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Advancing Technology
for Humanity

Contenido Programático
1.

Introducción a los Microcontroladores y Plataforma Arduino.

2.

Lenguaje de Programación Arduino: entorno de desarrollo, acceso a puerto serie (USART) y simuladores.

3.

Practica: Entrada/Salida; Digital y Análoga.

4.

Practica: Luces Secuenciales (LEDs), PWM (Modulación por Anchura de Pulsos).

5.

Practica: Pulsadores y Relays.

6.

Practica: Sensores; Obstáculo, Ultrasonido, Movimiento, Temperatura y Humedad.

7.

Practica: Pantalla LCD, Control de Motores DC-Puente H y Motor Paso a Paso.

8.

Demostración PICs Microchip: Arquitectura PIC 16F628A , Configuraciones del PIC con CCS y MPLABX,
Simulación con Proteus, Practicas Básicas con LEDs.

9.

Demostración Raspberry PI-MB

10. Ultima Clase Presentar Proyecto Practico como examen.

• Un microcontrolador es un “ordenador en un chip”. Es el cerebro electrónico utilizado para

controlar juguetes, microondas, frigoríficos, televisores, ordenadores, impresoras, módems,
el sistema de arranque de los coches, etc..
• Es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su

memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea
específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades
funcionales de una computadora: unidad central de
procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida.
• *Memoria (para almacenar programas)
• *Un procesador (para procesar y llevar a cabo los programas)
• *Pines de entrada/salida (para conectar interruptores, sensores, y dispositivos de salida

como los motores y lámparas).

•

Los ingenieros de Texas Instruments Gary Boone y Michael Cochran lograron crear el primer microcontrolador, TMS 1000, en 1971;
fue comercializado en 1974. Combina memoria ROM, memoria RAM, microprocesador y reloj en un chip y estaba destinada a los
sistemas embebidos.

•

La mayor parte de las aplicaciones digitales en electrónica se basaban en la llamada lógica cableada, es decir, si existía un problema
este era analizado y se sintetizaba una función en base a la lógica de Boole que era la solución al problema planteado.

•

La mayoría de los microcontroladores en este momento tienen dos variantes. Unos tenía una memoria EPROM reprogramable,
significativamente más caros que la variante PROM que era sólo una vez programable. Para borrar la EPROM necesita exponer a la
luz ultravioleta la tapa de cuarzo transparente. Los chips con todo opaco representaban un coste menor.

•

En 1993, el lanzamiento de la EEPROM en los microcontroladores (comenzando con el Microchip PIC16x84) permite borrarla
eléctrica y rápidamente sin necesidad de un paquete costoso como se requiere en EPROM, lo que permite tanto la creación rápida
de prototipos y la programación en el sistema. El mismo año, Atmel lanza el primer microcontrolador que utiliza memoria
flash Otras compañías rápidamente siguieron el ejemplo, con los dos tipos de memoria.

•

En la actualidad los microcontroladores son baratos y fácilmente disponibles para los aficionados, con grandes comunidades y
aficionados.

•

En el futuro, la MRAM podría ser utilizada en microcontroladores, ya que tiene resistencia infinita y el coste de su oblea
semiconductora es relativamente bajo.

 Unidad de Procesamiento Central (CPU): De 4, 8 y 32 Bits con de Arquitectura Harvard, con memoria/bus de datos

separada de la memoria/bus de instrucciones de programa. Con Arquitectura Von Neumann, también llamada
Arquitectura Princeton, con memoria/bus de datos y memoria/bus de programa compartida.
 Memoria de programa: Es una memoria ROM (Read-Only Memory), EPROM (Electrically Programable ROM),

EEPROM (Electrically Erasable/Programable ROM) o Flash que almacena el código del programa que puede ser de un
Kilobyte a varios megabytes.
 Memoria de Datos: Es una memoria RAM (Random Access Memory) que pueden ser de 1, 2, 4, 8, 16 y 32 Kilobytes:
 Generador de Reloj: Usualmente un cristal de cuarzo de frecuencias que genera una señal oscilatoria de entre 1 y 40

MHz.
 Interfaz de Entrada/Salida: Puertos paralelos y seriales (UART; Universal Asychronous Receiver/Transmitter), (IIC;

Inter-Integrated Circuit). Periféricos seriales (SPI; Serial Peripheral Interfaces), Red de Área de Controladores (CAN;
Controler Area Network), USB (Universal Serial Bus).
 Otros: Conversores Analógicos-Digitales (A/D, analog-to-digital) para convertir un nivel de voltaje en un cierto pin a un

valor digital manipulable por el programa del microcontrolador. Moduladores por Ancho de Pulso (PWM, Pulse-Width
Modulation) para generar ondas cuadradas de frecuencia ﬁja pero con ancho de pulso modiﬁcable.

