Electrónica de implementos básicos. Generador de señales o destellador y censor por temperatura

1. Argumento
   teórico
2. Proyectos caseros de fácil
   armado
3. Comentarios

Puedes tener en cuenta que alrededor tuyo existen
diferentes tipos de artefactos que por más sofisticados
que parezcan poseen implementos simples en su interior los cuales
los puedes observar como un chip u otro rasgo físico.
Cuando realizas un diagrama o
conexión eléctrica casi muchos desprecian la
resistencia de
los cableados por su perdida mínima pero eso se puede
compensar, una de las ecuaciones
más conocidas es V =IR (voltaje, resistencia, Intensidad),
Unos rasgos fáciles de los implementos básicos se
conoce como la resistencia se opone a el paso de
corriente, el capasitor se opone a cambios bruscos
de voltaje y el inductor se opone a cambios bruscos
de corriente.

Ahora un diodo simple es el que permite el
flujo de corriente en una sola dirección, un transistor es
utilizado como llave sensible en circuitos
posee tres terminales colector emisor y base de estos existen los
tipos PNP y NPN (Positivo y
Negativo). Cuidado al utilizar los transistores
estos su corriente se mueve del colector a emisor y el voltaje o
corriente el la base así como es su valor
así su paso de corriente del colector al emisor si deseas
saber más existen muchos libros
adecuados solo te he recordado los usos
básicos.

1. ARGUMENTO
   TEÓRICO

Circuitos Integrados compuertas (NOT,
AND)

Los circuitos
integrados es un circuito electrónico pequeño
formado por transistores, condensadores
dentro de una pastilla hecha de semiconductor, En sus diferentes
formas tienen ciertas limitaciones.

Estos sistemas radican
en su versatilidad, ya que se puede adaptar a muy diversas
aplicaciones y bajo los mismos principios.

Un semiconductor es un material que puede conducir a
medias entre estos semiconductores
están el silicio (Si) cuya resistencia al paso de
corriente esta en el orden 1000ohm por milímetro cuadrado,
el germanio (Ge) esta en el orden 89 ohm por milímetro
cuadrado.

Los circuitos Integrados poseen una nomenclatura que
los identifica entre todos, cuya escritura
varia dependiendo el fabricante y uso, entre estos números
se contempla temperatura,
fabricante, función
lógica,
etc.

Las compuertas lógicas son la base de la construcción de los sistemas
digitales, por simple dicho son puertas o llaves que permiten
pasar o no un voltaje o corriente. En este caso trataremos dos
tipos de compuertas las cuales facilitaran el objetivo. El
paso abierto se le como 1 y el cerrado se lee como 0.

Compuerta NOT o inversor efectúa la
operación llamada complementación este cambia su
nivel lógico de 1 a 0. Este hace su salida cero si su
entrada excede o iguala su voltaje de trabajo (su
entrada esta en nivel 1), de forma contraria su salida es 1 o
esta abierta si su entrada es cero.

Compuerta AND Esta compuerta genera operaciones
lógicas de multiplicación en esta compuerta la mas
sencilla tiene dos entradas para generar una salida (A y B) donde
su salida será 1 o abierta si todas sus entradas
están en nivel lógico 1 (salida = 1 si, A y B = 1)
de otro modo su salida será cero (0).

Termistor: Es un dispositivo semiconductor de dos
terminales cuya resistencia, es sensible a la temperatura. Su
resistencia es no lineal en la curva de su resistencia, posee
rasgos de temperatura de 20ºC a 100ºC La
disminución de la resistencia con un incremento de la
temperatura indica un coeficiente térmico negativo de otro
modo su coeficiente térmico es positivo.

Tabla 1: Datos
experimentales de la resistencia eléctrica, R, a
diferentes temperaturas,

Para un termistor de cubierta metálica. Hubo que
cambiar la posición del dial del multimetro debido
a la importante variación del rango de variación de
la resistencia. La tercera columna corresponde a los valores de
la resistencia estimados después de haber tomado las
cuatro primeras medidas experimentales.

PROYECTOS CASEROS DE
FÁCIL ARMADO:

A continuación te presento dos proyectos simples
de uso relativamente básico el cual puedes modificar a tu
comodidad, puedes cambiar algunos materiales, a
tu gusto o para un mejor funcionamiento, al momento de crearlo
utilice materiales de mi localidad y puede que no coincidan con
la tuya o con tu fin.

