Guia Electronica Basica
December 20, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Docente / Contenidos: Ángel Prince Diseño y Diagramación: Máximo Méndez
Derechos Reservados 2013. Unnatec
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Contenidos Básicos de Electrónica Básica
La Innovación de la
L
Esperanza
os grandes movimientos de la historia se han basado en el poder del ser humano. Son los individuos y los equipos los que inyectan innovación a las organizaciones, quienes producen los grandes cambios que revolucionan el mundo. Arquímedes decía: “Dame un punto de apoyo y moveré el mundo”, para enseñar que la palanca es capaz de multiplicar la fuerza y levantar cualquier objeto por muy pesado que sea, siempre que se tenga un punto de apoyo apropiado. Cuando alguien algu ien combina la energía y la inteligencia en el nivel correcto, estas le pueden generar una fuerza poderosa que catapulta de manera innovadora los nuevos paradigmas de la creatividad humana. Nuestra función como institución de educación superior es precisamente esa: facilitar a nuestros estudiantes estudian tes la palanca y el punto de apoyo para la innovación de la esperanza. Necesitamos una vía poderosa para enfrentar los grandes grand es desafíos que agobian a nuestra sociedad, traducidos en la pobreza y la coerción social. La pobreza no es creada por la gente pobre, sino por el sistema que hemos establecido, las instituciones que diseñamos y los conceptos que formulamos. Vivimos tiempos difíciles, pero cuando la crisis llega a su nivel más profundo, entonces estos agravantes deprimen la condición humana. Sin embargo, a pesar de la adversidad, podemos descubrir grandes oportunidades oportuni dades para mejorar el bienestar de nuestro entorno. Para esto, en la UNNATEC adoptamos un nuevo sistema de educación presencial y a distancia que le brindará las facilidades y el entorno de aprendizaje más idóneo para el desarrollo de sus competencias personales y profesionales, y le permitirá lograr su superación e inserción en el mercado laboral. Usted podrá estudiar, sin dejar de trabajar, y generar las entradas que le ayudarán a completar sus estudios. Así, podrá elevar su nivel de ingresos con una carrera profesional o técnica. Esta institución ha diseñado para usted unapara metodología innovadora facilidad de todos los recursos necesarios su aprendizaje, desdey práctica, el uso de con estalaguía instruccional, la mediación de los tutores en los encuentros presenciales, las tutorías presenciales y a distancia, hasta el uso del aula virtual, las bibliotecas digitales y las redes sociales.
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Todo ser humano ha venido a este mundo proveído de capacidades innatas, no solo para su desarrollo personal, sino también para contribuir a la generación de riquezas y bienestar del mundo donde vivimos. Usted puede develar el inmenso potencial que está oculto en su interior y mostrar la inquebrantable fe que lo caracteriza como ser humano, que no nació para sufrir la pobreza material o espiritual, sino para prosperar y triunfar en la vida. Esto es parte de nuestra misión, acompañarlo a recorrer este camino en el proceso de su formación, para que logre mejores resultados, con valor agregado, y que usted sea una inspiración insp iración personal para alcanzar la realidad reali dad que todos deseamos, “innovando la esperanza para vivir una vida digna y próspera”. Ramona Ramon a Reinoso Reinoso de de Reyes Reyes (Doña Cielo) / Presidenta del Consejo Directivo
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El Nuevo
Para Pa radi digm gma a
de la Educación
Dist stan ancia cia a Di
B
ienvenidos al sistema de educación a distancia en su modalidad semipresencial y virtual de la UNNATEC. Usted es un estudiante del siglo XXI y debe estar preparado para afrontar los grandes desafíos de la globalización y de la sociedad del conocimiento, y desarrollar las competencias personales y profesionales que lo acrediten como un individuo competente y eciente.
