Santiago García (Ingeniero de Telecomunicaciones)
ripo editorial:
\mparo Díaz-Corralejo/ M.  Luisa Méndez
ma Vaquero / Enrique García
~milio Mendoza / Luis Alonso
~afael Lozano / Alfonso López
CIÓN 2002
MADRID, ESPAÑA
~ •.u•• •••••••••• .~.,·,,·... , · .>. , ~, • • - - ~~ , · · . , •. . . • . · •. •,._ , . _ , ..  ~ ., :: . < .• • •• • . •• • • • • . , • • . ., _ , . • • _ . • •• •. •• • •• _ . • • . .. . ,, .... . . ., . 4   .   ~ , • •• _ ~. , . , . • . , . ~ , . ~ . •• .
Desde el punto de vista etimológico, la palabra telecomunicación» sign ifi-
ea comunicar a distancia, mientras que «comunicar» proviene de la raíz latina
communic re  que traducido significa hacer común» algo. La información se
envía desde una fuente y se hace llegar al receptor por medio de un mensaje a tra-
vés de un canal de comunicación; el destinatario suele estar separado del emisor
una cierta distancia, pudiendo ésta llegar a ser de cientos de miles d kilómetros, ,
como el caso de una sonda espacial en comunicación con su base de seguimiento
en la Tierra.
Ésta es la razón de ser de las telecomunicaciones, establecer la manera óptima
de hacer llegar al destinatario la información generada por el emisor, de una manera
rápida, segura inalterada. También influyen ógicamente los factores económicos,
por lo que es muy importante reducir en lo posible el coste de la transmisión de la in-
formación, ya que el volumen de datos que hay que transmitir crece día a día yes tan
enorme, que pequeños diferenciales unitarios pueden ascender a astronómicas canti-
dades de dinero en el conjunto total de la información transmitida.
Shannon resume la estructura de las telecomunicaciones en cinco puntos fun-
damentales:
a) una fuente de información; b) un transmisor de la información, cuya misión
consiste en incorporar la información proveniente de la fuente a un canal de comuni-
caciones; c) un canal de comunicaciones, a través del cual se hace llegar la informa-
ción del emisor al receptor; d) un receptor que realiza las funciones inversas del
ransmisor, es decir, extrae la información del canal y la entrega al destinatario; y e) un
destinatario.
De la importancia de las telecomunicaciones nadie puede dudar hoy en día.
¿Quien se imagina el mundo sin teléfonos, televisión, radio, e incluso sin redes de or-
denadores? Prácticamente toda la sociedad desarrollada depende de una manera vital
de las telecomunicaciones, y usa o abusa de ellas constantemente.
Esta obra introduce al lector en esta compleja y puntera disciplina de una ma-
nera paulatina. Empezamos repasando los conceptos básicos de electrónica que
vamos a necesitar, o que deberíamos conocer para no tener ninguna laguna de base al
estudiar los capí tu los s igu ientes; desde los componentes electrónicos hasta los circui-
tos electrónicos de aplicación, pasando por los circuitos eléctricos básicos, electróni-
cos , soldadura, circuitos integrados, etc.
Continuamos con una visión general de las telecomunicaciones, mediante una
primera exposición de los medios y sistemas de transmisión, los servicios d teleco-
municaciones y los estándares.
 
Una vez realizada esta primera aproximación, seent ra de lleno en las redes in-
formáticas (vitales en las comunicaciones de hoy en día). Serev isa suu ti li dad, necesi-
dad y clasi ficación. Estudiando las dist intas topologías que podemos encontrar los
interfaces y servicios, para terminar con los modelos de la arquitectura de redes; bási-
camente el modelo OSI con sus respectivas capas el modelo TCP/IP con las suyas.
Se ha dedicado un capítulo al estudio riguroso y en profundidad de los medios
de transmisión y antenas, por su especial importancia y amplitud.
Otro capítulo estádedicado a la conmutación telefónica, cuya relevancia esin-
cuestionable. Empezamos estudiando el modelo del sistema telefónico, pas amos aver
el encaminamiento y e l t ráf ico, llegando a la señalización, por canal común, SS7,etc.
Seguimos con las redes inteligentes y los equipos telefónicos en detalle, terminando
con las centrales de conmutación, tanto públicas como privadas o PABX.
La radio se contempla en el siguiente capítulo. La caracterización del medio,
los fundamentos e la propagación radioeléctrica, el ruido y las perturbaciones, así
como los radioenlaces terrenales.
Hoy en día, las comunicaciones v ía satél ite son fundamentales. La global iza-
ción sería una utopía mayor e. l o q ue es ahora sin lascomunicaciones ví a sat élite. La
cartografía, los estudios biológicos, geotécnicos, c limát icos y ot ras muchas ramas de
la ciencia estarían menos desarrollados sin este t ipo de tecnología. Por eso en este
libr o se tiene muy en cuenta, estudiando su es truc tu ra genérica , la geometría de los
enlaces por satél ite, las características de estetipo de comunicación, los tipos de enla-
ces, las redes de satélites, etc.
Las comunicaciones móviles, algo que hace unos años er a exclusivo de centros
de alta tecnología, tiene actualmente un desarrollo espectacular. Comenzamos estu-
diando los servicios de comunicaciones móv iles y la evolución de las comunicaciones
móviles, pasando posteriormente a rev isar las tecnologías de la telefonía celular. Lara-
diomensajer ía tiene un espacio importante en este apartado, el espectro radioeléctrico
y los distintos sistemas celulares son estudiados, a suvez , junt o con la evolución de
esta tecnología emergente.
Terminamos esta obra con un repaso a las nuevas tecnologías en las telecomu-
nicaciones, como pueden ser las redes de banda ancha, redes de cable, Bluetooth
redes inteligentes telefonía móv il , como el GSM, WAP o UMTS.
C ON O CIM IE NT O S P R EVIOS
S IST E M A S Y S E R V IC I O S D E T E L EC O M U N ICACIO N ES
RE D ES D E T EL EC O M UN IC A CIÓN
PRIN CI P IO S D E C OM UN ICACiÓ N
MUlTIPLEXAClÓN y O TR O S C O N CE P TO S
M ED IO S D E T RA N SMIS iÓN Y A N T E N A S
C ON M UT AC iÓ N T EL EF ÓNICA
. .
C O M U N ICACION E S V fA SA T ÉL ITE
CO M UN ICAC IO N ES M Ó V ILE S
 
 
1 0 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
' :3 CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS
Medidas de magnitudes analógicas .
Magnitudes de corriente continua .
Magnitudes de corriente alterna .
Realimentación negativa .
A.O. como Buffer .
Amplificador operacional como sumador no inversor .
Amplificador operacional como restador .
Acometidas y distri ución eléctrica . 56
Elementos que constituyen las instalaciones de distribución eiéctrica 56
Baterías de acumuladores 58
Tipos de UPS
Cargador de baterías 61
33
33
35
35
36
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4
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56
56
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
El ~::e;~e·~·::::::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
APARATOS DE MEDIDA
Medición de señales periódicas .
69
DE TELECOMUNICACIONES
Foros industriales .
Otras organizaciones .
I
i
r
12
.. .--
T E LE C O M U N IC A C IO N E S
1 3
S
u
Q
-o
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S IS T E M A S D E T R A N S M I S iÓ N P O R C O R R IE N TE S P O R T A D O R A S
109
I
-
TO PO LO G íA D E R E D E S
80
M U LT IP LE X P O R D IV I S iÓ N E N E L T IE M PO (M D T )
109
111
strella ....................................................................................................................................
80
Árbol ......................................................................................................................................
81
Grupo secundario de base IGS) ........................................................................................... 112
AR Q U IT E C T U R A S D E R ED E S
82
: 1
Interfaces y servicios .............................................................................................................
Distintos modelos .. ... ............................................................ :.................................................
II IN TE R F A C E V .24
114
88
I
E L M Ó D E M Y C O D E C
115
89
I
  I
Ymódem ............................................................................................................................. 118
Blast .................................................................................................................................... 118
Zmódem ............................................................................................................................. 118
M E D IO S D E T R A N S M IS iÓ N
92
i
líneas de hilo desnudo ............................................................................................................
93
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Ondas de radio de onda corta ................................................................................................
96
I
97
 
Conexión de un ETD con un módem. El interfaz RS-232-C .. .............. .......... .............. ............. 122
Microondas terrestres ............................................................................................................
98
. . 1
S U BS IS T E M A S D E R A D IO F R EC U E N C lA 123
Caracterización de los transmisores ................................................................................... 126
FO R M A S D E T R A N S M IS iÓ N
98
Señales analógicas .................................................................................................................
Modulación de impulsos codificados ITDM) ......... ............................................. ................. 104
Distorsión en subsistemas de radiofrecuencia ............... ......... ....... ........ .. . .. ........... .......... ...... 130
Codificación en la modulación de impulsos codificados ................................................ 105
Distorsión lineal .................................................................................................................. 131
1
 