Si prefieres simular en computadora
hazlo en circuitmaker preferiblemente en livewire que es mucho
mejor y podrás ver lo que esperas.

"Censor por temperatura"

MATERIALES:

Circuito impreso, cubierta plástica

INTRODUCCIÓN

En su vida útil los termistores varían su
resistencia con respecto a la temperatura, esto es uso
básico en termostatos.

Las resistencias
variables son
en uso manual a los
termistores, un releí permite ser un interruptor que
domina dos circuitos diferentes el controlado y el
magnético, su uso varia por el fabricante, entre los
termistores los positivo aumenta resistencia con aumento de
temperatura y negativos disminución de resistencia con
aumento de temperatura.

PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE:

En este circuito lo importante es lo existente en sus
implementos, la estética puede variar por el
diseñador o ensamblador,
primero se requiere armar un circuito sencillo al que llamaremos
"Interruptor por temperatura" su variación se deriva en
las resistencias y en el termistor escogido, cada
diseñador escoge el mas adecuado para su
objetivo.

1. De la entrada del transformador cuyo voltaje puede
   variar y regular el ajuste de este en este caso utilizaremos
   12V.
2. luego en paralelo se conectan unas resistencias
   variables de 500 K para el ajuste de la temperatura al
   relevador. Puede variar el valor de resistencia variable
   dependiendo del uso que desees darle
3. Paralelo a esta se conecta una resistencia de 50K (si
   deseas) para ajuste de iluminación de temperatura o la escala de
   temperatura cuyos leds o lámparas se conectan en serie y
   a cada una le antecede una resistencia (diagrama) para indicar
   la temperatura dependiendo del diseñador se agrega o
   quitan leds o lámparas también puedes variar el
   valor de los resistores dependiendo del valor de leds que
   utilizas estos están hechos a los utilizados por su
   creador y es probable que no coincidas con estos.
4. Para el medidor del escala después del
   termistor en paralelo una resistencia de 16Ω
   y este a un medidor analσgico de voltaje con bobina de
   1mA y 50 Ω si no lo consigues tendrαs
   que variar la resistencia haciendo los cálculos como
   fabricar un voltímetro, recomendación "libro
   análisis de Circuitos de
   Boylestad".

RESULTADO ESPERADO:

El termistor abre o cierra el paso de corriente y este
ajustado por los resistores P1 este indicara la temperatura de
abrir o cerrar el relevador el cual indicara la temperatura por
la pantalla de absceso al nivel de temperatura se conecta a los
terminales del relevador el dispositivo a controlar (abanico o
lámpara) o simplemente para indicar el nivel de
temperatura.

Y podrás controlar cualquier dispositivo por
temperatura el funcionamiento baria por el tipo de relevador
utilizado si es de dos tiempos o solo uno recuerda encontrar tu
sensibilidad adecuada para el termistor dependiendo del lugar a
colocarlo.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

"Generador de señales cuadradas o
destellador"

INTRODUCCIÓN:

Existen diferentes tipos de ondas, entre
estas ondas cuadrada, senoidales, diente sierra, triangulares
entre otras.

Las ondas cuadradas pueden variar al igual que las otras
en su amplitud y frecuencia, la frecuencia es el numero de ondas
por unidad de tiempo estas
ondas cuadradas muchas veces se leen como 0 y 1 dependiendo donde
este si esta en su cresta arriba 1 y en su parte más baja
0.

En este generador de onda cuadrada la amplitud
será dada por el voltaje y este será observado en
un osciloscopio
al aumentar el voltaje aumenta la amplitud o fuerza de la
onda. La frecuencia de onda se regula con un potenciómetro
que regulará el destello o intervalos de onda en un tiempo
determinado.

λ = Longitud de onda

MATERIALES:

Estos materiales pueden encontrarse en el mercado local,
aparte se necesita un fundidor de estaño, estaño
para ensamblar las piezas. La presentación varía
dependiendo al diseñador. Costo dependiendo
de tu región y suplidor.