El propósito de esta guía instruccional es guiarlo y a la vez acompañarlo en el proceso de su propio aprendizaje. Este instrumento es suciente en sí mismo y lo llevará a
usted, paso a paso, por el camino de la construcción de su propio conocimiento. Con esta guía podrá realizar sus actividades de estudio, investigaciones y prácticas de cada eje temático de la asignatura. Nuestra propuesta metodológica para el uso de esta guía se centra en tres aspectos relevantes. Desde la perspectiva pedagógica, adoptamos el pensamiento constructivista como eje fundamental para fomentar el pensamiento crítico y creativo en la aplicación del conocimiento; desde una perspectiva comunicacional, para fomentar la dialéctica y la ética comunicativa del quehacer humano; y desde la perspectiva tecnológica, para crear los ambientes propicios de aprendizaje apoyados en las tecnologías de la información y comunicación. La articulación de la pedagogía, la comunicación y la tecnología, nos permite utilizar métodos y recursos útiles al momento de forjar las competencias requeridas en el currículo. Estas estrategias se basan en los postulados teóricos del profesor Reuven Feuerstein, quien favorece el desarrollo de los procesos mentales y las funciones cognitivas que están implícitos en las actividades educativas y en la vida social. Esta guía está diseñada con objetivos claros que puedan ser entendidos y logrados a través de su trabajo como estudiante de una manera efectiva, que le l e permitirá desarrollar
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las competencias denidas sin pérdida de tiempo ni de recursos valiosos. Los recursos empleados en la guía, le permitirán jar claramente los conceptos, manejar un nuevo
vocabulario, elaborar mapas conceptuales y diarios de doble entrada, interactuar con sus compañeros para discutir temas de relevancia y conectarse a múltiples enlaces de informaciones y de personalidades en el aula virtual y en las redes sociales. Una vez realizadas todas las actividades de trabajo, tanto de la guía instruccional como del aula virtual, usted estará en capacidad de ser s er evaluado y valorado con una alta calidad en el conocimiento de su área de estudio. estudi o. Espero que con esta nueva manera de lograr los aprendizajes, podamos hacer juntos un ejercicio, no solamente teórico, sino moderno y pragmático que nos permita ser mejores seres humanos y mejores profesionales. Ing. Luis Paulino Marte /
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Rector
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Indice Plan de Estudio de la Unidad I.................................................................................12
1.1. Los inicios de la ingeniería electrónica............ electrónica................................................... .......................................................13 ................13 ACTIVIDADES...............................................................................................................15 1.2. La importancia del uso de simuladores computacionales............. computacionales.......................................17 ..........................17 ACTIVIDADES...............................................................................................................21 GLOSARIO.....................................................................................................................23
Plan de Estudio de la Unidad II...............................................................................24
2.1. Voltaje.....................................................................................................................25 Voltaje.....................................................................................................................25
ACTIVIDADES..............................................................................................................27 2.2. Resistencia.................... Resistencia.......................................................... ............................................................................. .....................................................29 ..............29 ACTIVIDADES...............................................................................................................33 2.3. Corriente...................... Corriente............................................................. ............................................................................. .....................................................35 ...............35 ACTIVIDADES...............................................................................................................37 2.4. El multímetro y el protoboard............. protoboard................................................... ....................................................................39 ..............................39 ACTIVIDADES..............................................................................................................43 2.5. Circuitos en serie y en paralelos............... paralelos...................................................... ..............................................................45 .......................45 ACTIVIDADES..............................................................................................................49 2.6. Ley de Ohm.............................. Ohm.................................................................... ............................................................................ .........................................51 ...51 ACTIVIDADES..............................................................................................................55
2.7. Las leyes de Kirchhoff........... Kirchhoff................................................. ............................................................................ ............................................57 ......57 ACTIVIDADES..............................................................................................................63 GLOSARIO.....................................................................................................................65
Plan de Estudio de la Unidad III..............................................................................66
3.1. Resistencia.................... Resistencia.......................................................... ............................................................................ ....................................................67 ..............67 ACTIVIDADES...............................................................................................................73 3.2. Diodo............................. Diodo.................................................................... ............................................................................. ....................................................75 ..............75 ACTIVIDADES...............................................................................................................81 3.3. Diodo LED (LED).................. (LED)......................................................... ............................................................................. ...........................................83 .....83