1 4
 
Criterios de elección de la frecuencia intermed ia
Receptores superheterodinos de doble conversión .
Selectividad en el receptor .
Sensibilidad de un receptor .
CAPíT ULO 6 . MEDIO S DE TRANSMISiÓN Y ANTENAS
TRANSMISiÓN POR CABLE
Velocidad de transmisión .
Pérdidas de retorno .
Retardo de propagación
Tipos de conectores .
Tip s de cable coaxial en función de las normas de seguridad .
Cable de par trenzado .
Tecnología de fibra óptica .
15
15 
15 
151
151
152
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155
156
156
158
159
T E L E C O M U N IC A C IO N E S 1 5
f'
Capacidad de transmisión .
Cables ópticos . .
Inmunidad a las interferencias .
Fibra óptica de salto de índice .
Fibra óptica de índice gradual .
Tipos básicos de fibras ópticas .
Fibra multimodo
Fibra monomodo
Aplicaciones .
Patchcord simple CPS .
Patchcord doble CPD/CIP
Cable de distribución interior reforzado CDIR .
Sistemas de transmisión por cable .
Redes telefónicas
Redes de datos .
~ -s- -s-
  O N O IM IE N T O S P R E V IO S
cilindro se acoplan a presten unos casqu i llos
metálicos, de los cuales salen losterminales del
componente. Después se recubre de una pintu-
otro lado, las resistencias e potencia son bobi-
nadas, la capa resistiva se sustituye por un hilo
dispuesto en espiral sobre el cuerpo del cilindro
aislante, que se recubre a su vez con pintura
aislante (figs. 1 y 2).
- - - 1
I
I
~- ~-~-'----- ------~'-- ~'- '--'-'--- --
dos se pueden agrupar en dos tipos: los pasivos
y más sencillos en su estructura interna, llama-
dos no semiconductores, y los activos y más
complicados en la fabricación interna o semi-
conductores. Loscomponentes pasivos más im-
portantes utilizados en la electrónica son: resis-
tencias, condensadores y bobinas.
Resistencias
I
sión y la corriente en los puntos concretos de
un circuito al que éstas pertenecen.
Los tres parámetros que intervienen en el
cálculo de un circuito resistivo son: resistencia,
tensión y corriente. Se relacionan por la Ley de
Ohm.
tensidad que la atraviesa por el valor de ésta. Lo
que empíricamente se denota de la forma
¡~d.i«:.9 :;~.••...¡~. iVr,;:¡~~~ •.-_ •• ; .••••to  ,1.f( {t _~; ,,:.~¡~;a~~..,Ji
Fig. 1. Estructura de una esistencia estándar.
.- -- - - - .- - -e
Hilo resistivo
sistencia, valor dado en voltios), J (corriente
que atraviesa la resistencia, valor en amperios)
y R (valor de resistencia del componente, en
ohrnios). Este valor de resistencia se representa
con la letra riega omega  Q ».
Una resistencia estándar está construida de
un cilind o aislante el cual está recubierto de
un material resistivo. El grosor de esta capa de
materia está muy controlado para obtener un
valor resistivo muy exacto, A los extremos del
Fig. 2. Estructura de una resistencia bobinada.
 
1 8
T E L E C O M U I C A C I O N E S
8
en una resistencia.
del componente y se procede al serigrafiado de
las bandas de colores (fig. 3). Por lo genera son
cuatro:
del valor de la resistencia; el segundo con las
unidades, obteniéndose así el código que re-
presenta el valor de la resistencia; el tercer ani-
llo indica el factor multiplicador del valor de la
resistencia, y un cuarto que indica la toleranci a
de este valor (tabla 1).
Valores normalizados
circuito electrónico, el valor resultante puede
Color
todos los va lor es imaginables, es posible que
no encontrásemos la que el cálculo del anterior
circuito nos demandase.
sólo unos valores normalizados (tabla 2).
Serie E24
Serie 12
Serie E24
Serie 12
combinando ambos tipos. En esta asociación '
mixta, por muy complicada que sea, se podrá
encontrar el valor resultante de todas ellas.
Montaje serie
la resultante, llamada resistencia equivalente,
es la suma de todas las resistencias que estén en
es ta configuración; con este método se consi-
guen valor s de resistencias fuera del estándar
de valores normalizados por los fabricantes.
Si apl icamos una tensión al montaje, se
puede ver que circula la misma corriente por
todas las resistencias; la suma de las tensiones
~
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
1 9
·Fig.4. Montajede resistenciasen serie.
sión aplicada al circuito (fig. 4).
R
T
  R
l
+ R
2
+ R3
La resistencia equivalente en este tipo de
montaje es la inversa de la suma de todas las re-
sistencias instaladas. Aplicando una tensión a
es e circu ito se obser va que en todas ellas hay
la misma caída de tensión, pero la co riente
será inversa mente proporcional a la resisten-
cia (fig. 5).
Montaje mixto
método para obtener la resistencia equivalente
R3
·--r'-'~~ }_·_-
 
2 0 e T E L E C O M U N I C A C I O N E S
8
1
el montaje serie o el paralelo. A medida que se
simplifica el circuito por partes, i rá quedando
una más clara asociación de resistencias (fig. 6).
Resistencias especiales
las anteriores (estándar y potencia) n que éstas
varían su valor resistivo en función de varios
parámetros. Hay varios tipos:
Este tipo de resistencias se nombran con las
siglas NTC (Coeficiente de Temperatura Negati-
vo), lo que quiere decir que su resistencia dis-
minuye con el aumento de temperatura. Están
fabricadas con sulfuro de plata, óxidos semlcon-
ductores y óxido de uranio. La variación Que ex-
perimenta su valor óhmico es exponencial, es
decir, que a partir de una temperatura ambiente
normal (24 °C) su valor óhmico disminuye muy
rápidamente al ir aumentando la temperatura ex-
terior. Su uso más estandarizado es el de sensor
de temperat ur a para termostatos. Estos circuitos
basan su funcionamiento en medir las variacio-
nes de corriente Que pasa por esta NTC, con lo
que la circuitería de medición debe cumplir
como requisito primordial el hacer circular una
cor iente lo más pequeña posible de la NTC para
evitar su calentamiento y así no falsear la medi-
da. Otra aplicación muy común de las NTC es
como protección de picos fuertes de corriente en
fuentes de alimentación de equipos. Se conectan
en el cable de alimentación como si de un fusi-
ble se tratare, es decir, en serie.
Re s i s ten c ias PT e
Este tipo de resistencias se nombran con
las siglas PTC(Coeficiente de Temperatu a Posi-
ti o), lo que quiere decir que su resistencia au-
menta con el aumento de temperatura. Están fa-
bricadas con ti tan ato de bario. Las PTe con las
temperaturas bajas tienen un comportamiento
parecido
a
peratura algo negativo, pero al aumentar ésta se
inicia un rápido incremento de la resistencia.
Esta es la llamada zona de Curie, que es la zona
por excelencia de trabajo de las PTe. En esta-
8
7
6
5
4
3
2
que quiere decir que su valor óhmico varía en
función de la luz que incida en ella. La base de
su fabricación es de su furo de cadmio, tiene un
elevado coste de fabricación y una gran polé-
mica a su alrededor por el contenido de cadmio
y su poder cancerígeno. Alg nos de sus mayo-
res competidores son el fotod iodo y fototrans¡s-
tor por su reducido coste de fabricación.
Como es de suponer, la luz tiene que
poder entrar e incidir en la par te sensible de la
resistencia, con lo cual el encapsulado es trans-
parente; al incidir la luz sobre ésta se liberan
una gran cantidad de elect rones que aumentan
la conductividad del material y así hay una dis-
minución del valor óhmico de la LOR.
Res is te nc ias V DR
LasVDR (Resistencia Dependiente del Vol-
taje) se comporta d manera que su valor
r- '
I
...•..;' .,.,.  .-.-n=.  rn'<'~~~~~,~.*'~. ~-- .••.
}
  ~~
:-~
  '
a sus terminales. La base de su fabricación está
en prensar carburo de silicio con aglomerantes
cerámicas. Los
reguladores de ten ión, pero están en desuso
por la llegada de los diodos zener y circuitos re-
guladores y estabilizadores.
y una PTe.
te es ligeramente negativo, como en las NTC
(tig. 7).
granada en el cuerpo de la resistencia. Una
aplicación muy típica de las PTC es conectarse
en serie con las bobinas de desmagnetización
de los tubos de imagen de los monitores o tel -
visores, su aspecto externo es una cápsula de
plástico que en el interior lleva dos discos
de PTe sujetos por unos contactos a modo de
pinzas Ifig. 8).
LDR (Resistencia Dependiente de la Luz), lo
Arrays de resistencias
una típica manera de encapsulado de resisten-
cias estándar. Esdecir, en un encapsulado típi-
co de circuito integrado se instalan varias resis-
tencias que suelen ser del mismo valor. E l array
puede tener la configuración de resistencias in-
dependientes o unidas por un terminal común
(fig.9).
~ .. _ ' .
~
Fig. 9. Esquema interno de dos tipos de arrays de resistencias.
Terminales
2 2
.~
algún tipo de ajuste, por necesidades propias
del diseño o por las tolerancias de 105compo-
nentes utilizados en el propio circuito. Un
ejemplo muy claro de LIn ajuste es la variación
del v lumen en un circuito de audio, es más
económico realizar un montaje con componen-
tes estándar, con valores de tolerancias más
amplios y realizar un ajuste para conseguir un
perfecto funcionamiento del circuito.
consta de una resistencia fija de carbono bobi-
nada y conectada a dos terminales, y un tercer
terminal que desliza en contacto con este mate-
rial por medio de un mando externo.
Condensadores
macenar energía eléctrica de una manera rápi-
da y liberada de igual forma. Estopuede indu-
cir a pensar que se asemeja a una pila, pero en
la pila se tiene qLIC producir internamente una
reacción química para liberar corriente eléctri-
ca, lo que hace que la liberación sea lenta. En
el condensador no sucede esto, la manera por
la cual el condensador almacena energía es
Placa conductora
L o
en un condensador básico.
placas de ma erial conductor muy próximas'
entre si, y separadas por un material no con-
ductor, llamado dieléctrico. E l principio de
funcionamiento es que al aplicar una tensión
continua entre las dos placas conductoras, una
conectada al polo positivo y la otra al negativo,
se crea un efecto de acumulación de las cargas
en las dos placas Ifig. 10).
Los electrones de la placa conectada al
polo negativo inducen un campo negativo en la
otra placa, y los electrones de esta placa sedes-
plazan aún más hacia el polo positivo, he aquí
donde se genera una corriente eléctrica. La
fuente de energía que se aplica al condensador
para producir este efecto es prácticamente la
misma que quedar acumulada en el conden-
sador al retirar la fuente de energía.
A
de almacenar energía se le llama capacidad del
condensador. Para estudiar la capacidad, se
toma como muestra un condensador plano,
que consiste en dos placas conductoras muy
próximas entre sí; la fórmula que se aplica es:
e
  i  
d
tener polaridad en sus terminales; nos hacen ser
más cuidadosos a la hora de conectarlos en el
circuito. Si por descuido se conecta el compo-
nente con los terminales cambiados, la destruc-
ción del cond nsador está garantizada, y asi con
la seguridad de que explote. La utilización de este
tipo de condensadores polarizados no es otra que
la de conseguir ca acidades mayores con un ta-
maño bastante inferior a lo normal; suelen ser los
llamados condensadores electrolíticos.
Otra de las p rtes a exponer es la del die-
léctrico, que como se ha mencionado es el ma-
terial que separa las dos placas del condensa-
dor. Este dieléctrico si es muy resistente a la
perforación, el condensador tendrá una tensión
de trabajo superior. Si es muy delgado aumenta
la posibilidad de fabricar capacidades grandes
en tamaños reducidos.
Condensadores de plástico
con dos finas capas de poltéster metalizadas
por una de sus caras; van enrolladas entre sí y
recubierLas con u a tira de materia aislante. El
material es de estiroflex, policarbonato, poliés-
ter, teflón, etc. Soportan tensiones altas de unos
, . 00 0 voltios, Y su utilización es para frec uen-
cias medias y bajas.
las superficies externa C interna rnctalizadas
con plata, y de aquí por medio de unos casqui-
llos se conectan los terminales. Destacar que
los modelos NPO están diseñados para que su
capacidad apenas varíe con la temperatura.
Condensadores mica
jar Con altas frecuencias, son muy estables en
cuanto a la capacidad y su tensión de ruptura es
muy elevada al igual que su precio.
Condensadores variables de aire
juntos de placas enfrentadas, siendo una de
~
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
2 3
de construcción) que se encuentre separando
las dos placas, S es la superficie de la placa y d
la distancia entre ellas.
de trabajo que a semejanza con la capacidad,
viene serigrafiada en el cuerpo del componen-
te; esta tensión viene dada por el fabricante
y
como del material con el que está construido el
dieléctrico.
capacidad de los ccndensadores es el fa radio.
Esta unidad es enormemente grande, por lo que
se utilizan las fracciones del faradio:
- Microfaradio: millonésima de faradio,
serepresenta por m F.
- Nanofaradio: ilmillonésima de tara-
[
ellas móvil; para variar la capacidad se g ira el
conjunto móvil, modificando así la superficie
enfrentada. Están casi en desuso por la apari-
ción de los diodos varicap.
Montaje paralelo
en este montaje paralelo la capacidad total o
equivalente es la suma de todas las capac ida-
des de los condensadores que intervengan en el
montaje (fig. 11).
valor del condensador on menor tensión de
trabaio.
habrá que saber cómo se calcula la capacidad
e, C
 
