UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍFACULTAD CIENCIAS INFORMÁTICAS

INGENIERÍA EN SISTEMAIII SEMESTRE

NOMBRE:

ROSADO MERO JAVIER RONALDO

DOCENTE:

Ing. Pedro Delgado.

Materia:

Electrónica

CURSO:

Tercer Nivel “C”

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EL PROTOBOARD O BREADBORD

Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:

A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí.C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.

CIRCUITOS INTEGRADOS

Recomendaciones al utilizar el protoboard: A continuación veremos una serie de consejos útiles pero no esenciales. 1.- Hacer las siguientes conexiones:

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A) Esta conexión nos sirve para que ambos pares de buses conduzcan corriente al agregarles una fuente de poder, así es más fácil manipular los circuitos integrados.B) Algunos protoboards tienen separada la parte media de los buses, es por eso que se realiza esta conexión para darle continuidad a la corriente.2.- Coloca los circuitos integrados en una sola dirección, de derecha a izquierda o viceversa.3.- Evita el cableado aéreo (A), resulta confuso en circuitos complejos. Un cableado ordenado (B) mejora la comprensión y portabilidad.

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CÓMO FUNCIONA EL PROTOBOARD

El protoboard es una herramienta casi indispensable para realizar pequeños proyectos electrónicos informales.La forma en la que el protoboard funciona es muy sencilla y aunque existen de diferentes tamaños, todos funcionan de la misma manera.

El protoboard está compuesto por un arreglo de filas y columnas con pequeños orificios, y en los extremos superior e inferior hay dos filas paralelas las cuales normalmente son continuas (en algunos protoboards existe un canal que corta por la mitad estas filas) y poseen un código de colores que por lo general es rojo para VCC o voltaje, y azul para GND o tierra. La continuidad en el protoboard energizado es por medio de las filas; es decir que si energizamos el orificio A1, los puntos B1,C1, D1 y E1 se energizarán también... debido al canal en el medio del "proto" los puntos F1,G1,H1,I1 y J1 no tendrán corriente. Este canal se utiliza para colocar circuitos integrados (compuertas lógicas, GALs, PICs, etc) que poseen 6 o más pines, matrices de leds, LCDs, etc.

Para energizar una fila solo basta con conectar un extremo del alambre a cualquiera de los orificios de la columna deseada y el otro extremo a cualquier punto (por lo general el más cercano) de la línea roja de VCC o voltaje del protoboard, como se muestra en la imagen (líneas rojas y azules).

Supongamos que se desea conectar un LED al protoboard... la manera correcta de hacerlo sería así:

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Conectamos la línea roja del protoboard a una el extremo positivo de una batería o fuente de 5V y la línea azul al extremo negativo. Conectamos una resistencia (lo recomendado son 220 ohms, es para evitar el fundir el LED) a corriente y el otro extremo a cualquier orificio en el proto, después conectaremos la "patita" más larga del LED en la misma fila que la resistencia y la otra (la patita más corta) en una fila diferente que conectaremos a tierra. El circuito puede simplificarse conectando directamente la patita corta a la línea de tierra del protoboard.

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INSTRUMENTOS DE MEDIDA

Se denominan instrumentos de mediciones eléctricas a todos los dispositivos que se utilizan para medir las magnitudes eléctricas y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas. La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan para el montaje; hay otros instrumentos que son conversores de medida y otros métodos de ayuda a la medición, el análisis y la revisión

Existen muchos tipos de instrumentos diferentes siendo los más destacados los amperímetros, voltímetros, óhmetros, multímetros y osciloscopios.

Galvanómetro

Los galvanómetros son aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente eléctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad. Suelen estar basados en los efectos magnéticos o térmicos causados por el paso de la corriente.

En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente.

En el caso de los galvanómetros térmicos, lo que se pone de manifiesto es el alargamiento producido al calentarse, por el Efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy fino arrollado a un cilindro solidario con la aguja indicadora.

Amperímetros

Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. En su diseño original los amperímetros están constituidos, en esencia, por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios. En la actualidad, los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión sobre un resistor por el que circula la corriente a medir. Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante el amperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente.

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VoltímetrosUn voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abierto en los polos. Los voltímetros se clasifican por su funcionamiento mecánico, siendo en todos los casos el mismo instrumento: Voltímetros electromecánicos: Voltímetros electrónicos: Voltímetros vectoriales: Voltímetros digitales:

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que se trata de efectuar la medida.

Óhmetro

Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia. La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios. Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante (I), la cual se hace circular a través de la resistencia (R) bajo prueba. Un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.

Multímetro

Un multímetro, llamado también polímetro o tester, es un instrumento que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por el personal técnico en toda la gama de electrónica y electricidad. También hay multímetros con funciones avanzadas y mide corriente que permiten:

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generar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Este instrumento de medida por su precio y su exactitud sigue siendo el preferido del aficionado o profesional en electricidad y electrónica. Hay dos tipos de multímetros: analógicos y digitales.