ACTIVIDADES...............................................................................................................89 3.4. Capacitor................. Capacitor....................................................... ............................................................................. ..........................................................91 ...................91 ACTIVIDADES...............................................................................................................97
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3.5. Transistor........... Transistor.................................................. ............................................................................. ..............................................................99 ........................99 ACTIVIDADES.............................................................................................................107 3.6. Potenciómetro........................................................................................................109 ACTIVIDADES..............................................................................................................113 3.7. Fotorresistencia...... Fotorresistencia............................................ ............................................................................ .........................................................115 ...................115 ACTIVIDADES.............................................................................................................117 3.8. Circuitos integrados.................. integrados......................................................... ............................................................................1 .....................................119 19 ACTIVIDADES.............................................................................................................125 3.10. Fuente de poder............................. poder.................................................................... ......................................................................12 ...............................1277 ACTIVIDADES.............................................................................................................131 GLOSARIO...................................................................................................................133
Plan de Estudio de la Unidad IV ............................................................................135 ............................................................................135
4.1. El ciclo de producción................ producción....................................................... ............................................................................1 .....................................137 37 ACTIVIDADES..............................................................................................................143 4.2. El oscilador o Timer (temporizador) 555....................... 555............................................................. ........................................145 ..145 ACTIVIDADES.............................................................................................................151 4.3. Aplicaciones de los Circuitos Integrados.............. Integrados.................................................... ................................................153 ..........153 ACTIVIDADES.............................................................................................................159 4.4. El futuro de la electrónica.......... electrónica................................................. ............................................................................1 .....................................161 61 ACTIVIDADES.............................................................................................................167 GLOSARIO...................................................................................................................169
Plan de Estudio de la Unidad V ..............................................................................172 ..............................................................................172 C E T A N N U a c i g ó l o n c e T l a n o i c a N d a d i s r e v i n U
5.1. Conceptos básicos del electromagnetismo................. electromagnetismo....................................................... ...........................................173 .....173 ACTIVIDADES..............................................................................................................181 5.2. El magnetismo y la electrónica................ electrónica...................................................... .............................................................183 .......................183 ACTIVIDADES.............................................................................................................187 5.3. El transformador.... transformador........................................... ............................................................................. ........................................................189 ..................189 ACTIVIDADES.............................................................................................................195 5.4. El altavoz...................... altavoz............................................................ ............................................................................ ...................................................197 .............197 ACTIVIDADES.............................................................................................................203 GLOSARIO...................................................................................................................205
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Orientaciones muy importantes Ante s de inic Antes iniciar iar cada unidad del pro program grama, a, reco recomend mendamo amos s leer detalladam detall adamente ente las siguientes pautas:
1- Lee con atención la introducción de cada unidad, aquí se te explica el contenido de la misma. 2- Interpreta correctamente el objetivo objetiv o general de la asignatura, de esta manera man era sabrás con certeza a dónde queremos llegar. 3- Identica los objetivos especícos de cada eje temático en los documentos,
presentaciones, actividades, etc., con el objetivo fundamental de alcanzar mejores resultados de formación académica y profesional. 4- Visualiza detenidamente el plan de estudio, el orden y la jerarquía de los ejes temáticos y su relación con el tema de la unidad a estudiar, así logras no perder la secuencia de lo que has leído.
