RESPALDO DE ENERGÍA UPS Las UPS tienen baterías que en caso de un corte de energía, le permiten continuar trabajando con el PC durante algunos minutos (entre 5 y 15 minutos aproximadamente). Ese tiempo es suficiente para que almacén los archivos que estaban abiertos, cierre los programas y apague el PC correctamente. Entre más capacidad tenga una UPS y menos dispositivos tenga

conectados,

más

tiempo

tendrá

para

continuar

trabajando. Algunas UPS incluyen también supresores de picos, filtros para el ruido y pueden manejar las bajas de tensión así como administración por software. Para no pasarse en la carga de dispositivos a la UPS, sume el consumo de energía de sus equipos. Por ejemplo: Caja del PC (BOX)...........................230 Vatios Impresora de Inyección.................... 15 Vatios Adaptador de Corriente Unidad ZIP.... 15 Vatios Monitor........................................... 75 Vatios Adaptador de Corriente Parlantes....... 27 Vatios ======================================= Total:................................................362 Vatios

Al revisar las especificaciones de las UPS, posiblemente encuentre la capacidad en VA (volti-amperios) y no en vatios (Watts), entonces debe convertir los volti-amperios en vatios para saber si una UPS le sirve (multiplique los VA por 0,6 para obtener el dato en vatios. Si quiere convertir de vatios a VA divida los vatios en 0.6).

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REGULADOR DE VOLTAJE Un regulador de voltaje protege el PC de bajas de tensión y sobre tensiones. Además los reguladores de buena calidad incluyen supresor

de

picos

y

filtros

que

eliminan

la

interferencia

electromagnética. Probablemente un usuario de PC no puede imaginar una pesadilla peor que el hecho de que un pico de voltaje muy fuerte, como el que produce un relámpago, queme los delicados componentes internos del computador. Si se adquiere un buen supresor de picos, el PC queda protegido contra ese suceso. Sin embargo hay problemas eléctricos menos intimidantes y notorios, y por ello más peligrosos, que pueden dañar lentamente los componentes del computador, sin que la persona lo note. Se trata de fluctuaciones de voltaje.

COMO PROTEGER EL PC Un regulador de voltaje protege el PC de las bajas de tensión y de las sobretensiones. Página No. 76 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Cuando un regulador nota que el voltaje baja del nivel normal (120 voltios) automáticamente lo sube y lo mantiene estable, y viceversa. Un regulador de voltaje permite proteger equipos de oficina y electrodomésticos

computadores,

impresoras,

faxes,

fotocopiadoras, equipos de sonido, televisores, etc.

Al comprar un regulador de voltaje debe fijarse en que tenga suficiente capacidad para los equipos que va a proteger; la mayoría de los reguladores ofrecen capacidades de 600 a 1.000 voltios, que es más que suficiente para uno o dos PC, una impresora y otros periféricos.

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CORTA PICOS También existen aparatos que se venden 'solos' como Supresores de Picos, estos solo ayudan en los casos en que existan sobretensiones, para los casos en donde existan bajas de tensión es recomendable adquirir también un regulador de voltaje, a no ser que el regulador de voltaje que adquirió traiga consigo un Supresor de Picos. Las bajas de tensión continuas producen errores en los archivos de datos (perdida de archivos, carpetas, etc.) y fallas o daños en los componentes eléctricos (memoria, board, procesador, discos duros, etc.). Y hay un agravante: las bajas de tensión son el problema eléctrico más común. La familia de supresores de picos de voltaje TVSS son dispositivos MOV para trabajo pesado que actúan como poderosos protectores contra descargas atmosféricas. Se instalan fácilmente a la entrada de la acometida eléctrica de cualquier instalación residencial, comercial o industrial y cuando un pico de voltaje causado por un rayo o por el encendido o apagado de las cargas inductivas llega por los cables eléctricos, el dispositivo lo recorta inmediatamente a un nivel seguro, absorbiendo la energía destructiva y disipándola hacia la

tierra.