OsciloscopioSe denomina osciloscopio a un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo, que permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos y mediante su análisis se puede diagnosticar con facilidad cuáles son los problemas del funcionamiento de un determinado circuito. Es uno de los instrumentos de medida y verificación eléctrica más versátiles que existen y se utiliza en una gran cantidad de aplicaciones técnicas. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, si va provisto del transductor adecuado.

Analizador de espectro

Un analizador de espectro es un equipo de medición electrónica que permite visualizar en una pantalla las componentes espectrales de las señales presentes en la entrada, pudiendo provenir éstas de cualquier tipo de ondas eléctricas, mecánicas, acústicas, ópticas ó electromagnéticas, pero que deben ser convertidas a eléctricas con el transductor respectivo. Las electromagnéticas por ejemplo, se captan con una antena que se conectará en uno de los conectores de entrada de 50 ohmios, generalmente BNC,

En la actualidad está siendo reemplazado por el analizador vectorial de señales.

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Monitores de Energía

Son medidores, en tiempo real, de distintos parámetros eléctricos. Permiten tener lectura instantánea de magnitudes como intensidad de corriente por fase, tensiones de fase y tensiones de linea, distintos valores de potencias eléctricas, factor de potencia, frecuencia, etc.

Son instrumentos para mediciones eléctricas integrales que ayuda a controlar el consumo de electricidad de cada aparato. Diseñado para que pueda conocerse fácilmente parámetros eléctricos, facilitando la detección de fallas y optimizando el consumo eléctrico.

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EL CÓDIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS

Las resistencias son elementos pasivos muy comunes en los circuitos, ya que son indispensables en cualquier diseño eléctrico o electrónico. Posteriormente conoceremos algunas de sus aplicaciones. Para identificar su valor se usa el llamado código de colores. En la figura 1 ilustramos una resistencia típica.

Figura 1. Un resistor típico

Tiene un cuerpo cilíndrico de uno a dos centímetros de longitud, con un segmento de alambre a cada lado. En su superficie tiene tres o cuatro bandas de colores, igualmente espaciadas, más cercanas a uno de los extremos. Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde están las bandas de colores, podemos deducir su valor si sabemos el número que representa cada color. La figura 3 es la tabla del código de colores de las resistencias. Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los números del 0 al 10. Por otro lado, las dos primeras bandas de izquierda a derecha corresponden a los dos primeros dígitos del valor de la resistencia. La tercera banda es la potencia de 10 por la cual debe multiplicarse los dos digitos mencionados. La cuarta banda representa la tolerancia en el valor de la resistencia. Las resistencias que usaremos en este manual tienen tres tolerancias posibles: 5%, identificadas con una banda dorada,10%, con una plateada, y 20%, sin banda. En el caso de la resistencia de la figura 1, y con ayuda de la tabla de la figura 2 podemos decir que su valor es de (24 ± 2.4) kW. Esto se obtiene viendo que la primera banda es roja = 2, la segunda, amarilla = 4, la tercera, naranja = 3, y la cuarta, plateada = 10%. El resultado se confecciona como 24 ´ 103, al 10%. El 10% de 24 es 2.4. Debemos mencionar que 103 equivale al prefijo kilo, abreviado k, en el Sistema Internacional de unidades. La resistencia se mide en ohmios, abreviados con la letra griega omega mayúscula, W. Por otro lado, 103 W = 1000 W y es lo mismo que 1 kW.

Ejemplo 1. Identificar el valor de la resistencia de la figura 2.

Figura 2. Una resistencia típica al 5%

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Solución: La resistencia debe tomarse de tal forma que el extremo hacia el cual las bandas coloreadas están recorridas quede a la izquierda. Ahora las bandas se identifican de izquierda a derecha. La primera es verde. De la figura 3 vemos que este color corresponde al número 5. La segunda es azul, es decir, corresponde al 6. La tercera, negra, es el 1. La cuarta es dorada, lo que implica un 5% de tolerancia. El valor buscado se escribe como: 56 ´ 101, o bien, 560 W. El 5% de 560 es 560 ´ 0.05 = 28. El

Color Primera banda

Primer dígito

Segunda banda

Segundo dígito

Tercera banda

Tercer dígito

Cuarta banda

ToleranciaNegro 0 0 1Marrón 1 1 10Rojo 2 2 100Naranja 3 3 1000Amarillo 4 4 10000Verde 5 5 100000Azul 6 6 1000000Violeta 7 7 10000000Gris 8 8 100000000Blanco 9 9 1000000000Dorado 0.1 5%Plateado 0.01 10%Ninguno 20%

valor final es: (560 ± 28) W.

