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1.- Introducción. Conceptos básicos
1.1 Definición de Electrónica   "Electrónica es
la rama de la Ciencia y la Tecnología que se
ocupa del estudio de las leyes que rigen el
tránsito controlado de electrones a través del
vacío, de gases o de semiconductores, así como
del estudio y desarrollo de los dispositivos en
los que se produce este movimiento controlado y
de las aplicaciones que de ello se deriven
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1.2 Sistema electrónico Aparato capaz de
extraer, almacenar, transportar, procesar la
información de una señal. Consta de tres
bloques 1) Bloque de entrada (sensor o
transductor) Encargado de transformar las
señales de mundo físico (presión, temperatura,
sonido, etc..) en señales de tensión o
intensidad 2) Bloque de procesamiento Conjunto
de circuitos electrónicos cuya función es la de
transformar, almacenar y procesar las señales de
voltaje y corriente provenientes de los
transductores 3) Bloque se salida
(actuador) Convierte las señales de corriente o
voltaje en señales físicamente útiles. Por
ejemplo un display que nos registre la
temperatura
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Esquema de una radio.
Transductor
Actuador
Bloque de procesamiento
Actuador
Transductor
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1.3 Señales en un circuito electrónico
Señal analógica Puede tomar cualquier valor de
amplitud. Variación continua de amplitud en el
tiempo Normalmente la señal obtenida por el
transductor es analógica
Señal digital Solo toma un numero finito de
amplitudes En lógica binaria dos Usualmente
cambia la amplitud en instantes espaciados
uniformemente
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1.4 Sistemas analógicos y digitales

• Sistema analógico
• Requieren menos componentes que un sistema
  digital
• Mas difíciles de implementar en un C.I. Analógico
• Son mas sensibles al ruido (Ruido Perturbación
  no deseada añadida a la señal).
• El ruido tiende a acumularse en las señales
  analógicas cada vez que son procesadas

• Sistema digital
• Requieren más componentes
• Son más sencillos de implementar en un Circuito
  Integrado
• Son mas complejos pero mas económicos y de
  mayores prestaciones
• Más inmunes al ruido
• Velocidad limitada por el procesado digital y la
  velocidad de muestreo del conversor A/D
• No pueden trabajar con señales analógicas con muy
  gran ancho de banda

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Efecto del ruido sobre una señal analógica y una
digital
La señal digital si se puede reconstruir
La señal analógica no se podrá reconstruir
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Tendencia de la tecnología hacia los circuitos
digitales
Sin embargo los circuitos analógicos son
necesarios ya que muchas de las entradas y
salidas de los sistemas electrónicos son
analógicas
Esquema de un sistema electrónico con bloques
analógicos y digitales
Actuador (altavoz)
Sensor (micrófono)
Conversor A/D
Conversor D/A
Amplificador Analógico
?Procesador
Memoria
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1.5 Conversión de señales analógica digital,
digital analógica
Se puede pasar de una señal analógica a una
digital y viceversa
Palabra digital 0100 1101
Señal analógica 4,35V
(Aprox)
La información digital se representa con palabras
con un número de bits determinado
Donde S0 bit menos significativo
Palabra
Valor analógico correspondiente
Para recuperar la señal analógica original en el
proceso de conversión A/D Frecuencia de muestreo
? 2frecuencia máx. de la señal muestreada
La señal recuperada tendrá un cierto error, error
de cuantificación, que dependerá del numero de
bits de la palabra digital. nº bits ? ? error ?
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Conversión analógica digital
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Conversión digital analógica
Se puede suavizar la señal escalón mediante un
filtro paso baja y acercarnos a la señal original
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1.6 Convenio de signos para las señales eléctricas
Magnitudes de señal directa dc ? IA , VC (letra
mayúscula y subíndice mayúscula) Magnitudes
increméntales de señal ? ia (t), vc (t) (letra
minúscula y subíndice minúscula ) Valor
instantáneo total iA (t) IA ia (t) vC (t)
VC vc (t) (letra mayúscula y subíndice
minúscula) Magnitud de la amplitud de la señal
ac Ia (letra mayúscula y subíndice minúscula)
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1.7 Propiedades de una onda sinusoidal