El

supresor

también

protege

contra

sobrevoltaje

transitorios de menor intensidad, generalmente inducidos en los cables eléctricos por la conmutación o el reencendido de circuitos en la empresa de energía, los cuales pueden ser extremadamente destructivos para muchos equipos electrónicos. Cada arrestador (capturador) puede proteger una instalación trifilar (hasta dos fases y un neutro). Para proteger una instalación trifásica (tres fases y un neutro) se requiere al menos dos protectores.

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Los supresores están encapsulados en una base epóxica libre de oxigeno e incluyen un indicador de ciclo de vida que se enciende en el momento de reemplazar el dispositivo.

TRABAJO EN EQUIPO Exposición grupal de acuerdo al tema designado. TAREAS AUTOINSTRUCCIONALES Elaborar banco de preguntas del capitulo I,II,III.

Página No. 79 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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CAPÍTULO III NOTAS DEL DOCTOR NETO El doctor neto, un prestigioso abogado, era muy aficionado a viajar al exterior. De joven se dirigió a estados unidos y logro establecerse en una hermosa finca. Cuenta que una vez por congraciarse con un vecino gringo le obsequio un espejo, articulo que nunca había conocido el vecino. Tomó el espejo con sus manos y lo miro al tiempo que quedó asombrado de emoción y exclamó “Mi padre… es la imagen de mi padre”. Así paso el tiempo y cada vez que quería recordar a su padre, tomaba el espejo que lo tenía escondido convenientemente y se pasaba horas enteras maravillado de la presencia de su padre. Su mujer, preocupada y, mas que eso, celosa, trataba de averiguar que era lo que el gringo guardaba con tanto esmero, hasta que una vez, rebuscando se encontró con el espejo y lo miro primero se asustó y luego lanzo una carcajada diciendo “Gringo bruto, ve la lagartija que se ha ido a conseguir de moza”.

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ELECTRONICA DIGITAL Objetivos de la unidad 1. Dar a conocer bases teóricas de la electrónica digital 2. Resolver ejercicios prácticos de construcción de circuitos. 3. Tener un conocimiento claro de la tecnología actual TABLA DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD:

ELECTRONICA DIGITAL

SEÑAL ANALOGICA

SEÑAL DIGITAL DECODIFICADORES MULTIPLEXORES CONMUTADORES CIRCUITOS LOGICOS IDENTIFICACION DE COMPONENTES ELECTRONICOS PROTOBOARD

Página No. 81 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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ELECTRONICA DIGITAL Son aquellos sistemas internos con los que trabaja el computador. Se encargan de controlar la codificación de la señal de ingreso o salida, además representa todas las operaciones lógicas y funciones digitales dentro de un sistema o C.P.U. a nivel interno en la A.L.U.. La electrónica digital es una parte de la electrónica que se encarga del estudio de sistemas electrónicos en los cuales la información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede llamar "verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y 0. Electrónicamente se les asigna a cada uno un voltaje o rango de voltaje determinado, a los que se les denomina niveles lógicos, típicos en toda señal digital. Se diferencia de la electrónica analógica en que, para la electrónica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrónica analógica hay una infinidad de estados de información que codificar según el valor del voltaje. Esta particularidad permite que usando Álgebra Booleana y un sistema de numeración binario se puedan realizar complejas operaciones lógicas o aritméticas sobre las señales de entrada, muy costosas de hacer empleando métodos analógicos. SEÑAL ANALOGICA Una señal analógica es aquella función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato

de

información)

en

función

del

tiempo.

Algunas

magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de Página No. 82 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas, etc.

SEÑAL DIGITAL Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado, o la misma lámpara: encendida o apagada. Ejemplo:

el

ordenador,

usan

lógica

de

dos

estados

representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno alto, H y otro bajo, L (de High y Low, respectivamente, en inglés). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa. En la siguiente figura se muestra una señal digital donde se identifican los niveles y los flancos.

