Circuitos electronicos y sus aplicaciones /

Incluye Referencias Bibliográficas

Prefacio

CAPÍTULO 1

CIRCUITOS AMPLIFICADORES

1-1

Requisitos básicos de los amplificadores

1-2

Configuraciones de los circuitos de transistores

1-3

Amplificador con carga resistiva

1-4

Acoplamiento RC

Acoplamiento de impedancias

1

2

6

8

8

1-6

Amplificador sintonizado a una frecuencia

9

1-7

Acoplamiento con transformador

9

1-8

Amplificador de doble sintonia

10

1-9 Métodos de polarización

11

1-10

Polarización fija

13

1-11

Cómo se produce la autopolarización

15

1-12

Cómo se produce la señal de polarización

17

1-13

Operación clases A, By C

20

1-14

Amplificadores de video de banda ancha

22

1-15

Amplificadores de acoplamiento directo

24

CAPÍTULO 2

ANÁLISIS DEL AMPLIFICADOR

30

2-1

Voltajes de ce en el amplificador

2-2

Formas de onda de la señal de ca

31

31

2-3

Curvas características del colector

35

2-4 Características alfa y beta

36

2-5

Análisis gráfico de la linea de carga

38

2-6

Simbolos literales de los transistores

41

2-7

Cálculos de ganancia

42

2.8

Cálculos de potencia

43

2-9

Fallas en los voltajes de ce en los electrodos

44

CAPÍTULO 3

COMBINACIÓN DE AMPLIFICADORES

50

3-1 Amplificadores en cascada

51

3-2

Par Darlington

53

3-3

Etapas en serie y en paralelo

54

3-4 Amplificador en contrafase

56

3-5

Salida con capacitor de acoplamiento

59

3-6

Simetría complementaria Amplificador diferencial

3-8 3.9

Amplificador operacional (amp op)

Filtros de desacoplamiento RC en amplificadores en cascada 67

CAPÍTULO 4

CIRCUITOS DE AUDIO

73

74

4.1 Ondas sonoras y audiofrecuencias

77

4-2 Señales de audio

79

4-5 Altavoces

84

4-4 Micrófonos

87

4-6 Grabación en cinta magnética 4.5

Discos fonográficos y fonocaptores

90

4-7

Circuito preamplificador de audio

94

4-8

Etapa de salida de audio de potencia

95

98

4.9

Tipos de distorsión

4-10

Realimentación negativa

100

4-11 Controles de tono

102

4-12

Equipo de audio estereofónico

104

4-13

Sección de audio de un receptor de radio

105

CAPÍTULO 5

UNIDADES DECIBEL (dB)

5.1

Razones de potencia y unidades dB

112

113

5-3 5.2

Niveles de referencia en decibeles

Razones de voltaje y unidades dB

114

115

5.4 Valores decibeles comunes

118

5.5

5-6

Tablas de decibeles

Conversión de decibeles en potencia o voltaje

119

5-7

5.8 Niveles de intensidad del sonido y decibeles

Adición y sustracción de unidades decibel

121

122

122

CAPÍTULO 6

FUENTES DE ALIMENTACIÓN

129

6-1

Funciones básicas de una fuente de alimentación o poder

130

6-2 Diodos rectificadores

130

6-3 Transformador de potencia

132

6-4

Tipos de circuitos rectificadores

134

6-5

Análisis del circuito rectificador de media onda

136

6-6

Circuito rectificador de onda completa

139

6-7

Circuito puente rectificador de onda completa

141

6-8

Dobladores de voltaje

142

6-9

Circuitos de los filamentos de tubos al vacío

144

6-10

Filtros para fuentes de alimentación

145

6-11 Reguladores de voltaje

6-12 Fallas de las fuentes de alimentación

CAPÍTULO 7

Alt Gr

Impr Pant

Control

CIRCUITOS DE POTENCIA CON TIRISTORES 154

7-1

Construcción de tiristores de cuatro capas

155

7-2

Rectificador controlado de silicio (RCS)

156

7-3 El triac

158

7-4

Conmutación estática de tiristores

159

7-5

7.6

Curvas características del RCS

Curvas características del triac

160

162

7.7

El diac

163

748

El transistor de monojuntura

164

7.9

Oscilador de monojuntura

166

7.10

Control de fase de tiristores

167

7-11 Control

de motores por tiristor Interferencia de radiofrecuencia (IRF)