5- Usa todos los asignaturas y confecciona elementos que tus conoces propiosde resúmenes, contenidoscomentarios, aprendidos anteriormente anglosario teriormente de términos, en otras reseñas, etc.; analízalos y preséntaselos al resto del grupo y a tu profesor en clases. 6- Analiza con detenimiento los planteamientos de los diferentes autores que tendrás al alcance en el Aula Virtual, aplicando tu propia experiencia para interpretarlos debidamente. De esta forma estarás en mejores condiciones de comparar, comprender y actualizar esa información con la realidad más cercana a ti. 7- Reorganiza el tiempo, logrando disponer del necesario para tu formación, evitando que la premura afecte la concentración necesaria en lo que haces. Siempre trata de aprovechar el tiempo indicado para realizar las actividades. 8- Comprueba tu propio nivel de aprendizaje realizando las actividades propuestas en
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cada eje temático y que aparecen al nal de cada una de las unidades de estudio.
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9- Refresca y mantén vigente cada competencia a desarrollar, como utilidad necesaria para tu evaluación. 10- Consulta el glosario, visualiza los videos y participa en los foros de discusión del Aula Virtu Virtual. al. 11- Cumple con las horas establecidas para cada unidad. 12- Ante cualquier dicultad, comunícate con tu profesor por cualquiera de las vías
previstas.
Adelante Adel ante,, tú pued puedes!! es!!! !
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PLAN DE ESTUDIO INTRODUCCIÓN AL AMBIENTE AM BIENTE TECNOLÓGICO
UNIDAD I CONTENIDO 1 - Objetivo General
Adquirir y describir los aspectos históricos relevantes que marcaron el inicio de la electrónica y sus principales aplicaciones.
2 - Objetivos Específicos
• Reconocer la historia de la Electrónica en sus orígenes. • Identicar los componentes electrónicos que, en el origen, marcaron una pauta en el desarrollo cientíco técnico. • Identicar y trabajar con simuladores computacionales para identicar sistemas o circuitos electrónicos y para visualizar la factibilidad de los diseños
3 - Ejes temáticos
Los inicios de la ingeniería electrónica. Los descubrimientos más importantes. Importancia del uso de simuladores computacionales para identicar sistemas o circuitos electrónicos y para visualizar la factibilidad de los diseños.
4 - Términos y definiciones
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APRENDIZAJE
T A N N U a c i g ó l o n c e T l a n o i c a N d a d i s r e v i n U
5 - Competencias
Fiabilidad, modelo.
• Reconocer la historia de la Electrónica en sus orígenes. • Explicar los componentes electrónicos que, en el origen, marcaron una puta en el desarrollo cientíco técnico. • Explicar la importancia del uso de simuladores computacionales para identicar sistemas o circuitos electrónicos y para visualizar la factibilidad de los diseños.
ACTIVIDADES
Entra al aula virtual y participa en la discusión del foro de la unidad. Foros de discusión y actividades escritas.
HORAS DE TRABAJO
Horas presenciales --- 4 Horas a distancia ---- 16
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1.1. Los inicios de la ingeniería electrónica ele ctrónica 1.1.1. Objetivo de la unidad temática.
Explicar la historia de la Electrónica en sus orígenes.
1.1.2. Competencia a desarrollar.
Explica la historia de la Electrónica en sus orígenes.
1.1.3. Operaciones mentales.
Comparación,
hipotético.
diferenciación,
clasicación,
transformación,
razonamiento
1.1.4 Actividades.
Videos de contenido, foros de discusión y actividades escritas.
1.1.5. Los inicios de la ingeniería electrónica. ¿Qué es la Electrónica?
La Electrónica es el campo de la ingeniería y de la Física aplicada, relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento dependen del ujo de electrones para la generación, transmisión,
recepción y almacenamiento de la información. Esta información puede consistir consi stir en voz o música (como en un receptor de radio), en una imagen en una pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o computadora.