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Señal digital: 1)

Nivel bajo

2)

Nivel alto

3)

Flanco de subida

4)

Flanco de bajada.

Es conveniente aclarar que, a pesar de que en los ejemplos señalados el término digital se ha relacionado siempre con dispositivos binarios. VENTAJAS 1. La señal digital es más resistente al ruido. 2. La señal digital es menos sensible que la analógica a las interferencias, etc. 3. Ante la pérdida de cierta cantidad de información, la señal digital puede ser reconstruida gracias a los sistemas de regeneración de señales (usados también para amplificarla, sin introducir distorsión). 4. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal. 5. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. Página No. 84 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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DESVENTAJAS 1. La señal digital requiere mayor ancho de banda para ser transmitida que la analógica. 2. Se necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior, en el momento de la recepción. DECODIFICADORES Realiza la descodificación de la señal es decir la comunicación misma con la maquina MULTIPLEXORES Controla que la señal ingrese sin problema. CONMUTADORES Compara la señal que ha ingresado para que no exista problema alguno.

DIGITAL

Señales

• •

Chips Integrados

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Circuitos Digitales

Acepta y procesa los datos

Binario (0,1) (Apagado/encendido

IDENTIFICACION DIGITAL

Mensaje Codificado

Verificado por el receptor

CIRCUITOS LOGICOS Un circuito lógico es aquel que maneja la información en forma de "1" y "0", dos niveles de voltaje fijos. "1" nivel alto y "0" nivel bajo. La electrónica moderna usa electrónica digital para realizar muchas funciones. Aunque los circuitos electrónicos pueden resultar muy complejos, en realidad se construyen de un número muy grande de circuitos muy simples. En un circuito digital se transmite información binaria (ceros y unos) entre estos circuitos y se consigue un circuito complejo con la combinación de bloques de circuitos simples. Página No. 86 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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La información binaria se representa en la forma de "0" y "1", un interruptor "abierto" o "cerrado", "On" y "Off", "falso" o "verdadero", en

donde

"0"

representa

falso

y

"1"

verdadero.

Los circuitos lógicos son básicamente un arreglo de interruptores, conocidos como "compuertas lógicas" (compuertas AND, NAND, OR, NOR, etc.) IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS PROTOBOARD El protoboard es un dispositivo que nos permite ensamblar circuitos electrónicos

(resistencias,

circuitos

integrados

interruptores,

transistores, etc.)

Esta tableta nos facilita el armado de elementos electrónicos sin la necesidad de soldar componentes. Se encuentra dividida en cuatro secciones: Como puede observarse cada uno de las cuatro secciones y los puntos de conexión de la tableta experimental se encuentran separados por un material aislante. Hay 60 juegos de 5 huecos Página No. 87 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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BATERÍAS Y PILAS Almacena energía eléctrica INTERRUPTORES O SWITCH Un interruptor o switch, es un dispositivo que abre o cierra un circuito eléctrico Los interruptores o switches pueden tener cualquier número de terminales, son necesarios al menos dos. RESISTENCIA O RESISTORES Una resistencia o resistor, limita o controla la corriente que fluya a través de un circuito, presentando una oposición o resistencia al paso de corriente. POTENCIOMETRO Un potenciómetro, es una resistencia variable. FOTOCELDA Una fotocelda, es un tipo especial de resistencia que varia de acuerdo a la intensidad de la luz que inicia en su superficie. CAPACITORES O CONDENSADORES DE CERAMICA Un condensador, o capacitor actúa como una batería temporal, pues almacena electricidad. Los de cerámica almacenan pequeñas cantidades de electricidad.