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO:

1. Primero se debe tener un lugar de trabajo ordenado,
   en la plantilla perforada coloque en lugares
   estratégicos el integrado 4069B y 4011B, lugar donde le
   sirva para poder
   ensamblarlo, ahora tenga en cuenta que según el diagrama
   un inversor tiene su salida hacia donde apunta el
   símbolo al igual la compuerta AND.
2. Señale con un piloto los dos puntos donde esta
   el cable positivo y el negativo en la placa, luego conecte el
   pin 14 del inversor con el 4011B de este conéctelo al
   punto donde coloca la alimentación
   positiva. ahora el pin 7 de cada integrado se conectan entre si
   y este al punto donde coloco como negativo.
3. Observe el diagrama y note que el pin 1 del 4069B es
   una entrada del inversor y el 2 una salida, así es 3 y
   4. luego conecte un cable desde el pin1 del 4069 al pin 4 o el
   6 como usted prefiera ahora desde el pin 2 debe conectar un
   cable a una de las entradas del capasitor no
   electrolítico el cual a su otra pata se le conecta otro
   cable al pin 3 o 5 dependiendo de cómo lo haya querido
   usted.
4. Ahora tome el potenciómetro de frente a usted
   y note que este pose tres patas llamadas (1,2,3) conecte un
   cable a la pata 1 y otro a la 2 luego el cable de la pata 1
   conéctelo al pin 3 o 5 dependiendo de cual haya
   escogido, después el otro de la pata 2 conéctelo
   a la salida del inversor escogido 4 o 6 si prefiere puede
   hacerlo al pin 1.
5. Ahora desde la salida del invasor 4 o 6 dependiendo
   de cual haya escogido coloque un cable a el pin 2 del integrado
   4011B, después conecte el pin 1 del 4011B al pin 14 de
   este esto es para que existe una entrada en (1) en el pin para
   que abra o cierre la puerta dependiendo si sus dos entradas son
   (1) para que su salida sea (1), luego de terminado al pin 3
   coloque un cable y al otro extremo coloque un conector hembra
   de color rojo
   coloque otro igual de color negro pero al punto donde se
   conecta el negativo del circuito.
6. para probar coloque un led o foco de poca potencia en
   estos conectores y podrá observar el oscilamiento o
   temporización a medida que cambia el estado de
   1 a 0 del 4069B.

Si se hace más chica la resistencia del
potenciómetro oscilara más rápido y
así como se cambia el voltaje de entrada así cambia
la amplitud de la oscilación si prefiere puede colocar una
resistencia variable o potenciómetro en la
alimentación para observarlo si no posee una fuente
variable recuerde que su funcionamiento se basa desde (3 a
15)V.

Observe que cada integrado tiene una marca la cual se
coloca frente a usted y se comienza a contar las patas de este en
contra sentido horario desde las de abajo luego las de arriba
así como el diagrama mostrado arriba.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

El procedimiento de
ensamblado es censillo se debe tener cuidado el momento de
colocarle la soldadura de
estaño porque a una temperatura alta puede averiar los
integrados.

Cuando se observe las oscilaciones de onda en un
osciloscopio deberá bajar la escala vertical un poco o
aproximado 2V para centrear la onda a la escala del osciloscopio,
tome en cuenta que esto se debe al nivel de carga y descarga del
capacitor por el que no llega a ser cero.

También puede variar por el tipo de capasitor y
tamaño del capasitor.

Comentarios:

Los aspectos externos pueden variar dependiendo el
diseñador, al igual que los implementos o el objetivo
principal, el medidor debe ubicarse después del termistor
para calibrar la unidad de medida al ensamblarlo se ubicara la
más adecuada. Puede tomar en cuenta que existen diferentes
termistores de acuerdo el uso y sensibilidad ahora, puede buscar
la data del fabricante al igual que los integrados utilizados en
su sitio preferido o en JAMECO.COM que es uno de las
más utilizadas. Existen diferentes formas de llegar a un
fin dependiendo de la voluntad y de la creatividad,
existen formas de llegar a ese fin de forma simple. Debes tener
conocimientos básicos de los implementos para modificar
sino amplia tus conocimientos con cualquier libro, puede que
algunos valores de
algunos materiales mencionados al momento de armarlo no lleguen a
tu objetivo existen muchos fabricantes y estos traen sus
variaciones cuando lo realices preferible ten conocimientos de
los implementos básicos y su función. De otro modo
no podrás comprender su problema y fabricar una posible
conclusión.

BIBLIOGRAFÍA:

Análisis de Circuitos Boylestad décima
edición

Programas guías de simulación
Livewire y PCBwiz

ANIBAL MONTILLA

Panamá

mayo 2006

Estudiante Ing. Eléctrica y electrónica UTP

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