En la electrónica, hay una variedad de componentes básicos que se utilizan para construir circuitos y sistemas electrónicos. Estos componentes son los elementos fundamentales que permiten la manipulación y el flujo de la corriente eléctrica.
Aquí tienes una lista de algunos de los componentes básicos en electrónica:
COMPONENTES PASIVOS:
Resistor:
Un resistor (o resistencia) es un componente diseñado para limitar el flujo de corriente eléctrica en un circuito. Se utiliza para ajustar la corriente y la tensión en diferentes partes del circuito y para dividir voltajes. Estos valores se indican en el cuerpo de la resistencia mediante un código de colores
Las resistencias se fabrican en diferentes valores de potencia para adaptarse a diversas aplicaciones. La potencia nominal de una resistencia, generalmente expresada en vatios (W), indica la cantidad máxima de energía que la resistencia puede disipar en forma de calor antes de dañarse.
- Resistencias de 1/8 de vatio (0.125 W): Son resistencias de baja potencia y se utilizan principalmente en aplicaciones de bajo consumo de energía, como en circuitos electrónicos de bajo voltaje y baja corriente.
- Resistencias de 1/4 de vatio (0.25 W): Son resistentes comunes y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones electrónicas, incluidos circuitos de control, reguladores de voltaje y muchas aplicaciones de electrónica en general.
- Resistencias de 1/2 de vatio (0.5 W): Estas resistencias tienen una capacidad de disipación de calor mayor que las anteriores y se utilizan en aplicaciones donde se requiere una resistencia de mayor potencia, como en circuitos de carga y descarga de condensadores.
- Resistencias de 1 vatio (1 W): Las resistencias de 1 vatio son más robustas y se utilizan en aplicaciones donde se necesita resistencia de alta potencia, como la limitación de corriente en LED de alta potencia o en circuitos de alta corriente.
- Resistencias de 2 vatios (2 W) o más: Estas resistencias se utilizan en aplicaciones de alta potencia, como en fuentes de alimentación, disipadores de calor, circuitos de regulación de corriente y en lugares donde se necesita resistencia de alta potencia.
Resistor Variable o Potenciómetro:
Un potenciómetro es un resistor ajustable que se utiliza para controlar la tensión o la corriente en un circuito. Se gira o ajusta manualmente para cambiar su valor resistivo.
Condensador Cerámico:
Los condensadores cerámicos son componentes de capacitancia baja a moderada y son ideales para filtrar ruido de alta frecuencia y acoplar señales en circuitos integrados y circuitos impresos.
Condensador Electrolítico:
Estos condensadores tienen un dieléctrico líquido o en gel y son conocidos por su alta capacitancia en comparación con su tamaño. Se utilizan principalmente en aplicaciones de filtrado de baja frecuencia y como capacitores de almacenamiento de energía en fuentes de alimentación.
- Condensador Electrolítico de Aluminio: Son los más comunes y tienen polaridad, lo que significa que deben conectarse en la dirección correcta en el circuito.
- Condensador Electrolítico de Tántalo: Tienen características similares a los condensadores electrolíticos de aluminio pero son más caros y tienen una mayor estabilidad a lo largo del tiempo.
Diodo:
Un diodo es un componente electrónico fundamental que permite el flujo de corriente eléctrica en una dirección mientras bloquea el flujo en la dirección opuesta.
Características principales de un diodo:
- Rectificación: La función principal de un diodo es actuar como rectificador, es decir, permitir que la corriente fluya en una sola dirección. Esto se utiliza en la conversión de corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) en fuentes de alimentación.
- Polaridad: Los diodos tienen una polaridad, lo que significa que tienen un ánodo (terminal positivo) y un cátodo (terminal negativo). La corriente fluye desde el ánodo hacia el cátodo, y el diodo bloquea el flujo en la dirección opuesta.
- Caída de Tensión (Voltaje Umbral): Cuando un diodo está conduciendo, tiene una caída de tensión típica a través de él, que depende del tipo de diodo. Por ejemplo, un diodo de silicio tiene una caída de tensión de aproximadamente 0.7 a 0.8 voltios cuando está en conducción.
Tipos de diodos:
- Diodo de Unión (Diodo de Silicio): Este es el tipo más común de diodo. Está hecho de silicio y tiene una caída de tensión de alrededor de 0.7 a 0.8 voltios cuando conduce. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como rectificación, protección contra polaridad inversa y regulación de tensión.
- Diodo Zener: Este diodo se utiliza para la regulación de tensión. Tiene una tensión de ruptura específica (llamada tensión Zener) en la que comienza a conducir en inversa de manera controlada. Se utiliza para mantener una tensión constante en circuitos reguladores de tensión.