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CAPACITORES O CONDENSADORES ELECTROLÍTICOS Los

condensadores

cantidades

o

capacitores

electrolíticos

almacenan

relativamente grandes de energía eléctrica, poseen

polaridad, lo que significa que tienen un terminal positivo y uno negativo y por lo tanto se debe tener cuidado al conectarlos en un circuito. DIODOS EMISORES DE LUZ (LEDS) Un led es una clase especial de diodo, que emite luz cuando fluye una corriente a través de el. Tiene dos terminales llamados Ánodo y Cátodo. El cátodo es indicado por un lado plano en la cubierta de plástico del LED, o por un terminal mas corto. SCR El SCR permite paso de corriente, solo luego de un voltaje positivo sea aplicado momentáneamente a uno de sus terminales llamada puerta o gate (G ). Poseen tres terminales que se llaman: ANODO, CATODO Y PUERTA. TRANSISTORES El transistor es un componente usado para conmutar o amplificar electricidad. Tiene tres terminales llamados: EMISOR, BASE Y COLECTOR. CIRCUITO INTEGRADO Los circuitos integrados (IC) contienen muchos componentes (transistores, diodos, resistencias, condensadores etc.) colocados dentro de un paquete muy pequeño llamado chip. Página No. 89 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Cada clase de circuitos integrados, efectúa una función distinta de acuerdo a los componentes que posea

y a la forma como están

conectados con otros componentes

PARLANTES El propósito del parlante es producir sonido convirtiendo la corriente que fluye a través de él, en ondas sonoras. Se puede usar como micrófono convirtiendo las ondas sonoras en flujo de corriente

RESISTORES, RESISTENCIAS Y OHMIOS Los resistores son uno de los más populares y fundamentales componentes electrónicos. Siempre los encontrara en circuitos electrónicos. Resistencia, es la oposición

al paso de corriente. Alguna vez

necesitaremos resistencia para controlar el paso de corriente y para obtenerlo, usamos componentes conocidos como resistores. Cada resistor posee una cierta cantidad de resistencia. Esta es medida en ohmios. Por ejemplo un resistor de 10.000 ohmios opondría más resistencia al paso de corriente, que un resistor de 1.000 ohmios. EL CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS Es un método de indicar las resistencias en ohmios, y rango de tolerancia de suposición. Fue hecho para facilitar su amplio uso.

Página No. 90 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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¿POR QUE EL CODIGO DE COLORES? Con el código de colores, usamos bandas coloreados con el fin de evitar dos problemas básicos: 1. Seria muy difícil imprimir y ver números grandes en un resistor pequeño. 2. Aun si pudiéramos ver el número, al colocar el resistor en un circuito, podría ser tapado. Las bandas codificadas en color que rodean completamente el resistor, parecen resolver ambos problemas. Cuando lea el código de colores, el resistor debe sostenerse con la banda dorada (o plateada), a la derecha.

CODIGO DE COLORES DE LOS RESISTORES

NEGRO

0

CAFE

1

ROJO

2

NARANJA

3

AMARILL0

4

VERDE

5

AZUL

6

VIOLETA

7

GRIS

8

BLANCO

9

Cada color da un número particular. Por ejemplo, rojo es igual a dos. Página No. 91 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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Cuando se lea el código de color: •

La primera banda siempre es un número.

•

La segunda banda siempre es un número.

•

La tercera banda siempre es el numero de caros que se añadirá a los números (si es negra no se añaden ceros).

•

La cuarta banda representa un valor de tolerancia. Esta banda, es usualmente dorada 5% o plateada o exactitud en el valor del resistor.

TRABAJO EN EQUIPO Prácticas de diseño de circuitos bajo la supervisión del tutor.

Página No. 92 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y VIRTUALES •

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FRIES, Bruce y FRIES, Marty. Audio digital práctico. Ed. Anaya Multimedia. 2005. ISBN 8441518920

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RUMSEY, Francis y McCORMICK, Tim. Sonido y grabación. Introducción a las técnicas sonoras. 2004.

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WATKINSON, J. El arte del audio digital. IORTV, Madrid, 1993

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WATKINSON, John. Introducción al audio digital. 2003. ISBN 8493284491.

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http://www.monografias.com/

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http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica

Página No. 93 AUTOR: ING. IVAN YANEZ G.