24
• T E L E C O M U N I C A C I O N E S
e s total del c ircuito. La fó mula que se aplica es la
.~ misma que Con las resistencias en paralelo, es
~ decir, la capacidad total es la inversa de todas
.§ las sumas de capacidades (fig. 12).
~ Es muy important e saber que en este mon-
§
u al circuito con una tensión igual a este resulta-
do. No se garantiza que el reparto de tensiones
sea equitativo.
tró icos pasivos que constan de un hilo, nor-
malmente de cobre, de cobre plateado para re-
ducir la resistencia parásita en seri , o de cobre
con una fina capa de barniz aislante de alta ca-
lidad para sopor ta r el calentamiento, enrollado
sobre un núcleo. Este núcleo puede ser de hie-
rro, aire (es decir, sin núcleo) o ferrita que es el
más común, porque se obt ienen mayores nive-
les de inductancia con volúmenes pequeños
(ñg. 13).
La inductancia es el campo magnético que
todo conductor crea al ser atravesado por una
corriente eléctrica, que a suvez genera una ten-
s ión en sus bomes oponente a esta misma co-
rriente que la generó, y que sólo se manifiesta
cuando se producen variaciones de cor riente,
y
la tensión inducida tiende a oponerse a los
cambios de corriente que la genera.
La unidad de medida de la inductancla es
el henrio. Se define un henr¡o cuando en una
bobina se crea una diíerencia de potencial de
un voltio entre sus extremos, al pas ar una co-
rriente alterna de un amperio por segundo. Esta
medida es demasiado grande y se trabaja con ; 1
submúltiplos, como el milihenrio, mH, o el mi- : 1
crohenrio, J -. l H .
La utilidad que se le da a las bobinas, prin-
cipalmente en radiofrecuencia, es como filtros
combinadas con condensadores. Estos filtros se
encargan de presentar una alta impedancia a
las frecuencias para la que se calcula el filtro,
como por ejemplo los filtros utilizados en los
bafles para separar las señales que tienen que
llegar a los altavoc s.
Con relación al campo magnético que ge- 1 1
neran las bobinas se define la inductancia 1 1
mutua. Es el campo magnético que induce o
crea una bobina sobre otra colocada muy pró-
xima a ésta; este fenómeno transfiere energía de
una bobina a otra pero sin olvidar que hace
falta que la corriente que la atraviesa tiene que
ser alterna. El fenómeno descrito es el funda-
mento del transformador.
En las bobinas, la inductanc¡a se represen-
ta por la letra l. Hay que tener en cuenta l re-
sistencia existente por tratarse de un hilo y por
las capacidades parásitas que pueden afectar al
normal funcionamiento, que a su vez afecta
según sea la frecuencia de trabajo.
El cálculo de la impedancia o resistencia
en corriente continua es igual al de las resisten-
cias, pero no tiene sentido utilizar las bobinas
encorriente continua, ya que para eso están las
resistencias. La verdadera utilidad de las bobi-
nas está en los circuitos de corriente alterna. El
módulo de la impedancia Que presenta una bo-
bina a una determinada frecuencia se represen-
ta por:
ras. las corrientes inducidas en el secundario
sólo aparecen cuando el campo magnético
creado por el primario es variable, por lo cual
un transformador sólo funciona con corriente
alterna.
mejante al que se origina en un imán perma-
nentemente. Pero al ser alterna la corriente que
alimenta el primario (50 ciclos por segundo) se
produce un campo magnético variable o diná-
mico Que imanta el núcleo de hierro, lo desi-
manta, aumenta, disminuye y cesa a razón de
cincuenta veces por segundo. Estasvariaciones
del campo magnético del primario originan co-
rrientes inducidas en el secundario por el fenó-
meno d autolnducción. también se producen
corrientes inducidas en las spiras del mismo
primario (principio del autotransformador) y en
el núcleo magnétic , donde aparecen unas co-
rrientes parásitas conocidas como corrientes de
Foucault. Para evit r la formación de estas últi-
mas corrientes, los núcleos magnéticos de los
transformadores no se construyen macizos, sino
con chapas de hierro cortadas según modelos
normal izados.
magnético formado por un empilado de chapas
de hierro y por las bobinas del primario y del
secundario, Que se enrollan alrededor de un ca-
rrete de cartón especialmente construido. En
estecarrete se establece o no a oportuna sepa-
ración entre la bobina del primario y la del se-
cundario, y en su interior se coloca el núcleo de
chapas.
dist ntos t ipos de transformadores.
Cálculode un transformador
magnético.
b ) El número de espiras de la bobina del
primario y el núm ro de espiras en la bobina o
bobinas del secundario.
rio y del secundario.
i
T E L E C O M U N I C A C I O N E S  
2 5
bobina empleada y el valor wes 2rcf, siendo (la
frecuencia. Se deduce de la f órmula que la im-
pedancia aumenta con la frecuencia.
Transformadores
se debe al fenómeno de la inducción mutua
',
viamente calculados, llamados ábacos. ¡
magnético del transformador necesitamos saber
la tensión y el amperaje que debe proporcionar
el secundario, para conocer con ambos datos la
potencia en vatios que vamos a tener a la salida
de  transformador. Con estos datos y l cuadro,
se soluciona el cálculo de la sección de  núcleo
(cuadro 1).
de de la relación entre el número de espiras que
tenga la bobina del primario y el número de es-
piras contadas en la bobina del secundario.
Ahora b ien: ¿cuántas espiras hay que bobi-
nar? El dato se da en espiras por voltio, es decir,
el número de espiras Que deberá tener la bobi-
na por cada voltio de tensión. La cantidad de
espiras por voltio está en función de la in-
ducción magnética y de la sección de  núcleo
(cuadro 2).
deberá tener el hilo de cobre para constru ir la
bobina. Se obt iene este último dato a partir de
la intensidad en amperios y mediante el cua-
dro 3.
de componentes que son los llamados compo-
nentes activos; en este apartado se estudiarán
los semiconductores.
hacer una breve introducción al mundo del
átomo y su estructura.
nes y protones y a su alrededor están girando
 