- Diodo Schottky: Estos diodos tienen una caída de tensión más baja que los diodos de silicio estándar (alrededor de 0.2 a 0.4 voltios) y son ideales para aplicaciones de alta frecuencia y baja pérdida. Se utilizan en rectificación de alta velocidad y circuitos de conmutación.
- Diodo LED (Diodo Emisor de Luz): Los diodos LED emiten luz cuando la corriente fluye a través de ellos. Se utilizan en pantallas, indicadores, iluminación y muchas otras aplicaciones donde se requiere luz.
Varistor:
Un varistor es un componente que protege los circuitos contra sobretensiones. Cambia su resistencia en función de la tensión aplicada y absorbe el exceso de voltaje para evitar daños en los dispositivos electrónicos.
Fusible:
Los fusibles son componentes de seguridad que se funden cuando la corriente eléctrica supera un valor específico. Su función es proteger los circuitos y dispositivos electrónicos de corrientes excesivas que podrían causar daños.
Interruptor:
Los interruptores son componentes que abren o cierran un circuito eléctrico. Vienen en diversas formas, como interruptores de palanca, interruptores de botón y interruptores deslizantes, y se utilizan para controlar la conexión y desconexión de dispositivos electrónicos.
Aquí hay varios tipos de interruptores para PCBs:
- Interruptores DIP (Dual In-Line Package): Estos son interruptores montados en PCB que se utilizan comúnmente para configurar opciones y ajustes en circuitos electrónicos, como la selección de modos de operación o la configuración de direcciones. Los interruptores DIP generalmente tienen múltiples posiciones y se montan en una fila en el PCB.
- Interruptores Táctiles (Tact Switches): Los interruptores táctiles son pequeños interruptores momentáneos que se utilizan para aplicaciones en las que se requiere una pulsación momentánea. Son comunes en teclados, controles remotos y paneles de control donde se necesita un botón de pulsación.
- Interruptores de Palanca (Toggle Switches): Estos interruptores tienen una palanca que puede moverse de un lado a otro para abrir o cerrar el circuito. Los interruptores de palanca se utilizan en aplicaciones en las que se necesita un cambio físico para activar o desactivar una función, como en dispositivos de encendido y apagado.
- Interruptores Deslizantes (Slide Switches): Los interruptores deslizantes tienen un control deslizante que se mueve de un lado a otro para cambiar la posición del interruptor. Se utilizan en aplicaciones donde es necesario un cambio mecánico, como en radios y reproductores de música portátiles.
- Interruptores Táctiles de Botón Grande (Big Dome Tactile Switches): Estos interruptores táctiles tienen botones más grandes y fáciles de presionar que los interruptores táctiles estándar. Se utilizan en aplicaciones en las que es importante una respuesta táctil más pronunciada.
- Interruptores de Botón (Pushbutton Switches): Los interruptores de botón son interruptores momentáneos que se presionan para abrir o cerrar el circuito. Son comunes en paneles de control, dispositivos electrónicos de consumo y equipos de comunicación.
COMPONENTES ACTIVOS:
Transistor:
Los transistores son dispositivos semiconductores que amplifican o controlan la corriente eléctrica en un circuito. Son fundamentales para la amplificación de señales y la conmutación de circuitos.
A continuación, se describen estos tipos de transistores:
- Transistor Bipolar de Unión (BJT):
- NPN y PNP: Los BJTs se dividen en dos tipos principales: NPN y PNP. En un BJT NPN, una región de material tipo N (ricos en electrones) está situada entre dos regiones tipo P (deficientes en electrones). En un BJT PNP, las regiones tipo N están entre regiones tipo P.
- Funcionamiento: Los BJTs regulan el flujo de corriente entre el terminal de emisor y el terminal de colector en función de la corriente que fluye a través del terminal de base. Cuando se aplica una pequeña corriente a la base, se permite que fluya una corriente mucho mayor desde el emisor hacia el colector, lo que los hace adecuados para aplicaciones de amplificación de señales y conmutación.
- MOSFET (Transistor de Efecto de Campo de Metal-Óxido-Semiconductor):
- Características Principales: Los MOSFETs son transistores de efecto de campo que se controlan mediante la tensión aplicada al terminal de puerta. Son conocidos por su alta impedancia de entrada y su eficiencia en aplicaciones de conmutación.
- Funcionamiento: Los MOSFETs se utilizan en aplicaciones de alta velocidad, alta eficiencia y bajo consumo de energía. Son comunes en dispositivos electrónicos modernos y en electrónica de potencia.