1.1.5.1. Inicios de la electrónica
La introducción de los tubos al vacío (primera generación), a comienzos del siglo XX, propició el rápido crecimiento de la electrónica moderna; con estos dispositivos se hizo posible la manipulación de señales, algo que no podía realizarse en los antiguos circuitos telegrácos y telefónicos ni con los primeros transmisores que utilizaban
chispas de alta tensión para generar ondas de radio. Por ejemplo, con los tubos al
vacío pudieron amplicarse las señales de radio y de sonido débiles; además, podían
superponerse señales de sonido a las ondas de radio. El desarrollo de una amplia variedad de tubos, para radial, funciones especializadas posibilitó el rápido avance de la tecnología dediseñados comunicación antes de la Segunda Guerra Mundial, y el desarrollo de las primeras computadoras, durante la guerra y poco después de ella.
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1.1.5.2. Los descubrimientos más importantes
Tubos al vacío (Diodos y Tríodos)
Un tubo al vacío consiste en una cápsula de vidrio de la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos elementos (diodo) está formado por un cátodo y un ánodo, este último conectado al terminal positivo de una un fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño que se calienta mediante lamento) libera electrones que migran hacia tubo él (unmetálico cilindro metálico en torno al cátodo, también llamado llam ado placa). Si se aplica una tensión tens ión alterna al ánodo, los electrones sólo uirán hacia el ánodo durante el semiciclo positivo; durante
el ciclo negativo de la tensión alterna, el ánodo repele los electrones, impidiendo que cualquier corriente pase a través del tubo. Los diodos conectados de tal manera que sólo permiten los semiciclos positivos positi vos de una corriente alterna (CA) se denominan tubos recticadores y se emplean en la conversión de corriente alterna a corriente continua
(CC). Al insertar una rejilla, formada por un hilo metálico en espiral, entre el cátodo y
el ánodo, y aplicando una tensión negativa a dicha rejilla, es posible controlar el ujo
de electrones. Si la rejilla es negativa, los repele y sólo una pequeña fracción de los electrones emitidos por el cátodo puede llegar al ánodo. Este tipo de tubo, denominado
tríodo, puede utilizarse como amplicador. Las pequeñas variaciones de la tensión
que se producen en la rejilla, como las generadas por una señal de radio o de sonido,
pueden provocar grandes variaciones en el ujo de electrones desde el cátodo hacia el
ánodo y, en consecuencia, en el sistema de circuitos conectado al ánodo.
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Acti Ac tivi vida dade des s Eje Temático: 1.1. Los inicios de la ingeniería electrónica el ectrónica Nombres y apellidos: ______________________________________________________ Matrícula: _________________ Facilitador: __________________________________________________________ Fecha: ___________________ 1- Participa en el foro de discusión relacionado con el tubo al vacío o primer componente electrónico (1ra Generación), con capacidad de regulación, manipulación y amplifcación de señales, en el comienzo del siglo XX.
2- Resume las características generales de los tipos de tubos al vacío o primeros componentes electrónicos. Tubos al vacío
Característica
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1.2. La importancia del uso de simuladores computacionales. 1.2.1. Objetivo de la unidad temática.
Trabajar con simuladores computacionales, para identicar sistemas o circuitos
electrónicos.
1.2.2. Competencia a desarrollar.
Trabaja con simuladores computacionales, para identicar sistemas o circuitos
electrónicos.
1.2.3. Operaciones mentales.
Diferenciación, clasicación, transformación, evocación, razonamiento hipotético.
1.2.4. Actividades.
Videos de contenido, foros de discusión y actividades escritas.