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 Arduino es una plataforma de hardware de código abierto (opensource) basada en una placa con un

microcontrolador y un entorno de desarrollo diseñada para facilitar el uso en la electrónica y en proyectos
multidisciplinares. La placa consiste en microcontroladores AVR-ATMEL

 Sus creadores son el español David Cuartielles (Ing. Electrónico) y el italiano Massimo Banzi (diseñador y

desarrollador WEB). Su nombre viene del nombre del bar Bar di Re Arduino donde Massimo Banzi pasaba
algunas horas, el cual a su vez viene del nombre de un antiguo rey europeo por el año 1002, que significa
"amigo fuerte".
 Arduino nació en el Instituto Italiano de Diseño Interactivo Ivrea en el año 2005, una escuela donde los

estudiantes centraban sus experimentos en la interacción con dispositivos, muchos de ellos basados en
microcontroladores.

 Hoy en día con Arduino se pueden fabricar infinidad de prototipos y cada ves su uso se viene expandiendo

más. Desde cubos de leds, sistemas de automatización en casa (demótica), integración con el Internet,
displays Twitter, kit analizadores de ADN.

 Google ha apostado por el proyecto y ha colaborado en el Android ADK (Accesory Development Kit), una

placa Arduino capaz de comunicarse directamente con spmartphones Android para obtener las
funcionalidades del teléfono (GPS, acelerómetros, GSM, a bases de datos) y viceversa para que el teléfono
controle luces, motores y sensores conectados en el Arduino.

Los AVR son una familia de microcontroladores
RISC de Atmel.
La arquitectura de los AVR fue concebida por
dos estudiantes en el Norwegian Institute of
Technology, y posteriormente refinada y
desarrollada en Atmel Norway, la empresa
subsidiaria de Atmel, fundada por los dos
arquitectos del chip.
El acrónimo AVR fue reportado como Advanced
Virtual RISC, pero hay rumores de que se
debe a sus diseñadores Alf and Vegard
[RISC]. Aunque Atmel admite que no se refiere a
Nada en particular

 Están fabricados con tecnología CMOS. Aunque los dispositivos CMOS son más lentos que los TTL, son ideales para los

microcontroladores porque requieren de menor consumo de energía. Es posible implementar sistemas que solo se alimenten de
baterías corrientes. La tecnología CMOS, como sabemos, también significa que los transistores, al ser mucho menos, ocupan mucho
menor espacio en el chip.
 Memorias de programa (FLASH o ROM), memoria de datos estática (SRAM) y memoria EEPROM internas.
 Puertos de E/S bidireccionales configurables independientemente pin por pin.
 Suministro de alta corriente en los puertos de E/S.
 Timer’s. Temporizadores de alta precisión o contadores de pulsos externos. También funcionan como generadores de ondas PWM

(Pulse Width Modulation), particularmente útiles para controlar la velocidad de los motores DC.
 WatchDog. Monitoriza que el AVR funcione adecuadamente a lo que se esperaba y no se cuelgue.
 ISP (In System Programming). Permite realizar la programación del AVR utilizando una interface serial con muy pocos pines.
 Fuses y Lock bits, permiten establecer un determinado modo de funcionamiento del AVR, como el tipo de oscilador que utilizará o

si el código grabado podrá o no ser leído después de la programación.
 Conversores Analógico-Digital, ADC. Para recibir señales del mundo analógico.
 Módulos SPI. Para la comunicación con dispositivos que utilizan el bus SPI.
 Módulo Comparador Analógico. Nos puede ahorrar un OP-AMP y algo más.
 Módulo CAN. Para facilitarle al AVR su conexión con otros microcontroladores en una pequeña red LAN con un protocolo robusto

para trabajar en condiciones extremas.
 Una ventaja de los microcontroladores AVR frente a los PIC es su reducido consumo, tanto en voltaje como en corriente,

lo que permite el desarrollo de aplicaciones que funcionen a baterías.