,~ · l t¡'¡   aif·  :~.{.j'$   i   -- w ; . - - ~ ~ .   1 ; • . ~¡.;-.:~I
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
SECCiÓN DEL NÚCLEO EN CM
2
' o ,
a
. ':;'-'   ~~ .~
;:;~-.
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
ESPIRAS POR VOLTIO
00000088 S<
Fr ecue nc ia en G IS ( IJ ( ) ~ lO \O (ti ~ N ( ; S
F=..-: . ~~Ll,-L._j,;):y.l-~
I • ,~ .-- - .-- - ..._ ._ -: :. --': Y~
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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I
8
Cu adr o 2  Núm er o d e esp i r as qu e d ebe tener la bo b i n a po r ca da v o lt i o de tensi ó n  
Esp ir as p o r vo l t io a 5 
clclos/s
I ~
2 8 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
._...  '~:i-' -:- -•._.,_l
-
'N , __
~<.
Cuadro3. Diámetro del hilo de la bobina en función de la intensidad de la corriente que ci cula por él.
los electr ones. Éstos se enc ue ntran distribuid os
en tres capas rodeando al núcleo; estas tres
capas se denominan:
trones más cercanos l núcleo,
- Banda de valen ia: se localizan los
electrones semi-libres y está más alejada del
núcleo.
zan los electrones libres y los que poseen mJS
ene rg ía .
dad de los materiales se determina por la proxi-
midad de estas tres capas, siendo materiales
aislantes los que tienen separadas las bandas de
valencia y conducción, y por el contrario los
materiales conductores son aquellos con las
bandas muy juntas, y semiconductores en los
que se encuentran en un estado intermedio
estas bandas. los materiales semiconductores
por excelencia son el germanio y el silicio.
En la fabricación de componentes semi-
conductores se utiliza fundamentalmente el sili-
do pero no en estado puro. El tipo de impureza
con la que se contamina el silicio determina las
propiedades de conducción de éste, para obte-
ner os dos tipos de semiconductores que exis-
ten, s iendo éstos:
_ Semiconductores lipa N. Conteniendo
su última capa, esto da como resultado un sili-
cio sobrante de electrones, al tener es te cuatro
en su última capa, que se intentaran unir con
los electrones de la última capa del fósforo que
nen e cinco, esto deja un e lectrón suelto y por lo
tanto sobrante de e lectrones.
_ Semiconductores tipo P . En este tipo el
semiconductor se contamina con impurezas de
bor o, éste al poseer tres electrones en su última
capa, al unirse con el silicio se queda un hueco
o falta de electrón, por tanto con una carencia
de electrones.
Descritos los dos tipos de semiconductorcs
(N o P) ahora viene el efecto que se crea al
hacer u a unión de tipo P con otra de tipo N .
Aquí aparece el concepto de unión PN que es
la basede todo componente electrónico activo.
En la unión PN se genera una recomblna-
clón de electrones y huecos que dejan ca rga do
al material N positivamente y al tipo P negativa-
mente, generándose una barrera de potencial,
quees la que hay que vencer para provocar un
paso de corriente de una parte a otra, siempre y
cuando la polarización de la unión sea directa,
es decir, el positivo de la tensión aplicada al
material tipo P y la negativa al tipo N. Si por el
contrario se polariza el tipo P con el negativo y
conectamos el positivo a la tipo N, la polariza-
ci n es inversa, cortándose el paso de corrien-
te. Resumiendo, el diodo en un componente
que según polaricemos sus terminales permite
el paso de corriente o la bloquea Ifig. 14).
Observando la figura de la curva de polari-
zación del diodo se definen dos términos rela-
cionados con el funcionamiento del diodo. Por
una parte aparece el término de tensión de rup-
tura, que es aquella tensión inversa en la que el
diodo empieza a conducir de forma casi repen-
tina y la cual produce la destrucción del diodo,
la representación gráfica se ve en el cuadrante
inferior izquierdo del gráfico. La otra es la ten-
siÓn umbral, que es la tensión en la que el
diodo empieza a conducir polarizado en di rec-
T E L E C O M U N IC A C I O N E S ,.
9 9
  ,. . ._  < / \~M   - ' _ _ _  
to. la representación gráfica se ve en el cua-
drante superior derecho.
la tensión umbral para un diodo de germa-
nía es 0,2 voltios y para el sili io es de 0,6 V.
Tipos de diodos
para recortar en señales alternas los ciclos posi-
tivos o negativos según se polarice el diodo.
- Diodos zener: éstos se utilizan como
reguladore de tensión o estabilizadores de ten-
sión, y su zona de utilidad secentra en la pola-
rización inversa.
s610 permite el paso de corriente cuando incide
la luz en él; la luz necesaria no tiene por qué
ser visible alojo humano, ya que pueden ser
rayos infrarrojos, ultravlcleta. cte.
pacitiva variable por la tensión, los actuales
sustitutos de los condensadores variables en
circuitos de sintoula.
estos diodos es el arscniuro de gallo (AsCa) y
con una mayor cantidad de impurezas para
producir una radiación lumlnica. La emisión lu-
mínica es el resultado de una polarización di-
recta de sus terminales unos valores de ten-
sión de 1,2 Va 2 V, las tensiones que soporta en
polarización inversa es de 5 V a 25 V. También
existen los que generan luz infrarroja, utiliza-
dos en los mandos a distancia de aparatos de
música y de video.
 
3 0 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
o Trans is to res
~
unión PN, pero éste utili za dos uniones PN, en
ve z de una como el diodo. A l poseer dos unio-
nes, el comportamiento es más complejo, apa-
reciendo otro terminal, es decir, el transistor
está compuesto por tres materiales semicon-
ductores en configuración PNP o NPN y tres
terminales denominados: emisor, base y colec-
tor, según se apr ecia en la figura 15.
~sistor
Fig. 15. Distribución de la s uniones PN y símbolos
oeltranslstor.
existen polarizaciones de lasuniones en directo
e inverso. La forma de trabajo del transistor al
estar polarizado se debe también a cómo están
dirnensionadas sus uniones, quedando de la si-
guiente forma: la unión base-emisor más pe-
queña de la base-colector (fig.16).
Con esta construcción interna carac ter ísti
t
ea del transistor, la f rma de relacionar las in~
tensidades y tensiones es la siguiente: la intensiJ
dad de colec to r será la suma de la intensidad d é
base más la intensidad de emisor, y la tensión,
de colector-emisor es igu l a la tensión base-
colect or más la tens ión base-emisor.  ' 1
La relación entre la intensidad de colectod
y la de emisor se d enomina a, y la que relacio1-'
na l a intensidad de base con la del colector se
llama 1 ); ésta hace referencia la ganancia del
transistor Hfe. Los valores de a se encuentrarñ
entre 0,94 y 0,98 Y l os de 1 3 entre 100 y 1.000;'
según especificaciones del fabricante. Con~
estos datos sededuce que la intensidad de base'l ~
es casr despreciable con respecto a la de colee
f¡
en un transistor.
del transistor hay que hacer un estudio de cómo
varía la intensidad de colector en función de la
tensión de colector-emisor con una intensidad
de base constante. Se parte del esquema de la
figura 18.
_
 ,
¡
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
3 1
está en máxima conductividad y se puede decir = : - .
que se asemeja a un interruptor cerrado entre § .
emisor y colector. ~.
rruptor abierto. ~.
normal y aquí trabaja como ampli ficador de la
corriente de entrada o corriente de base.
Las dos primeras formas de trabajo del
transistor son predominantes en circuitos digita-
les, por otro lado, cuando trabaja en circuitos
ana lógicos actúa en la zona lineal.
Cuando se trabaja con transistores se tiene
que saber de antemano en qué zona de trabajo
va tener que funcionar. El método por el cual
se hace trabajar al transistor en una u otra zona
es la polarización.
car una tensión, para que trabaje en una zona
concreta. La representación gráfica de todos los
puntos de trabajo posibles de un transistor se
llama «recta de carga». Esta recta de carga es
única para cada tipo de transistor, polarización
y tensión de t rabajo.
Para hacer la representación gráfica de la
recta, se parte de la representación de las cur-
vas del transistor (fig. 19), se hal lan los puntos
de corte de las coordenadas de la gráfica, pri-
mero en el estado de corte la intensidad de co-
lector, y se iguala a cero, por lo tanto, el primer
punto queda como la tensión de alimentación,
representada en el eje de las X. Como segundo
paso para hallar el punto de corte de la recta
por el eje de las Y , se iguala a cero la tensión
entr e emisor y colector, es tado de saturación, y
aplicando a fórmula
El punto donde s cortan la curva de la in-
tensidad de base (lb) y la re ta de carga se
l lama punto Q. Estepunto representa el funcio-
namiento estático del transistor.
El punto de trabajo d l transistor puede
verse afectado por var ios mot ivos, provocandoig. 17. Parámetros deltransistor.
v.
dellransistor.
seguir una determinada intensidad de base (lb),
sevaría la tensión colector-emisor (Vb). y se
calcula la le con cada variación de V b, y así se
obtiene la gráfica siguiente:
A este conjunto de curvas se le llama cur-
vascaracterísticas del transistor. La línea r epre-
sentada por Zs delimita las tres posibles zonas
detrabajo del transistor, que son:
 