1.2.5. Importancia del uso de simuladores computacionales (breve reseña Histórica).
El uso de computadoras para la solución de problemas es una experiencia casi
universal para aquellos que están en las áreas técnico-cientícas. En el campo de la
electrónica, los simuladores de circuitos, como Spice, surgen en los años 70, primero como herramienta altamente especializada, especiali zada, para convertirse con los años en un recurso al alcance de todos, al igual que los simuladores de componentes electrónicos. Estas herramientas han dado lugar a diversas reacciones, reacci ones, que van desde la trivialización –lo más frecuente– hasta planteamientos losócos profundos. Lo que sabemos del origen
del universo no es por observación, sino producto de simulaciones por computadora. 1.2.5.1. El uso de un simulador computacional profesional
Ayuda a la comprensión de los conceptos más difusos en la disciplina, nos sirve como una herramienta en el diseño de sistemas electrónicos, apoyando apoyan do el entendimiento de los fenómenos que ocurren en tiempos pequeños, apoyando en situaciones que pudieran ser peligrosas, facilitando la comprensión de los fenómenos que ocurren en el dominio de la frecuencia, o analizando las condiciones límite de operación de los componentes. Con el uso del simulador se obtienen resultados satisfactorios que ayudan a entender y reforzar los conceptos de la electrónica y aprender a utilizar el simulador, para comprobar la factibilidad de los diseños. Además, nos permite permit e entender sistemáticamente los elementos constituyentes de los simuladores, adentrarnos en los modelos empleados, métodos numéricos y herramientas computacionales. La práctica nos ha llevado a transitar de los modelos analíticos a los computacionales, para hacer así más evidente la importancia de los modelos analíticos; así como las ventajas y limitaciones inherentes a los simuladores. 1.2.6. Ejemplos de simuladores utilizados en el análisis de circuitos eléctricos.
a) PSpice. b) Electronics. c) Workbench (EWB). d) Crocodile Clips. e) SolveElec. f) PROTEUS.
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g) MATLAB. Página |
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1.2.7. Introducción y análisis en los tipos de simuladores.
El análisis y diseño de circuitos eléctricos y electrónicos juega un papel muy importante en la formación de todo ingeniero eléctrico, desde su preparación como estudiante hasta el ejercicio de su carrera en actividades de docencia, investigación y de aplicación industrial. Debido a su relevancia, las instituciones de educación superior incluyen este tema en los programas de estudio de Electrónica Básica, tanto para estudiantes de ingeniería ingenierí a eléctrica como de otras especialidades como electrónica, mecánica y mecatrónica, entre otras. A losamplia ingenieros queaplicaciones se dedicanresidenciales, al diseño de circuitos integrados (CIs ), les (CIs), es útil en una gama de comerciales e industriales. Es obligatorio dentro de los procedimientos de diseño, la simulación de sus circuitos como paso previo a la construcción de los prototipos correspondientes, con la intención in tención de reducir los costos de producción y ahorrar tiempo tiemp o en procesos de fabricación no deseables y el exceso de pruebas. Adicionalmente, los circuitos resultantes tendrán indicadores importantes de funcionalidad y conabilidad,
siendo esto la gran importancia de la simulación.
Para llevar a cabo la simulación, existen una gran variedad de programas simuladores de circuitos, tanto analógicos como digitales. Algunos de ellos, los más sencillos y de menor alcance, se encuentran disponibles de manera gratuita y existen otros (programas profesionales) mucho más avanzados y poderosos, que requieren de la adquisición de una licencia. De forma genérica, los simuladores de circuitos pueden clasicarse en dos grandes grupos:
1- Orientados al manejo de diagramas esquemáticos, como el PSpice. 2- Orientados a la resolución de ecuaciones, como el MATLAB. Partiendo del hecho de que en el mercado existe una amplia gama de simuladores de circuitos, es necesario detectar sus debilidades debilid ades y fortalezas para compararlos y tener los indicadores que nos permitan elegir el que más se ajusta a nuestras necesidades especícas de diseño. 1.2.8. Análisis de los dos grandes grupos de Simuladores Electrónicos C E T A N N U a c i g ó l o n c e T l a n o i c a N d a d i s r e v i n U
1.2.8.1 Simulador PSpice
SPICE, signica Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis
(Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados). Se desarrolló en la Universidad de California, en Berkeley. SPICE es capaz de manejar no linealidades y ofrece un control automático de paso de tiempo de la integración. Existen varias versiones comerciales de SPICE que trabajan en computadoras personales y varios sistemas operativos populares. Ejemplos de ellas: a) Una versión comercial de SPICE: Es PSpice [3]. b) La versión de evaluación de Cadence, la cual incluye, además de otros, los cuatro paquetes siguientes PSpice [2]. 1. Capture CIS. Permite formar el circuito esquemático como especicar el análisis que se desea realizar. 2. PSpice AD Demo. Con
que se desea analizar, así
este paquete se realiza el análisis del circuito, y para esto acepta el circuito esquemático de Capture o un archivo que describe el circuito
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(NETLIST).