 La Electrónica y la Electricidad

Si bien no pueden vivir una sin la otra, es común el error de introducir estos dos conceptos en nuestra vida
cotidiana. Así, conviene distinguir que cuando hablamos de electricidad nos referimos al fenómeno físico
originado por las cargaras eléctricas mientras que la electrónica estudia y emplea circuitos, instrumentos y
sistemas cuyo funcionamiento se basa en la propia electricidad, de ahí la común confusión.
La Electrónica y la Informática
 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 depende del flujo de electrones para la generación,
transmisión, recepción, almacenamiento de información, entre otros. Esta información puede consistir 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.
 La informática se puede entender como aquella disciplina encargada del estudio de métodos, procesos,
técnicas, desarrollos y su utilización en ordenadores con el fin de almacenar, procesar y transmitir información
y datos en formato digital, por lo tanto la electrónica juega un papel muy importante en la informática ya que
mediante esta ciencia se puede entender a plenitud el entorno de hardware y software.
 Circuitos

En electricidad y electrónica se denomina circuito a un conjunto de componentes pasivos y activos
interconectados entre sí por conductores de baja resistencia. El nombre implica que el camino de la circulación
de corriente es cerrado, es decir, sale por un borne de la fuente de alimentación y regresa en su totalidad (salvo
perdidas accidentales) por el otro. En la práctica es difícil diferenciar nítidamente entre circuitos eléctricos y
circuitos electrónicos. Las instalaciones eléctricas domiciliarias se denominan usualmente circuitos eléctricos,
mientras que los circuitos impresos de los aparatos electrónicos se denominan por lo general circuitos
electrónicos. Esto sugiere que los últimos son los que contienen componentes pasivos y activos, mientras que
los primeros no, pero las instalaciones domiciliarias están incorporando crecientemente no solo
semiconductores sino también microprocesadores, típicos dispositivos electrónicos.

 Electrónica analógica

La electrónica es una parte de la física que se encarga del estudio de los sistemas eléctricos enfocados desde el
punto de vista del comportamiento individual del electrón (la mínima partícula eléctrica).
Su relación con la electricidad es muy estrecha, entonces algunas veces es complicado separar una de la otra.
La electrónica digital considera valores discretos de tensión, corriente o cualquier otra medida; estos son
valores concretos determinados, mientras que la electrónica analógica, la que consideramos en esta sección,
considera y trabaja con valores continuos de estas variables; pudiendo tomar, en teoría, valores infinitos.
Ejemplo:
Disponemos de una medida real concreta; por ejemplo, la longitud total de un coche.
En un sistema digital la medida del coche podría ser de 4 metros o de 4 metros y 51 cm. Podremos darle
cualquier precisión pero siempre serán números enteras.
En un sistema analógico la medida sería real; es decir 4,51528397... Teóricamente hasta que llegásemos a la
mínima cantidad de materia existente (siempre que el instrumento de medida sea lo suficientemente exacto).
 Electrónica digital

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 de Boole 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.
La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realizar autómatas y
por ser la piedra angular de los sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras.

Componentes de los Circuitos Electrónicos
Componentes Pasivos
Resistencias o Resistores
Condensadores o Capacitores
Bobinas
Componentes Activos
Diodos
Transistores
Tiristores
Circuitos Integrados

 Resistencias o Resistores
Son componentes utilizados en los circuitos con la finalidad de limitar la corriente eléctrica (voltaje &
intensidad) que pueden ser resistencias fijas o variables.
 Resistencia Óhmica
Se denomina resistencia óhmica a aquellas resistencias que, a cualquier temperatura dentro de su rango de
operación, mantienen una resistencia constante. Según el material utilizado en su elaboración, una
resistencia puede operar dentro de un rango determinado de temperatura.
La elección del material depende fundamentalmente de la aplicación que se destine. Las usadas en
electrónica, por ejemplo, difícilmente toleran temperaturas más allá de los 80 °C. Otro tipo de resistencias,
como las que se utilizan en tostadores u hornos eléctricos y las planchas eléctricas, etc. Operan como mínimo
a 600 °C
Tolerancia de una
Resistores Fijos: Tienen un valor nominal fijo.
Resistencia: es el valor
óhmico que nos dice que
tanto (en porcentaje) puede
variar el valor de la
resistencia ósea, esta se
define como el campo
comprendido entre el valor
máximo y el mínimo de su
valor indicado por el
fabricante.