Figura 3. El código de colores para las resistencias

La tolerancia significa que el valor de la resistencia no puede ser garantizado con precisión ilimitada. En el ejemplo 1 vemos que una resistencia con un valor nominal de 560 W al 5% puede tener un valor tan bajo como 560 - 28 = 532 W hasta uno tan alto como 560 + 28 = 588 W. Si medimos su valor con un óhmetro obtendremos un número entre 532 W y 588 W.

Ejemplo 2. Usar el código de colores para determinar el valor de la resistencia de la figura 4.

Figura 4. Resistencia típica al 20%

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Solución: Nuevamente, usamos la figura 2 y obtenemos los dígitos 1, 8 y 2. Lo que se escribe como 18 ´ 102 W ó 1.8 kW. En esta resistencia no hay una cuarta banda coloreada, lo que significa una tolerancia de 20%. El 20% de 1800 es 1800 ´ 0.2 = 360. El valor final se escribe (1.8 ± 0.36) kW.

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NORMAS DE SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICASLos riesgos representados por la electricidad son de diversos tipos. Entre ellos merecen citarse:a) La descarga a través de ser humano.b) La producción de un incendio o explosión

El peligro de una descarga de electricidad a través de ser humano Si el individuo no aislado toca uno de los polos de un conductor la electricidad de descargará a tierra a través de su cuerpo. En cambio, si el contacto de realiza simultáneamente con los dos polos del conductor, el cuerpo del individuo servirá para cerrar el circuito.

La magnitud del daño producido por una descarga eléctrica depende de la intensidad de la corriente (amperaje), de la duración de la misma y de la trayectoria recorrida en el cuerpo del sujeto.

Dado que en el momento de la descarga eléctrica el individuo pasa a formar parte del circuito hay que tener en cuenta otros factores tales como su mayor o menor conductividad, por ejemplo, el estado de humedad de la piel influye, ya que si ésta está mojada disminuye su resistencia al pasaje de la corriente, es decir que el sujeto se vuelve mejor conductor.

El peligro de muerte es mayor cuando la corriente eléctrica atraviesa órganos vitales en su paso por el individuo: corazón (fibrilación), pulmones, sistema nervioso (paro respiratorio).

El peligro de producción de un incendio o explosión Se ha visto que uno de los fenómenos que acompaña el pasaje de corriente a través de un conductor es la producción de calor (efecto Joule), que es mayor cuanto más grande sea la resistencia del conductor. Si este fenómeno se produce en instalaciones eléctricas de gran resistencia y tamaño se lleva al aumento de la temperatura en un área, lo que es particularmente peligroso si estén en la misma materiales fácilmente inflamables.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS Al realizar una instalación eléctrica deben tenerse en cuenta los dos peligros

principales enunciados: descarga eléctrica e incendio o explosión. Los equipos e instalaciones eléctricas deben construirse e instalarse evitando

los contactos con fuentes de tensión y previendo la producción de incendio. El control de estas operaciones, así como la puesta en funcionamiento de

estos equipos, debe estar a cargo de personal con experiencia y conocimientos. Especialmente cuando se trate de instalaciones de alta tensión

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eléctrica es necesario impedir que accidentalmente alguna persona o material tome contacto con los mismos.

Al instalar los equipos eléctricos debe dejarse lugar suficiente alrededor de los mismos como para permitir no sólo el trabajo adecuado sino también el acceso a todas las partes del equipo para su reparación, regulación o limpieza.

Los lugares donde existan equipos de alta tensión no deben usarse como pasaje habitual del personal.

Los conductores se señalarán adecuadamente, de manera que sea fácil seguir su recorrido.

Los conductores estarán aislados mediante caucho, amianto, cambray, etc. en el caso de que no puedan aislarse completamente, por ejemplo: cables de troles, los conductores deben protegerse para impedir contactos accidentales.

Es preferible que los conductores se ubique dentro de canales, caños, etc. para impedir su deterioro.

Es necesario que los fusibles estén también resguardados. Esto puede hacerse de varias formas, por ejemplo: encerrándolos o permitiendo el acceso a las cajas sólo al personal autorizado.

Los conmutadores deben instalarse de manera tal que impidan su manipulación accidental.

Los circuitos de cada uno de los elementos del tablero deben ser fácilmente individualizables y de fácil acceso. Es conveniente poner a tierra las manivelas.

Para realizar reparaciones debe cortarse el pasaje de electricidad. Los motores eléctricos deben aislarse y protegerse, evitando que los

trabajadores puedan entrar en contacto con ellos por descuido. Si bien es preferible no utilizar lámparas eléctricas portátiles, cuando no sea

posible reemplazarlas por sistemas eléctricos fijos se las proveerá de portalámparas aislados con cables y enchufes en perfectas condiciones.

Los aparatos para soldadura y corte mediante arco eléctrico deben aislarse adecuadamente, colocando los armazones de los mismos conectados a tierra. Las ranuras para ventilación no deben dejar un espacio tal que permita la introducción de objetos que puedan hacer contacto con los elementos a tensión.