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3. PSpice Advanced Analysis Demo. Este paquete sirve para realizar cuatro análisis análisi s
útiles en el diseño de un circuito: sensibilidad, optimización, smoke para chequear el sobrecalentamiento de algún componente y Montecarlo.
4. Model Editor. Este Editor. Este permite modicar los modelos de algunos de los elementos de
Pspice.
1.2.8.2 Simulador MATLAB.
MATLAB, en su contenido básico, es un entorno integrado de trabajo que permite el análisis y la resolución por computación de ecuaciones matemáticas interactivas, de forma sencilla, con más de 500 funciones matemáticas, estadísticas y técnicas implementadas, así como la visualización a través de todo tipo de grácos de ingeniería y cientícos MATLAB [4]. Por otra parte, MATLAB presenta un lenguaje de
programación de muy alto nivel basado en vectores, arrays y matrices. Esto es muy útil en los tradicionales análisis por nodos y mallas, contenidos en los cursos de circuitos, en donde normalmente se requiere de resolver un sistema de ecuaciones simultáneas mediante procedimientos matemáticos. 1.2.9. Conclusiones
Con el análisis de los simuladores computacionales, se propone una estrategia
para lograr el aprendizaje computacional profesional,activo como de paquete la Electrónica, básico defavoreciendo favorecien diseño profesional do el uso de y experimentos un simulador rápidos, teóricos para reforzar los principios teóricos, así como los principios de construcción y operación de circuitos electrónicos y/o componentes discretos. La aplicación de simuladores es fundamental en la enseñanza, análisis y diseño de circuitos eléctricos, en cualquier institución de educación superior. Para ello, profesores y alumnos cuentan con una gran variedad de simuladores, unos orientados a la resolución de ecuaciones, como MATLAB y otros como PSpice, que se basan en el manejo esquemático. Éstos últimos parecen tener mayor aceptación, pues son mucho más fáciles de aprender e interpretar. La mayoría de estos programas están disponibles, para una amplia variedad de sistemas operativos, como son Windows 98/
Me/2000/XP/2003/Vista, MAC y Linux. 1.2.10. Recomendación
Se recomienda a los estudiantes que se inician con el manejo de simuladores, comenzar con aquellos de más fácil manejo (EWB, Crocodile Clips, SolveElec), por ser más intuitivos. Aquellos más especializados como PSpice, PROTEUS y los orientados a la resolución de ecuaciones como el MATLAB, requieren de una mayor cantidad de práctica, por lo que deben ser estudiados con cuidado, de preferencia, apoyados por tutoriales. Es de gran valor destacar que a pesar de la importancia de un simulador en el análisis de circuitos, éste nunca deberá sustituir el análisis teórico-matemático hecho en papel, sólo debe ser contemplado como una herramienta auxiliar de comprobación. Nota 1. En el mundo de la ingeniería ingenierí a se van estableciendo métodos y modalidades, modalid ades, de forma paralela, entre los diferentes grupos multidisciplinarios de cientícos. El siguiente procedimiento se está aplicando como una condición suciente, una vez
aprobado el funcionamiento del circuito por los programas o simuladores (condición
necesaria).armarlo necesario Es decir, en aunque un tablero un de circuito prototipo trabaje (protoboard), correctamente antesen deelrealizar simulador, alguna es actividad comercial o implementarlo en algún sistema. Esta sería la (condición suciente), siendo altamente recomendable para garantizar la abilidad y conabilidad
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del circuito o dispositivo.