3 2
.~
~tb4
lb,
lb,
lb,
4 ~ n i ; 't ; ¡ - ~ '+_~p,l·IK )~P ;Z r ~i·Y)  .-.'
4 7 10 v. ;
le.: :: : Ve
~
'con ello un mal funcionamiento del circuito del
que pertenec e este transistor.
Lascausas más comunes de este desplaza-
miento son:
algún componente adyacente.
  tor.
no deseados del punto de trabajo de los transis-
tores, se utiliza la polarización (fig. 21).
Para hacer funcion r el transistor en la
zona activa se utilizará el montaje (A); 105 tres
montajes siguientes se utilizan en circuitos que
trabajen en conmutación.
zación, existen tres configuraciones en lo que
s e refiere al conexionado de sus patillas, según
cua deel las sea común entre la ent rada y la sa-
lida de l circuito.
En la f igura 22, el montaje hace referencia
a los tres t ipos de configurac ión existen te , que
son:
¡
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
3 3
nado de sus terminales, por supuesto es con ca-
rácter mnemotécnico pues siempre habrá que
polarizar el transistor con algún montaje visto
anteriormente.
nancia obtenida según configuración. El desta- ~
se con respecto a la tensión en cada diferente 3'
configuración se crea comparando la entrada ~'
con la sal ida. §
sistores a la entrada de los diferentes montajes. ~.
Zs. La impedancia ue presentan a la ~
salida.
sistores se puede asociar a la utilidad que se
destinan. Por consiguiente las utilidades más
comunes son:
No se puede asociar a las diferentes utili-
dades que se dan al transistor con el tipo de en-
capsulado, pero es cierto que algunos encapsu-
lados son típicos de alta fr ec uenc ia, pequeña
señalo incluso de alta tensión (f ig. 23).
., ~ . c .
EC
Fig. 21. DiJerentes circuit os de p olarización del transistor.
Q+V
v enor voltaje y más uniforme en sus paráme-
~
t 5~. 1 ;05 básicos. Para esto se construyen los rec tiñ-
1-- ; ca dores .
  1, la tensión alterna en tensión continua que es la
. : más utilizada. Estos circuitos tienen la pec ul la-
_o ~~ fidad de dejar pasar la corriente en un único
' 1 : sen tido .
• restoman como principio de funcionamiento la
del diodo, ya que éste ha evolucionado lo sufi-
ciente par a poder soportar corrientes altas.
Un ejemplo es la famili de diodos
lN4000 que soportan 1 A Yvoltajes de 400 V
el 1N4004 o hasta el 1N4007 que soporta
1.000 V. La forma de rectificar la corriente eléc-
trica alterna los clasifica en os tipos: rectifica-
dores de media onda y de onda completa.
3 4
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
12.7
De los dos tipos, es el más sencillo; con un
único diodo convierte la corriente en continua,
si bien no es completamente estable pero sí
tiene una polaridad constante (fig. 24).
3~~ít.
,• •; ~. ' . , , . . . . . - .
- . ':-
...,.=.
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
f
con toma media.
Pero como se ve en la figura 25, este mon-
taje necesita un transformador con toma media,
pero para no tener que depender de éste, s e uti-
liza el llamado puente de dio dos o de Graetz
(fig.26) .
_ 1 -  
'- - I
~.' nTi
Este rec tificador proporciona una s eñal de
salida bastante más perfecta, y a que aprovecha
los dos semiciclos de la alt er na ( semicic o + y
sem iciclo -) para obten r s610 sem iciclos posi-
tivos.
¡-T'31
~
--;-~
~
de diodos.
¡· .· . I . · · . · . ta · · . ·.· · . · . · . · ·.
~:
Co lec tor co nec tado a la cá psu la
Anodo conectado a la cápsula
Masa
conectada
• •
,...M..-+
'  . ., .. ¡ ~I~ = ,[,;{...,.
· 1   ' ¡ ~ =
: : ~ ' '' ; t , ¡ . : , _ _ _ _ _ _ ~
••  n.•' -w,~ ••
'l .,a r
'/<
0
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F
e
_ ~ - ~ , - ~ . , , _ . i _ ,. .-.~c_.. c.C¡•• '
 
  , ~ , , , , -
C
~ , : - ~ : ~ ~ ii <:J ~ ,  .5.08__ : 6.6: 127 : ' . j ». ~
' . : . /i · · · . ' : · .. ' .
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,------.::::=': . - --'0 - '- '1 : 1 '. ; =;'< '  '- '-1 ' ,1• •
. w =¡ ¡ I  ,
 
3 6 4 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
: s
Se denomina filtro al circuito que suaviza o
filtra la componente alterna de una señal conti-
nua. S i se aplica un filtro a la salida de una
señal rectificada, éste filtra la componente al-
terna que posee la seña l a la sal ida del rectifica-
dar. Pero si hablamos de un filtro de frecuencia,
éste atenuará las frecuencias para las que se
calculó, sin causar ningún efecto al resto.
En los filtros utilizados e las señal
rectificadas, el componente predominante'
salida del puente rectificador (fig. 27) . El co
densador, por su facultad de almacenar te,
si6n, suaviza el rizado de la señal de sali,
de la fuente. El rizado es la variación alten
que posee toda señal de salida de un recti'
cador.
D
T
L /
T
diodo, y cuando deja de conducir
negativO) el conde~sador cede su carga alma-
enada hacia la salida de la fuente, desc ar ga n-
~ose p or la resistencia de carga, dando como
resultado un menor factor de rizado en la señal
de salida.
cuito, es e levado para la utilidad que se requie-
ra, hay otro mod~lo de filtre, llamado n, según
se aprecia en la figura 28.
Según la figura 28 se puede observar la si-
militud del circuito con la forma de la letra por
elquese conoce este tipo de filtro. Este circuito
también se puede montar cambiando la resis-
tencia por una bobina, puesto que la respuesta
de la bobina al componente de alterna o rizado
será más eficaz. Para mejorar aún más la ten-
sión de salida se utilizan montajes series de
estosfiltros.
nuar, separar o seleccionar señales en función
de una determinada frecuencia, se dice que son
filtros clásicos. Estos filtros están formados fun-
damentalmente por un condensador y una bo-
bina en serie, obteniendo un circuito resonante
cuya impedancia mínima es:
i
. ' : ,
Fig. 27. Fijlro por condensador y grafica.
~-~-,,  ,
. . . • .
de bobina y condensad r.
_ .
¡
S i se conectan en paralelo, el efecto es de blo-
queo (fig. 29).
la frecuencia de corte es aquella que tiene
un va lor de la banda de paso de 3dB sobre un
nivel de señal por debajo en un 70% (fig. 30).
la ganancia se obtiene dividiendo la ten-
sión de entrada por la de salida, la máxima ga-
nancia en este tipo de filtros pasivos no supera
la unidad. En la práctica se asigna el 100% y así
poder establecer en el 70% la frecuencia de
corte.
nancia viene dada en decibelios po octava,
siendo una octava el doble de
la
no es así, calculándose al tomar el val or de
señal para dos frecuencias en la banda de ate-
nuación, separadas por un número entero de
octava s que divide, yel resultado se multiplica
por 20 y se divide por el número de oct ava s
que separan estas dos señales.
M
encuentren por debajo de la frecuencia de
corte.
encuentren por encima de la frecuencia de
corte.
 