Simbología

Calculo de la
tolerancia
ΔR = R x T%/100
Ra = R + ΔR
Rb = R – ΔR

Resistores Variables: Tienen un valor que se varía intencionalmente.
Se dividen en: ajustables (Potenciómetro) y dependientes de magnitudes (Resistencias VDR, NTC,
PTC y LDR son las llamadas resistencias dependientes, ya que su valor óhmico depende de una
magnitud externa a ellas).
Resistencia Variable-Potenciometro

La Resistencia VDR (Voltage Dependent Resistors) o Varistor, es una
resistencia dependiente de la tensión, ya que al aplicarle diferentes
tensiones entre sus extremos, varía su resistencia de acuerdo con esas
tensiones. La propiedad que caracteriza esta resistencia consiste en que
disminuye su valor óhmico cuándo aumenta la tensión entre sus
extremos. Ante picos altos de tensión se comporta casi como un
cortocircuito.

La Resistencia NTC (Negative Temperature

La Resistencia PTC (Positive Temperature Coefficient) es una

Coefficient) es una resistencia cuyo valor óhmico
depende de la temperatura. Esta resistencia se
caracteriza por su disminución del valor óhmico a
medida que aumenta la temperatura, por tanto
presenta un coeficiente de temperatura negativo.

resistencia cuyo valor óhmico depende de la temperatura. Esta
resistencia se caracteriza por el aumento del valor óhmico a medida
que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente de
temperatura positivo.

La Resistencia LDR (Light Dependent Resistors) o
fotorresistencia, es un componente electrónico cuya
resistencia varía según la intensidad de luz que incide
sobre él. A medida que la intensidad luminosa incide
sobre ella, el valor óhmico de la resistencia LDR
disminuye. Puede pasar de varios Mohmios en la
oscuridad a unos pocos ohmios al aumentar la intensidad
de la luz.

 La ley de Ohm

Para poder comprender la ley de ohm es esencial que tengamos en claro la definición de corriente eléctrica
la cual podemos señalar como el paso de electrones que se transmiten a través de un conductor en un
tiempo determinado. Ahora, para saber o determinar el paso de corriente a través de un conductor en
función a la oposición o resistencia que los materiales imponen sobre los electrones ocupamos esta ley
llamada ley de ohm, la cual dice que La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e
inversamente proporcional a la resistencia eléctrica. V=IXR
 Ley de Watt
La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de la
alimentación (v) del circuito y a la intensidad (I) que circule por él. P=IXV

Circunferencia de las ecuaciones

Leyes de Kirchhoff

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los
circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente
usadas en ingeniería eléctrica.
Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff
precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en
ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

Circuito en Serie (Resistencias)
RT = R1 + R2 + R3 + Rn
VT = VR1 + VR2 + VR3 +. . . . + VRn
IT = IR1 = IR2 = IR3 =. . . IRn

Circuito en Paralelo (Resistencias)
VT = VR1 = VR2 = VR3 =. . . VRn
RT = 1/ (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + . . . 1/Rn)
RT = (R1 x R2) / (R1 + R2)
RT = R/n
IT = IR1 + IR2 + IR3 +. . . + IRn

Circuito Mixto

Condensadores o Capacitores
 Un condensador es un dispositivo formado por dos placas metálicas separadas por un aislante llamado dieléctrico.

Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente.
El condensador o capacitor almacena energía en la forma temporal y se llama capacitancia o capacidad a la cantidad
de cargas eléctricas que es capaz de almacenar.
 La capacidad depende de las características físicas del condensador:
- Si el área de las placas que están frente a frente es grande la capacidad aumenta
- Si la separación entre placas aumenta, disminuye la capacidad
- El tipo de material dieléctrico que se aplica entre las placas también afecta la capacidad
- Si se aumenta la tensión aplicada, se aumenta la carga almacenada.
 Dieléctrico o aislante
Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente, y su función es aumentar la capacitancia del
capacitor.
 La capacitancia de un condensador está dada por la fórmula:
C = Er x A / d
Donde:
- C = capacidad
- Er = permisividad
- A = área entre placas
- d = separación entre las placas

Tipos, simbología y lectura de Condensadores

Tabla Dieléctrica

 Conexión de Condensadores
Un condensador es un dispositivo que sirve para almacenar carga y energía. Está formada por dos placas conductoras (metálicas) de
forma arbitraria aisladas una de otra, que poseen carga de igual magnitud pero de signos contrarios, por lo que se produce un campo
eléctrico entre las placas. El valor absoluto de la carga de cualquiera de las placas se denomina `la carga del condensador'. Así, si un
condensador tiene carga Q, implica que su placa positiva tiene carga +Q y su placa negativa tiene carga -Q.
Los condensadores tienen muchas aplicaciones prácticas. Por ejemplo, el `flash' de una cámara fotográfica contiene un condensador
que almacena energía necesaria para causar un destello de luz. También se usan en circuitos eléctricos para convertir la corriente
alterna en corriente continua.

Relación de carga, voltaje y capacidad en un capacitor

La corriente por un conductor es un flujo orientado de cargas eléctricas.
Si un capacitor es conectado a una fuente de corriente continua, este recibe carga eléctrica.
El valor de la carga almacenada se obtiene multiplicando la corriente entregada por la fuente por el tiempo durante el cual la fuente estuvo
conectada al capacitor.
Entonces: Q = I x t (carga = corriente x tiempo)
Donde:
Q: está en coulombios
I: está en amperios
t: está es segundos
Experimentalmente se puede comprobar que la carga almacenada en un capacitor directamente proporcional al voltaje aplicado entre sus
terminales.
Entonces: Q = C x V (carga = capacidad x voltaje)
Donde:
Q: está en coulombios
C: está en faradios
V: está en voltios
Igualando la última ecuación con la primera se tiene que: Q = I x t = C x V
Despejando: V = I x t / C.
Si se mantiene el valor de la corriente "I" constante y como el valor de "C" también es constante, el voltaje "V" es proporcional al tiempo.
Entonces se puede decir que: Cuando un capacitor se carga a corriente constante, el voltaje entre sus terminales es proporcional al
tiempo de carga.

Proceso de carga de un capacitor / condensador

El voltaje en el capacitor no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta V voltios (V es el valor de la fuente de corriente directa
conectado en serie con R y C, ver diagrama).
El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2 % del voltaje de la fuente está dato por la fórmula: T
= RxC. Donde el resistor R está en Ohmios, el capacitor C en milifaradios y el resultado estará en milisegundos.
Después de 5 x T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3 % de su valor final. Al valor de T se le llama: constante de tiempo.

Energía almacenada en un capacitor / condensador
Si se tiene un capacitor totalmente descargado y a éste se le aplica una fuente de alimentación, habrá una transferencia de energía de la fuente
hacia el capacitor.
La fórmula: W = (C.V2 / 2) julios
Donde:
W = trabajo en julios
C = Capacidad en faradios
V = voltaje en voltios en los extremos del capacitor