- JFET (Transistor de Efecto de Campo de Unión):
- Características Principales: Los JFETs son transistores de efecto de campo que se controlan mediante la tensión aplicada al terminal de puerta. Son adecuados para aplicaciones de baja y media potencia.
- Funcionamiento: Los JFETs se utilizan en amplificadores de alta impedancia de entrada, circuitos de baja señal y aplicaciones de baja potencia. Son menos comunes que los BJT y los MOSFETs, pero aún tienen su lugar en electrónica.
- IGBT (Transistor de Unión de Puerta Aislada):
- Características Principales: Los IGBTs son una combinación de características de los BJT y los MOSFETs. Tienen una estructura de tipo BJT pero se controlan mediante tensión en el terminal de puerta como los MOSFETs.
- Funcionamiento: Los IGBTs son adecuados para aplicaciones de alta potencia y alta tensión, como control de motores y electrónica de potencia. Combinan la alta impedancia de entrada de los MOSFETs con la capacidad de manejar altas corrientes y tensiones de los BJT.
Relé:
Un relé es un interruptor electromagnético controlado por una corriente eléctrica. Se utiliza para controlar circuitos de alta potencia o corriente con señales de control de baja potencia, como los que se encuentran en aplicaciones de automatización y control.
Algunos de los tipos de relés comunes:
- Relé Electromecánico: Este es el tipo de relé más común y consta de una bobina electromagnética y un interruptor mecánico. Cuando se aplica una corriente o tensión a la bobina, esta genera un campo magnético que atrae o repulsa un brazo mecánico, moviendo los contactos eléctricos para abrir o cerrar el circuito. Los relés electromecánicos son robustos y versátiles, pero tienen un tiempo de conmutación limitado en comparación con otros tipos de relés.
- Relé de Estado Sólido: Los relés de estado sólido utilizan componentes electrónicos, como transistores, tiristores o MOSFETs, en lugar de contactos mecánicos para conmutar la corriente. Son ideales para aplicaciones de alta velocidad, bajo ruido y larga vida útil. Los relés de estado sólido no tienen partes móviles y son adecuados para aplicaciones donde se necesita una conmutación rápida y confiable.
Fotoresistor (LDR – Light-Dependent Resistor):
Un fotoresistor es un componente cuya resistencia eléctrica varía en función de la cantidad de luz que incide sobre él. Se utiliza en aplicaciones de detección de luz y control automático de iluminación.
Termistor:
Los termistores son resistores sensibles a la temperatura. Su resistencia cambia con la temperatura y se utilizan en aplicaciones como la medición de temperatura y la protección contra sobrecalentamiento.
Los dos tipos principales de termistores son los termistores NTC (coeficiente de temperatura negativo) y los termistores PTC (coeficiente de temperatura positivo), cada uno con características de resistencia frente a la temperatura distintivas:
- Termistor NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo):
- En los termistores NTC, la resistencia eléctrica disminuye a medida que aumenta la temperatura.
- Su respuesta de resistencia es altamente sensible a los cambios de temperatura en un rango específico.
- Se utilizan comúnmente para medir la temperatura en aplicaciones como termómetros digitales, termostatos, sistemas de control de temperatura y compensación de temperatura en circuitos electrónicos.
- Los termistores NTC son muy eficaces para detectar cambios de temperatura rápidos debido a su alta sensibilidad.
- Termistor PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo):
- En los termistores PTC, la resistencia eléctrica aumenta a medida que aumenta la temperatura.
- Su respuesta de resistencia es menos sensible que la de los NTC a los cambios de temperatura en un rango específico.
- Se utilizan en aplicaciones de control de corriente y protección, ya que su resistencia aumenta bruscamente cuando se supera una temperatura crítica.
- Los termistores PTC son comunes en aplicaciones como protección contra sobrecalentamiento en fuentes de alimentación y motores, así como en sistemas de limitación de corriente.
Piezoeléctrico:
Los cristales piezoeléctricos generan una tensión eléctrica cuando se les aplica presión mecánica, y viceversa. Se utilizan en altavoces, micrófonos, sensores de vibración y generadores de energía piezoeléctricos.
Cristal Oscilador:
Los osciladores de cristal generan señales de reloj precisas y estables utilizadas en circuitos de temporización y en dispositivos de medición de tiempo.
Transformador:
Un transformador se utiliza para cambiar la tensión de una corriente alterna (CA) a otra tensión, generalmente para la alimentación de dispositivos electrónicos o para la transmisión de energía eléctrica.
IC (Circuito Integrado):
Un IC es un conjunto de componentes electrónicos miniaturizados en un solo paquete. Los ICs pueden ser amplificadores, microcontroladores, chips de memoria, entre otros, y son fundamentales en la electrónica moderna.