38 T E L E C O M U N IC A C I O N E S
' . J '   . . . .  >7
FI,g.?2.Gráficade lacurva deganancia filtro banda ' 1 El filtro, paso-altos se compo~a igual que
eliminada. un filtro paS IV O , se observa en
la
se intercambian la resistencia en lugar del can-
bobinas cuando se diseñaban filtros para f t : densador Y,viceversa. La f6rmu.la para calcular
cuencias bajas. Las frecuencias de utilizad' la frecuencia de corte no cambia.
ronda los kilohercios, siendo más ventaja' , En el esquema se obse,rvan las dos f6r~u-
cuanto más
pequef I f .,. las, una para cada frecuencia de corte, superior
uenas sean as recuenClas , . f .
corte (flg. 33). e m enor.
{
.~
En estos filtros existe una banda de fre-
cuencias delirnítada por la frecuencia de corte
superior e inferior. El ancho de banda (BW) es
el re ultado de restar las dos frecuencias de
corte, superior e inferior. Para el factor de cali-
dad del filtro se resta el ancho de banda y la fre-
cuencia en la que se sitúa la ganancia máxima
(t;g.31).
A
1
J
circuitos reguladores o estabilíaadores de ten-
sión. Los circuitos estabilizadores de tensión,
también llamados reguladores de tensión, ase-
guran un suministro de tensión prácticamente
constante y casi independiente de la corriente
de entrada.
tro y el circuito que alimenta. Es necesario, ade-
más, construir la fuente de manera que, a
máxima corriente, entregue al estabil izador una
tensión algo mayor que la necesaria, para que
el estabilizador entregue en su salida la tensión
del valor deseado.
estabilidad, es el diodo zener Ifig. 36).
El diodo se coloca en paralelo con la
carga, llamado estabilizador paralelo,
dad de corriente en los momentos en que ésta
disminuye sobre la carga, no conduciendo o
haciéndolo en una pequeña cantidad al alcan-
zar la corriente de la carga el límite máximo.
De esta forma se consigue que la corriente que
entrega el filtro sea prácticamente constante y
por consiguiente lo mismo suceda con la ten-
sión de salida.
tensión constante entre sus terminales de una
forma casi independiente de la corriente que lo
atraviesa, eso si está polarizado por encima de
La resistencia se encarga de absorber la di-
ferencia de tensión que existe entre la salida del
filtro y la tensión zener.
[
banda.
za para eliminar una frecuencia dada.
Los filtros de componentes pasivos tienen
el in onveniente de tener que utilizar bobinas
de un tamaño muy grande para frecuencias pe-
queñas, por lo cual puede ser inviable el mon-
taje de algunos (fig. 32).
Filtros activos
se utilizan en su construcción componentes ac-
tivos: resistencias, condensadorcs y circuitos
operacionales.
No se utilizan las bobinas, por lo que el ta-
maño será redu ido. Uno de los inconvenientes
de los filtros pasivos era el gran volumen de las
2 1 _ _._E ¡ R~ ;r~- -  :- ''''~II
fd  fo '  fe<> L 1 ., . ~
, , , -
'
. .
Fig. 34. Esquema de un filtro paso altos con A.O.
e ,
A,
R
t
1 ,
1
~ T l E N E A o
,- -
Flg. 36. E squema de un estabilizador P o r diodo zener.
.;' FIltro pa.o.ba ' l '~
con amplificador operacional.
En la figura 34 está representada la fórmul
por la cual hallamos la frecuencia de cc
del filtro.
fá ,---1-
IcS=~C
2 XR2
Fig.35. Esquem a d e u n filtro paso banda con A.O.
Estabilizadores y reguladores
de alimentación simples son:
función de la carga.
4 0
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
8
.;:; es:
l z w l c eLr
La intensid ad del zener (lz) se toma entre
SmA y 20mA. La tensión entre extremos de la
resistencia será igual a la tensión máxima
menos la tensión de zener.
Vr= Vmax- Vz
la tensión máxima es la que hay en los ex-
tremos del condensador, que es la tensión del
secundario multiplicada por raíz de 2.
Vmax = Vsc x
de la resistencia, se aplica la ley de Ohm. la
potencia es:
o • 1
Pz=JtxVz
All1 R2
desconecta la carga toda la intensidad pa
por el diodo.
q r
transistor en serie con la salida (fig. 37).
Este regulador o estabilizador es el m ás
lizado, puesto que tiene mayor sensibilidad
las variaciones de tensión por tener un trao 
tor en serie con la salida y el zener estar con
tadc a la base del transistor.
En la actualidad se utilizan fundamem
mente los circuitos reguladores integrad
Estos circuitos se utilizan por su mayor es tab l
dad, sencillez de montaje, pudiendo alguni
modelos con muy pocos compon ntes adid
nales, conseguir una tensión de salida varia
es decir, la capacidad de crear una fuente
alimentación variable.
mados l78 xx ; ell7805 estabiliza una tensié
mayor de entrada, a 5 V de salida, l781
l7824, etc. l:
ca s
Para el estudio del circuito hay que hacer
varias aclaraciones:
serial es alterna o continua.
_ Los condcnsadores se utilizarán de
acoplo o desacoplo, según la relación capaci-
dad y frecuencia en que trabajen.
En este circuito, la señal del generador
pasaa la base por el condensador el, conden-
sadorde acoplo, calculada lacapacidad para la
frecuencia de trabajo. la condición de amplifi-
cación del circuito viene dada por su polariza-
ción con divisor
de desacoplar la señal con respecto a masa.
- Corriente d e salida ajustable de hasta
amperios. .,
voltios.
Ve ••Ve-O,7
lizan para co seguir una ampliación en la sa' 
da de la señal recibida. El más sencillo de 1,
circuitos amplificadores es el realizado con
transistor.
transistor es el que se aprecia en la figura 3~
Ve= V - (R2X le)
Flg. 39. Cireuilo slmp tñc ad o para corriente continua.
k
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
4 1
condensadores se comporten como circuitos ~r
abiertos, con lo cual el circuito queda como en ~.
la figura 39. Si aplicamos la señal del generador ~
entre la base y masa, ésta será amplificada por 1 2 :
tratarse de un t ransistor montado en emisor ~.
común, polarizado por divisor de tensión y ob- ~
teniendo en colector la salida de tensión.
S consideramos
e l
alimentación y considerar los condensadores
como cortocircuitos, obteniendo como resulta-
do el circuito de la figura 40.
,--- -_._-- ---- ._ --
i
 
4 2
.~
entre sí, y R2 con R4 también. Se calcula su
equivalente y se representan por Ra y Rb res-
pectivamente.
llar la curva de respuesta yel punto Q (fig. 41).
, le l '
1 1'
A
observa que con los alimentos de la sei)
el pu nto de traba jo, Q, se desp laz a a la r¡
de la curva, provocando una señal .amplifi
cada en la salida del colector (ñg. 42).
Ladistorsión que se observa en la señal
salida es debid a a la no line a l idad de la cUrv;
pudiendo ser reducida si se trabaja en un I ra
pequeño de esta, o trabajar con amplitudes
señal no muy elevadas. Como norma se pu
calcular que la amplitu sea un 10% menQ:i
que la corriente de emisor.
-'-H -- --,
- 7 : ' : H><, I ' 1 1 ; ' . .,   ~ . :: ,
, - ~ ~ · . , ( . .   - I '1 ~~ . ~ .- ~ ;; ' l_ ~ '   1 t - : ' - m  
IU 'DO •• • ,'  • • _ I t- _ : ~
I .
e., • .  --
r
. I .:..¡. ' ' ~
-e-
e-  ' '  
;
,
para diferenciarlo de otro componente igual.
Este código se forma con la primera let a del
nombre original del componente seguido de un
número correlativo, el cual lo diferencia de
cualquier otro.
datos relacionados con el circuito, por ejemplo,
tensiones que deberían haber en puntos con-
cretos del circuito, tensiones de alimentación, o
cualquier dato que ayude a interpretar y cono-
cer mejor el circuito en cuestión Ifig: 43).
A continuación se muestra una lista de
símbolos de componentes electrónicos más co -
munes (f ig. 44).
Medidas de magnitudes analógicas
cación por tipos de señales:
Magnitudes de corriente continua.
Magnitudes de corriente alterna.
esquemas eléctricos, existen gracias a unas no r .• .
mas de diseño establecidas.
un circuito obliga a dibujar su esquema, e s
Q
' : « > ; . j
VB'
~
decir, los componentes seleccionados para el
circuito en concreto y sus conexiones entre
ellos. La información que poseen estos esque-
maseléctricos es vital para un posterior monta-
je e incluso para realizar una reparación poste-
rior del circuito .
representaciones gráficas e cada uno de los
componentes existentes en el mercado y una
norma de conexionado, ésta no es más que una
línea uniendo cada terminal de un componente
con otro, teniendo sumo cuidado ue en los
cruces de estas líneas de conexión, rnarca rlos
generalmente con un punto.
Con relación a:
de una manera fácil de ver , sus conexiones con
los dem á s, y siempre intentando seguir el cir-
cuito de izquierda a derecha.
- Intentar no pasar líneas de conexión
por debajo de los símbolos del componente.
 