Bobinas

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La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético.
El inductor es diferente del condensador / capacitor, que almacena energía en forma de campo eléctrico.
Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece
laley de la mano derecha.
Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.
Inductancia, unidades
La inductancia mide el valor de oposición de la bobina al paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios
(mH). El valor depende de:
- El numero de espiras que tenga la bobina (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
- El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
- La longitud del cable de que está hecha la bobina.
- El tipo de material de que esta hecho el núcleo, si es que lo tiene.
Aplicaciones de una bobina / inductor
- En los sistemas de iluminación con lámparas fluorescentes existe un elemento adicional que acompaña al tubo y que comúnmente se llama balastro
- En las fuentes de alimentación también se usan bobinas para filtrar componentes de corriente alterna y sola obtener corriente continua en la salida
- En muchos circuitos osciladores se incluye un inductor. Por ejemplo circuitos RLC serie o paralelo
Para poder incrementar el valor de la inductancia de una bobina se coloca dentro de ella un núcleo metálico de características magnéticas muy
especiales, que lo que hacen es reforzar el campo magnético.
El magnetismo del material del núcleo depende de la polarización de "los dominios magnéticos moleculares", cuando el campo magnético que afecta
el inductor cambia continuamente.
Estos dominios deben poder cambiar su posición para que el núcleo cumpla su objetivo.
Los dominios magnéticos podrán o no seguir las variaciones del campo magnético dependiendo del material de que esta hecho el núcleo.
Si esta variación del campo magnético no puede ser seguida el núcleo pierde su razón de ser y lo dominios moleculares se desordenan, quedando el
núcleo despolarizado magnéticamente.
El material magnético que se utiliza como núcleo de la bobina depende de la frecuencia a la que trabajará esta.
- Metal solido: para frecuencias muy bajas.
- Metal laminado: para frecuencias de 10 hertz (Hz) a algunos kilohertz (Khz)
- Núcleos de polvo metálico: para frecuencias arriba de cientos de Kilohertz y hasta varios cientos de Megahertz (Mhz)
- Núcleo de aire: frecuencia superior a los 500 Megahertz. En este caso el núcleo metálico se vuelve obsoleto.

La fórmula a utilizar es la siguiente: L
(uH) = (0.393a2n2)/(9a+10b)
Donde:

- n: es la cantidad de espiras (vueltas de
alambre) del inductor
- a: es el radio del inductor en
centímetros
- b: es la longitud del arrollado del
inductor en centímetros

Bobinas / inductores en serie
En muchas ocasiones es necesario agrupar el valor de varias bobinas
o inductores que están conectadas en serie o paralelo.
Se presenta de seguidamente el método a seguir para su
simplificación.
El cálculo del inductor o bobina equivalente (LT) de inductores en
serie es similar al método de cálculo del equivalente de
Resistencias en serie, sólo es necesario sumarlas.
En el diagrama que sigue, hay 3 inductores o bobinas en serie.
la fórmula a utilizar es: (sumatoria de los valores de los inductores)
LT = L1 + L2 + L3 + ...... + LN

Bobinas / inductores en paralelo
El cálculo del inductor equivalente de varias bobinas en paralelo es
similar al cálculo que se hace cuando se trabaja con capacitores.
El caso que se presenta es para 3 inductores y se calcula con la siguiente
fórmula:
Cálculo del inductor equivalente de inductores en paralelo:
1/LT = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 +.... 1/LN

Transistores
 El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador,

conmutador o rectificador. El termino ≪transistor≫ es la contracción en ingles de transfer resistor
(resistencia de transferencia). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos
de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, computadoras, teléfonos celulares, etc.
 La conmutación se puede describir de una forma sencilla como la posibilidad de un dispositivo de saltar o
cambiar entre dos posiciones o dos estados distintos (que podemos llamar Alto/Bajo, On/Off, Marcha/Paro,
1/0, etc.) de una forma más o menos rápida. En el caso de los transistores, ambos estados se identifican con
las situaciones de Saturación y Corte.
 Un amplificador puede ser definido como un dispositivo o circuito capaz de aumentar una señal dada. Para
conseguir una amplificación trabajamos con los llamados componentes activos, que son dispositivos capaces
de provocar cambios en las condiciones de un circuito reaccionando ante las señales aplicadas. Podemos
considerar que los elementos activos “aportan” energía al circuito, en lugar de consumirla (como es el caso
con las resistencias, condensadores y bobinas). La mayoría de los elementos activos utilizados en los
circuitos modernos son dispositivos creados a partir de materiales semiconductores.
 Un Oscilador es un circuito electrónico capaz de convertir una corriente continua en una señal que varía en
el tiempo (alterna). Se basan en la utilización de elementos reactivos como bobinas, capacitores o también
cristales de piezoelectronico. Un oscilador consta de un amplificador una red de desfasaje y una red de
realimentación.

Transistor BJT (Bipolar)
 El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction Transistor, o sus siglas BJT - Transistor Bipolar

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de Unión) es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercano
entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de
bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos
polaridades (huecos positivos y electrones negativos).
Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en electrónica
analógica.
Emisor: que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal.
Base: la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
Colector: de extensión mucho mayor.