• Donde Va es la amplitud de la señal
• Es la frecuencia angular ? 2?f (rad/seg)
• siendo f la frecuencia lineal f 1/T
• ? Es el ángulo de fase de la señal en el origen
  (en la figura es cero)

va(t) Vasen(?t ?)
Valor eficaz o Valor Root Mean Square (RMS)
Ej Tensión en la red 220V eficaces Señal
seno de amplitud
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1.8 Representación en frecuencia de las señales
Una señal se puede representar en función del
tiempo (representación en el dominio del tiempo)
o en términos de su espectro de frecuencias
(representación en el dominio de la frecuencia)
Una señal se puede considerar como una suma de
componentes senoidales de varias frecuencias
amplitudes y fases
El análisis de Fourier es una técnica matemática
que permite determinar los espectros de cualquier
señal.
Señal periódica ? Serie de Fourier
Señal Cuadrada Periódica
Espectro discreto de la onda cuadrada. ?02?/T
armónico fundamental.
Para una señal arbitraria ? transformada de
Fourier. El espectro obtenido es continuo.
Información del margen de frecuencia Ej Banda
de audio 20Hz - 20KHz.
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1.9 Conceptos básicos sobre amplificadores
El amplificador es el bloque funcional más
importante de un sistema electrónico Un
amplificador produce una salida con la misma
forma que la señal de entrada pero amplificada
Donde Av es la ganancia en tensión del
amplificador Vi(t) la señal de entrada, V0(t) la
señal de salida y RL la resistencia de carga
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Modelos de amplificador 4 modelos 1) Modelo de
amplificador de tensión 2) Modelo de
amplificador de corriente 3) Modelo de
Amplificador de transconductancia 4) Modelo
de amplificador de transresistencia Los mas
habituales son los dos primeros
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1.9.1 Modelo de amplificador de tensión
Se modela el amplificador usando una fuente de
tensión controlada por tensión Ri es la
resistencia de entrada, esta es la resistencia
que presenta el amplificador entre sus dos bornes
de entrada R0 es la resistencia de salida, esta
en serie con la fuente controlada así se tiene en
cuenta la reducción de tensión que se produce al
suministrar corriente a la carga
Amplificador ideal de tensión Ri ? y R0 0
AV0 es la ganancia de tensión en circuito
abierto, sino se tiene la carga conectada
En ese caso
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Ganancia de tensión
Ganancia de corriente
Se puede expresar en función de la ganancia de
tensión
Ganancia de potencia
Donde Pi es la potencia que entrega la fuente de
señal a los terminales de entrada P0 es la
potencia de salida
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Aplificadores en cascada
Av Av1Av2
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Modelo de Amplificador de Corriente
Aisc es la ganancia en corriente en
cortocircuito Al usar R0 en paralelo con la
fuente de intensidad hacemos que la intensidad
i0 que proporciona el amplificador dependa del
valor de la carga Si cortocircuitamos la salida
entonces no pasaria intensidad por R0 y i0
Aiscii
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Paso del modelo de tensión a intesidad
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Fuentes de alimentación
Proporciona potencia a los circuitos internos de
los amplificadores
Potencia proporcionada Ps VAAIA VBB IB
Esquema de flujo de potencia
Rendimiento
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Saturación del amplificador La salida nunca puede
exceder los valores de las fuentes
de alimentación.
Para evitar la distorsión debe cumplirse
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Caracteristica real del amplificador
La linealidad del amplificador se limita a un
rango concreto 1.- Polarización, aplicar
tensiones dc para situarnos en Q (pto. de
polarización). 2.- Superponer una tensión pequeña
y variable.
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Ganancia en función de la frecuencia
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Circuito para prevenir el acoplamiento en continua
Solo se amplifica la señal alterna
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Ancho de banda
B fH - fL
Frecuencias de corte