44
§
.. .
~- --_._-_
. .._ _ .. - _ . - - . • . . •_.--_ .._- ----------_ ..
_----
~~ 2. A lta vo z . - - 1 1 1 t-- 1 8. B at er ía
_____________ I
__________ I
--11--
6.Condensador variable
7. Conmutador doble
--------------------------- ------_._--------------
~ 31. Relé decontacto simple
. . • . • • .. ,' - ' •. • .~- . .
Fig. 44. Lista de s imbolos de distintos componentes que se pueden encontrar en un circuito.
Magnitudes de corriente continua
diferenciados:
dos untos. Su unidad es el voltio, Cuando se
dice que un punto del circuito tiene tantos vol-
tios, nos referimos a la diferencia de tensión
que ha v entre este punto y m asa.
- Intensidad, o cantidad de flujo de elec-
trones que pasan por un conductor. Este con-
ductor puede ser un hilo de cobre, una resisten-
cia o incluso una unión PN, la ley de Ohm
dice que la intensidad está inversamente rela-
cionada con la tensión y l resistencia
v=
tencia en mayor o enor medida. La unidad de
medida es el amperio.
relacionado con la tensión y la intensidad. La
fórmula para calculad es:
tensión en voltios y la intensidad en amperios.
M agni tudesde c or r ie nt e altern a
La corriente alterna, como la continua,
mantiene una diferencia de potencial constan-
te/pero Con relación a la corriente ésta varía
ton el t iempo, por tanto las veces que cambia
f stapolaridad en un segundo se denomina fre-
C ~e l1c ¡a. Se mide en ciclos por segundo y la
ul'¡idades el herz o.
Una fracción de este ciclo es a lo que se
d~nofT1inaase, y el tiempo que tarda en produ-
C 1r s 2 A m ciclo se llama período.
  .} l¡l gráfica de la figura 45, el símbolo T
a ~ e,~~nta el período. la fase viene expresada
#))..tadlan-es(x, 2rt) o en grados ClB o, 3600).
J '
Otros va ores de las señales alternas con
respecto a la tensión son:
- Valor máximo: valor que alcanza en
cada cresta de la sinusoide.
- Valor medio: media aritmética de todos
los valores instantáneos de un período.
- Valor instantáneo: el valor de la tensión
en cada momento de la sinusoide.
- vet ar eficaz: es la tensión que produce
el mismo efecto que una corriente continua.
Soldadura
y
desoldadura
ponente para realizar circuitos electrónicos se
busca un método; este método tiene que satis-
facer algunas necesidades para obtener los re-
sultados requeridos. Las cualidades que debe
reunir una unión de componentes son varias:
- Que la unión no aumente la res istencia
de la conexión de los terminales.
Que garantice una perfecta unión eléc-
trfca.
la vida de los componentes.
- Que tenga la suficiente dureza para so-
portar leves esfuerzos mecánicos, golpes o caí-
da .
para que no permita que los componentes se
desplacen y provoquen corlocircuitos.
4 6
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
IS Estos requerimientos se consiguen con la
.~ soldadura de estaño.
t5.. la soldadurJ de estaño es el método por el
.§ cual se unen dos piez s, terminales, cables, ete.
.~ Una de las premisas que se requieren para rea-
. ¡; ; Iizar una buena soldadura y en Concreto una
~ buena unión eléctrica es la limpieza de las dos
u superficies a soldar, lo normal es tener los Com -
ponentes nuevos, los cuales ya vienen de fábri-
ea con un recubrimiento en sus terminales, que
no se oxida en contacto con el a ire u otros
agentes. la herramienta de soldadura es el sol.
dador eléctrico, cuya (unción es la de propor-
cionar la temperatura adecuada a las superf -
cies a soldar; hay diferentes tamaños y poten-
cias, incluso los propios aparatos traen
instalado un regulador de temperéltura, y di fe-
remes puntas para el t lmaño de los terminales.
Este apartado es esencial para que el estaño re-
corra toda la uperficie de los dos o más termi-
nales
a
soldadura fría. Se denomina soldadura fría a
una soldadura que como no ha llegado a una
temperatura óptima de fusión del estaño, éste
no recorre la totalidad de la superficie a soldar,
quedando huecos que hacen que no se cum-
plan las cUillidades anteriormenle citadas.
la punta de los soldadores está expuesta du-
rante mucho tiempo a temperaturas algo supe-
riores J la de fus ión del estaño y por tanto éSIJ se
degrada COn mucha fJcilidJd, aun teniendo un
para retirar los residuos de resi na del estaño.
El otro componente de una soldadura es el
estaño. Suele presentarse en forma de variJlas.
La s hay de varios grosores según el tamaño de
los Contactos a soldar, y en su interior hay una
resina especial que facilita la fluidez del estaño
en estado liquido (a unos 300 0eJ.
t.a desoldadura es la acción de retirar el es.
raño de una soldadura hecha. Esto se consigue
primero calentando 1.1zona a temperaturas a
las cuales el estaño se funda y en este preciso
instante ex trae rlo de las superficies soldadas. El
método más Común es con estaciones de
que no Son más que un tipo de aspiradores. La
forma de la punta es como la de un soldador
pero con un orificio en el extremo, par el cual
con un botón, que está situado en la empuña-
dura, se acciona una mini aspiradora que arras-
tra el estaño fundido al interior de la punta y lo
deja en un depósito acoplado al soldador o
m ejor dicho al desoldador. Se puede ser algo
menos cuidadoso, en lo que se refiere a la tern.
peratura de desoldación, porque en teoría esta
acción de desoldar la realizaremos casi siempre
en las reparJciones de circuitos, para sustituir el
componente, el cual estará estropeado no
habrá problemas de deteriorarlo por efecto de
las altas temperaturas que se alcanzan en esta
acción de desoldar.
electrónicos y su nombre se debe a que en la
cara del material conductor está impreso el di-
seño del esquema eléctrico.
Está construido COn una plancha de fibra
de vidrio de un grosor aproximado de 1 m m , la
cua l
cha, pero ésta de material conductor, principal_
mente cobre, de muy poco espesor (aproxima_
dilmente una décima de miHmelro). Una vez se
ha realizado el dis ño del esquema eléctrico (s e
denornina diseño al conexionado y posiciona.
miento de los componentes en el circuito im-
preso), se superpone con la placa de vidrio y se
realizan los taladros por donde se meterán los
terminales de los componentes.
Una vez que se tiene la placa Con los tala-
dros se procede a dibujar o impresionar las pis-
tas par la cara donde se encuentra el cobre.
Estos métodos de impresión se re,llizan con un
rotulador especial si el diseño es muy sencillo;
las f;¡bricas de olacas utilizan métodos fotoquí-
micos para realizar la impresión de las futuras
pistas o conexiones de los componentes.
Si el tipo de componentes utilizados es de
última gcner;¡ción, denominados de superficie
n SMD, la placa no llevará taladros, porque
estos componentes están preparados para sol-
dados sobre los nadas o contactos metálicos de
las pistas (fig. 46).
tener ambas caras recubiertas de pistas, pero in-
cluso pueden tener capas de pistas internas, a
modo de piso de un sándwich, y unidas entre sí
por medio de puentes, qu SOI1 taladros hechos
en la placa, los cuales tienen (in Su interior un
cilindro metálico soldado en las capas cuando
así lo requiera el esquema eléctrico.
~-
T E L E C O M U N I C A C IO N E S
4 7
tras la segunda tiene una ganancia menor es-
tando relacionada con la impedancia de entra-
da y la de salida. Para hacer un estudio más
completo hay que explicar su funcionamiento
por partes.
rencial (Iig. 47).
unidos por los emisores y polarizados por Ra y
Rb, para recibir una corriente constante en re-
poso sin señal de entrada. La calidad del ampli-
E t?P ? difer~_I]s;iaL_. ._•____. .
T,
Te
I •• • Terminal
F lg . 46 . Diferentes tipos de soldaduras en un circuito impreso.
c l R r
que por determinados procesos se le aplica
una capa de silicio N. Una vez protegido con
un a capa de óxido, se le aplican procedimien-
tos de fotograbado para conferir unas caracte-
risticas físicas determinadas en unas zonas
concretas. Posteriormente se corta el susttato
de silicio P procediéndose a la encapsulación.
E n este proceso cad circuito se monta en una
cápsula y se conexiona. Mediante esta técnica
se pueden integrar una enorme cantidad de ci-
rucuitos en un reducidísimo espacio físico.
Los circuitos integra os (lC) pueden ser digita-
les o analógfcos.
Ampllficadores con circuitos
hace referencia al amplificador operacional;
este circuito es, s in lugar a dudas, el más uti li-
zado en electrónica por sus caracterrsncas de
funcionalidad y conexionado. Es muy versátil,
ya que tiene un amplio marg n de tensiones
de limentación y una gran ganancia COI1 un
buen margen de frecuencias e trabajo (entre
O a 1 MHz). Existen dos tipos de configu-
ración: una llamada lazo abierto
y
R r -
operacional.
 
4 8 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
<3 flcador operacional se observa en la igualdad
~ de características de los componentes:
ti
Esta etapa funciona del siguiente modo:
cuando se aplican unas señales diferentes en
las entradas, por ejemplo Eac-Eb, se polariza el
transistor Ta más uae el Tb y esto implica una
mayor conductividad de Ta on respecte a Tb,
por este motivo la corriente la > lb, por ello la
salid  Sa es más negativa que Sb, y por lodo
esto se obtendr n unas salidas diferenciales
en S a y S b equi librad as.
Se pasa a describir la etapa que hace arn-
pfificadora de la señal y acopla ésta a la si-
guiente etapa, la de salid  (fig. 48).
Etap..  . ..media _
componentes internos posean unas caracter sti-
cas simétricas muy precisas, es decir: Ta = Tb,
Ra = Ra y Rb = Rb_
Si por la entrada Sa, la salida de la etapa
diferencial, entra una señal más positiva que
por Sb, el transistor Ta conduce más y polariza
aun más negativamente a T b. conduciendo más
que si se polariza por Sb, esto se traduce en la
salida con una señal aún más positiva.
la siguiente etapa y última es la de salida
Ifig. 49):
En laetapa de salida, si a la base de TI apa-
rece una señal negativa, ésta deja de conducir,
por lo cual T
conducir, y se obtiene a la salida S una señal
positiva; por el contrario, si aparece una
señal positiva en S. el transistor TI conducirá y
se harán más negativas las bases de T
2
3
~~§'__..a lida _
de un amplificador operacional.
operacional se puede ver en la figura 50.
Parámetrcs de un amplificador operecio-
nal:
ganancia que se obtiene cuando se juntan las
entradas un mismo A.O. y se aplica una
señal.
Re
f
 