Transistor de Efecto de Campo (Unipolar)
 El transistor de efecto de campo (Field-Effect Transistor o FET)es en realidad una familia de transistores

que se basan en el campo eléctrico para controlar la conductividad de un “canal” en un material
semiconductor. Los transistores de efecto de campo son dispositivos en los que las corriente se controla
mediante tensión. Es más inmune a la radiación, disipa menos calor y ocupa menos espacio.
 Existen dos grandes grupos de FET: los de unión (JFET) y el más importante y utilizado son los metaloxido semiconductor (MOSFET). Los MOSFET han propiciado los rápidos avances de los dispositivos
digitales.
 El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET (en ingles Metal-oxidesemiconductor Field-effect transistor) es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales
electrónicas. Aunque el MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamadas surtidor (S), drenador
(D), compuerta (G) y sustrato (B), el sustrato generalmente está conectado internamente a la terminal
del surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos de tres terminales similares a otros
transistores de efecto de campo. El transistor MOSFET está basado en la estructura MOS. Es el transistor
más utilizado en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el
transistor de unión bipolar fue mucho más popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los
microprocesadores comerciales están basados en transistores M OSFE T.

Diferencias entre BJT y FET
 – El BJT es un dispositivo no lineal controlado por corriente.
 – El BJT tiene tres modos de funcionamiento: corte, activa y saturación.
 – Los FET son la siguiente generación de transistores después de los BJT.
 – La corriente de salida es controlada por un campo eléctrico (fuente de tensión)
 – El apagado y encendido por tensión es más fácil que por corriente.

MOSFET Y BJT. Ventajas e Inconvenientes
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Ventajas
– Los FET son dispositivos sensibles al voltaje, con una gran impedancia de entrada (del orden de 10
Mohm a 1 Gohm). Al ser mucho más alta que la correspondiente a los BJT, se prefieren como etapa
de entrada en amplificadores multi etapa.
– Los JFET generan menos ruido que los BJT.
– Los FET son más fáciles de fabricar que los BJT; pudiéndose incluir un mayor número de FET en un
solo chip (requieren menor área), de aquí que memorias y microprocesadores se implementen
únicamente con MOSFET.
– Los FET funcionan como resistencias variables controladas por voltaje para valores pequeños de
voltaje de drenaje a fuente.
– La elevada impedancia de entrada de los FET permite que almacenen la carga durante tiempo
suficientemente largo como para usarlos como elementos de almacenamiento.
– Los FET de potencia controlan potencia elevada y conmutan grandes corrientes.
– Los FET no son tan sensibles a la radiación como los BJT.
Inconvenientes
– Los FET exhiben una pobre respuesta en frecuencia, debido a la alta capacidad de entrada.
– Algunos FET tienen una pobre linealidad.
– Los FET se dañan con el manejo debido.

Diodos
Los diodos entran dentro del grupo de los semiconductores. Este componente se caracteriza por
tener polaridad, es decir, tiene diferenciados sus terminales como ánodo y cátodo. El diodo
solamente conduce cuando esta correctamente polarizado y a partir de una tensión determinada; 0,6
V si el diodo es de Germanio y 0.2 V si está fabricado de Silicio. La polaridad del diodo hay que
respetarla, y aunque en muchos circuitos la polaridad del diodo es colocado al revés, con el cátodo al
positivo y el ánodo al negativo, no se le debe dar la vuelta ya que está haciendo la función de
protección contra un posible error de conexión en la alimentación.

Tiristor
 Llamamos tiristores a los componentes electrónicos semiconductores que utilizan realimentación
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interna para producir una conmutación y que se emplea generalmente para el control de potencia.
Estructuralmente, todos los tiristores consisten en varias capas alternadas de silicio dopado con
impurezas p y n.
El disparo de un tiristor se realiza inyectando corrientes en esas uniones de forma que, mediante una
reacción regenerativa, conmuta o conducción y lo mantiene en este estado aunque la señal de
disparo sea retirada, siempre que se verifiquen unos requerimientos mínimos de tensión y corriente.
Estas características hacen que los tiristores sean mucho más útiles que los conmutadores
mecánicos, en términos de flexibilidad, duración y velocidad.
Estos dispositivos se utilizan en control de potencia, convertidores DC-DC o DC-AC o AC-DC o ACAC, motores.

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