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Nota 2. Hay que saber diferenciar entre componentes y elementos. Los componentes son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos o abstracciones idealizadas que constituyen la base para el estudio teórico de los mencionados componentes. Así, Así , los componentes aparecen en un listado de dispositivos que forman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.
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Acti Ac tivi vida dade des s Eje Temático: 1.3. Importancia del uso de simuladores computacionales Nombres y apellidos: ______________________________________________________ Matrícula: _________________ Facilitador: __________________________________________________________ Fecha: ___________________ 1- Participa en el foro de discusión relacionado con distintos tipos de simuladores computacionales. Nombra los dos grandes grupos del programa o aplicación donde se usa y el principio de funcionamiento. ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ________________________ ________________________________________________________ ____________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ 2- Resume, abordando o refriéndote a un simulador computacional de tecnología de punta, sus ventajas y desventajas ante el análisis o método m étodo analítico. Justifca tu respuesta. ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __ ________________________ ________________________________________________________ ____________________________________________________ ______________________________ __ ____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ ______________________________ __
C E T A N N U a c i g ó l o n c e T l a n o i c a N d a d i s r e v i n U
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GLOSARIO Fiabilidad. Es
la probabilidad del buen funcionamiento de algo.
Modelo. Un
modelo de las ciencias físicas es una traducción de la realidad física de un sistema en términos matemáticos; es decir, una forma de representar cada uno de los tipos de entidades que intervienen en un cierto proceso físico mediante objetos matemáticos. Las relaciones matemáticas formales entre los objetos del modelo deben representar de alguna manera las relaciones reales existentes entre las diferentes entidades o aspectos del sistema u objeto real. Así una vez “traducido” o “representado” cierto problema en forma de modelo matemático, se s e pueden aplicar el cálculo, el álgebra ál gebra y otras herramientas matemáticas para deducir el comportamiento del sistema bajo estudio. Un modelo físico requerirá por tanto que se pueda seguir el camino inverso al modelado, permitiendo reinterpretar en la realidad las predicciones del modelo. FUENTES
1. [2] Báez L. David. “Análisis de circuitos con PSpice”, 4ª. Edición. Edición . Alfaomega, México, 2009. 2. Graw Hill, México, 2009.
3. [4] Pérez L. César. “Matlab y sus Aplicaciones en las Ciencias y la Ingeniería”, PEARSON Prentice Hall, España, 2003. 4. Circuitos eléctricos. James W. Nilsson y Susan A. Riedel. Uned (George 2 – USCO). PEARSON. 7ma Edition. 5. http://www. http://www.sees.cinvestav.m sees.cinvestav.mx/simulacion/. x/simulacion/. 6. Biblioteca virtual de sinónimos. http: //biblioweb.sindominio. net/telemática/
softlibre/ node 1.html.
7. Diccionario de Lengua Española –Vigésima segunda edición. 8. Boylestad R &Nashelky L.: Fundamentos Fundamen tos de la Electronica, Prentice- Hall. E.E.U.U. 1982. 9. Hayt W. &Kemmerly J.: Análisis de Circuitos en Ingeniería Quinta Edición Mc Graw Hill. 1999.
10. Boylestad R.: Análisis Introductorio de Circuitos. Prentice-Hall Octava Edición. 11. Savant C.J, Roden &Carpenter: Electronic Design Circuits & Systems. Benjamin Cummings. Publication. E.E.U.U. 1991. 12. Schiling D.L. &Belove CH.: Electronic Circuits, Discrete and Integrated. Mc. Graw-
Hill. E.E.U.U. 1989. Nota:
Las referencias 8, 9, 10, 11 y 12 son válidas para todas las unidades temáticas.
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