- Ganancia en Modo Diferencial o bucle
abierto (Ao) es la ganancia q e se obtiene sin
realimentación.
el valor que relaciona la ganancia en Modo
Común y Modo Diferencial.
bemos aplicar en las entradas para obtener una
señal cero en l salida .
- Slew Rate. Velocidad de respuesta del
amplificador a variaciones bruscas en la entrada.
Rea/fm entac ión neg ativ a
la re limentaci6n existe por la gran inesta-
bilidad de la ganancia de un A.O. cuando Ira-
baja en bucle abierto. ~sta consiste en un cir-
cuito que suele ser un divisor de tensión, que
part de la señal de salida y entra por una de
susdos entradas. Si se realimenta por la entrada
lnversore se dice 'que se trata de una realimen-
tación negativa (fig. 51).
V s
V e
 
5 0 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
:s
la de la entrada, se obtiene la fórmula:
Vd=Ve-Vr
Con esto se pu ede deduci r de dos manera s
la ganancia (A): una, relacionando la tensión
total (entrada y salida):
ción:
lidad de la ganancia, é l pesar de variaciones en
la ganancia diferencial. Además a mayor reali-
r n e n t a c i ó n m e n o r g a n a n c i a .
las características de un amplificador ope-
racional son:
- El ancho de banda es enorme, alrede-
dor de 200 Ó 300 Mhz, pero cuando más alta
sea 1 < 1 frecuencia, la ganancia se al
valor
1 .
- Alta impedancia de entrada, lo cual im-
plica un valor despreciable si hablamos de co-
rrientes de entrada.
de AO.
A.O. c o m o a m p li fic a d o r In v er so r
Este montaje se caracteriza por invertir la
fase en 180
a la de entrada (flg. 52).
Para el cálculo del circuito hay que tener
en cuenta dos parámetros:
igual a la de la entrada inversor a:
(V+) = (V-)
rriente que circula por la resistencia R2 o de re-
alimentación:
= ((V-) - Vs) R2
do parémeuo /1 = 12 resulta:
Vs =- Ve (Rl/R2)
R2
4:r
J
T E L E C O M U N IC A C I O N E S
5 1
,
./~
; .. 0 . com o am p l i fi c ad o r n o In v er s o r
Este circuito no desfasa la señ a l de salida
con respecto a la entrada (fi~. 53).
Amplifj~ador f .(~Unv~~_. ._
Éste en sí no es un circuito, pues se utiliza (}
para unir dos etapa s por sus propiedades de im- g
pedanctas. altísima de entrada y prácticamente § .
cero a su salida. ~.
operacional puede realizar operaciones aritmé-
ticas sencillas como sumar y restar.
Am p l if i c ad o r o pe rac i ona l c om o s umad o r
in ve r so r
P ara el cálculo de este circuito se utilizan
las dos condiciones (fig. 55):
V+ = V- = O e f1 + /2 = II
Ci rcuito sumad or inve rso r
._--_._
. ._-_._ _ . ._-
En este circu to se co sideran los dos paré-
metros del A.O. inversor, pero con una modifi-
cación:
I V + I = (V-) = Ve y a p l ic a n d o
11
=
= l2 r e s u lt a Ve/R2 = I V s - Ve)/Rl
R3
O también llamado circuito seguidor de
ganancia 1 (fig. 54).
R4
Las intensidades se calculan:
(VI/Rl) + (V2/R2) =- (V]/R3)
 
5 2 ~ T E L E C O M U N I C A C I O N E S
(3 Resulta que Vs es proporcional a l y V2;
.~ si se sustituyen y se colocan las tres resistencias
o . . iguales se obtiene que:
~
-Vs=V1+V2
El signo menos ind ica el de sfase de l a sali -
da respecto a la entrada.
no in v ers o r
Utilizando las dos premisas anteriores Y
desa rro llo m a t emáti co se ob iene la igua ldad
(fig.56):
V s = V l ( R3 /R lI + V 2 (R3/R2)
Circu ito su mad or no inve rsor
--_._--
Fig. 56. Circuito sumador no inversor con A.O.
Am p l i f i cado r o p eraci o nal co m o res ta d o r
Para este tipo de montaje se precisan hacer
un a s cond iciones p ara su cálculo (fig. 57).
Circu ito restador
,
~ ' :
e = R4/Rl; Vs = (V 2 - V l) x e
,
V s= V 2-V l
Esta última fórmula
conA.O.
Vfic?dores, filtros O incluso
,\~~¡{I,aectificar es dema-
., pequeña en tensión
cbita una gran pre-
e n la rectificación
).
T E L E C O M U N I C A C I O N E S . \
5 3
~i l t o pa~oa l t os _
Ve e
I
Fig. 60. Rectificador de onda completa con A.G. semiciclc negativo.
R3
R2
02
'.Lb -
señal en ca da semiciclo
(fig.59).
semiciclo negativo de la
 
5 4 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
1 3
'   1 +
Filtro pa so altos (fig . 61).
Filtro paso bajos (figura 62).
Filtrepaso banda (figura 63).
de oscilación con A.O.
En el circuito de la fig ura 64 , se puede ve r
que la te sión de carga del condensador se co-
necta a la entrada lnversora. con reaiirnenta-
e,
V
v ,
A
e
l
ICS=--'--
A l
AA
XT ' Cristal 100 kHz
Flg. 65. Oscuecor a cristal con A.O.
ción pos itiv a, y se ig ua lan las resistencias p ar a
facilitar el cálculo de la frecuencia.
En el circuito que se observa en la figu-
ra 65 se acopla un cristal para obtener una
mayor estabilidad de oscilación.
de los siguientes circuitos:
tra para comparada con otra; debe de ser lo
más estable posible. En la figura 66 se puede
ver un dispositivo m s simple, una resistencia y
un diodo ze ner.
-v «
1 
A
T E L E C O M U N I C A C I O N E S
5 5
  V,
Salida
_ Circuito de muestra: detección de las
variaciones posibles de la señal hecha un
muestreo. S e suele ut il izar un simple divisor de
tensión, con un ajuste (H g . 67 ).
_ Circuito comparador: su función es
la de comparar la señal con la de referencia
If ig . 66 ).
mento en la base del transistor y esto hace que
se polarice más, con el resultado de conducir
 
S 6 T E L E C O M U N I C A C I O N E S
< 3
más y así que provocara en el circuito de con-
trol una respuesta.
- Circuito señal de error: la señal de error
es la resultante de restar la señal de salida y la
de referencia. Esta d ife rencia sue le s er m uy pe -
queña teniendo por lo tanto de amplificarla
pa ra p o d er e x cita r a l circuito de error.
- Circuito de control: se encarga de inter-
pretar la señal de error y actuar consecuente-
mente (ftg. 69).
Cuando tensión de error disminuye, provo-
ca un aumento de V salida. Este aumento incre-
menta la lb por lo tanto el transistor conduce
m ás y V colector-emisor aumenta. lo que nos
lleva a una disminución de vs . quedando así
estabilizado la tensión.
Fu en te s d e ali m en tac i ó n c o nm u ta d as
Debido a la búsqueda de mayores rendi-
mientos y una mayor miniaturización en los cir-
cuitos elec trónicos, han surgido las llamadas
fuentes conmutadas. Este tipo de fuente se carac-
teriza por consumir sólo energía de la ed cuan-
do en la salida tiene una carga que alimentar.
El esquema de bloque se compone de un
interruptor electrónico que se encarga de troce-
ar la señal rectificada a intervalos variables.
Este interruptor está controlado por un circuito
de control, la señal de variable se introduce en
un circuito filtro que la vuelve é l convertir en
continua para alimentar la carga.
La frecuencia de la señal que sale del inte-
rruptor electrónico, formado por transistores
trabajando a frecuencias elevadas, está en un
valor superior a los 20 KHz.
Con estas frecuencias de trabajo se evita el
tener que aislar la sa ida de la fuente con la red
de suministro. Debido a la elevad frecuencia,
también se reducen los tamaños de los transfor-
madores y de los filtros y al consumir sólo
cuando se requiere, aumenta su rendimiento.
Los problemas que se originan con las fre-
cuencias altas son la aparición de Interferencias
parásitas, las cuales pueden ser minimizadas
con una alta calidad de los componentes, la
cual eleva el precio de éstos.
 
:a rC   ( 1
funcionamiento de los equipos infcrrnúticos.
puesto que éstos son sensibles a la regulación,
transitorios, ruidos, armónicos, tierra y cortes
de suministro.
La distribución se realiza por medio de
cinco hilos, los tres primeros corresponden a
cada una de las fases, otro al neutro y por últi-
mo la tierra. Dependiente de la zona geográfica
se utilizan una fase y neutro o dos fases. En Eu-
ropa se utiliza una (ase y el neutro, más su co-
rrespondiente cable de tierra. Es importante
mencionar la necesidad de utilizar el cable de
tierra y su perfecta instalación sin desc idar un
mantenimiento adecuado.
una línea de red son: ruido de tierra y modo
común.
f
ha de ser el dotar una lfnea de suministro única,
I~
de tierra tiene que formar parte operante de la
línea dedicada. Esta línea quedará pues total-
mente aislada de los problemas que puede lle-
gar a tener la distribución de red, que pueden
ser causados por otras m