169

7.12

172

7-13

Conmutación en el punto cero

172

7-14

Cómo probar tiristores

173

CAPÍTULO 8

ELECTRÓNICA DIGITAL

179

8-1 Circuitos analógicos y digitales

180

8.2 Codificación y descodificación de números binarios

181

8-3

Compuertas lógicas binarias

184

8-4

Combinaciones de compuertas lógicas

189

8-5

Tipos de circuitos lógicos

191

8-6 Adicionadores electrónicos

193

8-7

Flip-flops

195

8-8

Contadores digitales

199

8.9

Registros de corrimiento

202

8-10

Memorias de semiconductor

204

8-11

Multiplexores y desmultiplexores

205

205

206

208

8-12

Convertidores analógicos y digitales

8-13 8-14

Indicadores digitales de siete segmentos

Generador de base de tiempos

CAPÍTULO 9

ENCAPSULADOS DE CI DIGITALES Y LINEALES

Encapsulados de los Cl y espigas de conexión

9.1

9.2

Interior del encapsulado de un CI

9-3

Producción de los bloquecillos de los CI

9.4

Tipos de CI lineales

9.5

Familias de CI digitales

9-6 Métodos de prueba

CAPÍTULO 10 AMPLIFICADORES SINTONIZADOS DE RF

231

232

10-1

Funciones del amplificador de RF

235

10-2

Etapa típica del amplificador de RF Respuesta del circuito de sintonía única

10-3

237

10-4 10-5

Resistor de amortiguamiento en derivación

239

10-6

Transformadores de doble sintonía

Acoplamiento con transformador de sintonía única

241

242

244

10-7

Sintonización escalonada

246

10-8

Trampas de onda

10-10

Filtros mecánicos y de cristal

10.9

Neutralización de amplificadores de RF

248

249

253

10-11

Ruido aleatorio

CAPÍTULO 11

CIRCUITOS OSCILADORES

259

11-1 Requisitos del oscilador

260

11-2

Oscilador con realimentación

262

11-3

Circuito oscilador Hartley

264

11-4

Circuito oscilador Colpitts

267

11-5

Oscilador de placa sintonizada-rejilla sintonizada

268

11-6

Osciladores de cristal

269

11-7

Oscilador controlado por voltaje (OCV)

272

11-8

Bucle de enganche de fase (PLL)

274

11-9

Síntesis de frecuencias

275

11-10 Osciladores con realimentación con redes RC

277

11-11

Oscilador de puente de Wien

277

11-12

Multivibradores

279

11-13 Generadores de señal

281

CAPÍTULO 12 MODULACIÓN Y TRANSMISORES

288

12-1

Requisitos del transmisor

289

12-2

Principios de la modulación

291

12-3

Modulación de amplitud MA

292

12-4

Modulación de alto y bajo nivel

295

12-5

Transmisores de MA

297

12-6

Frecuencias de banda lateral

300

12-7

Transmisión de banda lateral única

303

12-8

Modulación de frecuencia MF

306

12-9 Multiplexaje

12-11

Modulación de impulsos Métodos de manipulación

12-10

Multiplicadores de frecuencia

12-13 Oscilaciones parásitas

318

12-14

Asignación de frecuencias por la FCC

320

12-15 Tipos de emisión

321

CAPÍTULO 13

ANTENAS Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

329

13.1

Ondas electromagnéticas de radio

330

13-2 Principios de radiación

331

13.3

Características de la antena

333

13-4

Cómo proporciona la antena señales al receptor

336

13.5

Antena de dipolo de media onda

337

13-6 Antena de cuarto de onda con conexión a tierra

340

13.7 Cargado de la antena

342

13-8

Arreglos de la antena

343

13.9

Antena con conductor parásito

343

13-10

Red de antena de elementos excitados

345

13-11

Antenas de alambre largo

347

13-12

Antenas de cuadro

348

13-13

Propagación de las ondas de radio

349

13-14 Transmisión rectilinea directa

352

13-15

Tipos de lineas de transmisión

353

13-16

Impedancia característica

355

13-17

Secciones resonantes de la línea

357

13-18

Acoplamiento y alimentación de la antena

359

CAPÍTULO 14 MICROONDAS

367

14-1

Bandas de microondas

368

14-2 Guías de onda

370

14-3 Cavidades resonantes

373

14-4

Guía de ondas de cinta

375

14-5

Tubos al vacío para microondas

376

14-6

Diodos semiconductores para microondas

379 381

14-7

Transistores para microondas

14-8 Comunicaciones vía satélite

382

CAPÍTULO 15 CIRCUITOS DE RECEPTORES

391

15-1 El receptor superheterodino

392

15-2 Heterodinaje

393

15-3

Circuitos convertidores de frecuencia

396

15-4 Circuito combinado mezclador oscilador

397

15-5

Efecto del heterodinaje en la señal modulada

399

15-6 Sintonización del oscilador

400

15-7

Circuito amplificador de RF

402

15-8

Frecuencias de imagen

404

15.9 Circuitos amplificadores de FI

407

15-10

Frecuencias intermedias estándar

408

15-11 Detectores de MA

410

15-12 Controles manuales de volumen

15-13 Circuito completo de un radiorreceptor de MA

412

15-14

Alineación o ajuste de un alineamiento del receptor

414

416

15-15 Radios especiales

15-16 Ruido en el receptor

417

15-17 Técnicas de localización de fallas

418

CONTROL AUTOMÁTICO DE VOLUMEN (CAV)

CAPÍTULO 16

16-1 CAV simple

426

427

16-2 Polarización de CAV de los transistores

428

Voltaje de polarización del CAV desde el circuito detector 430

16-3

16-4 Circuito amplificador con polarización de CAV

431

16-5 Alimentación en serie y paralelo para la polarización CAV 432

16-6 Tipos de circuitos del CAV

433

16-7

Circuitos silenciadores o reductores de ruido

16-8 Indicadores de sintonización

437

436

CAPÍTULO 17

RECEPTORES DE MF

443

17-1 Circuitos de un receptor de MF

444

17-2 Circuito de sintonización de RF

445

17-3 Sección amplificadora de FI

447

17-4 Limitadores

449

17-5 El discriminador

451

17-6 Cuadratura de fase en el transformador discriminador 454

17-7 Detector de razón o de relación

455

459

17-8 Requisitos de la detección de MF

460

17-9 Equilibrio del discriminador y alineación de la FI

461

17-10

Equilibrio del detector de razón y alineación de la FI

462

17-11 Un receptor de MA-MF

464

17-12 Radiodifusión estéreo de MF

467

17-13 Receptores estéreo de MF

CAPÍTULO 18

EL OSCILOSCOPΙΟ

474

18-1 Secciones principales del osciloscopio

475

18-2 Tubo de rayos catódicos (TCR)

18-3 Eje Y para voltaje y eje X para tiempo

476

479

18-4 Diagrama de bloques del osciloscopio

18-5 Sondas exploradoras o puntas de prueba del osciloscopio 485

482

486

xii

18-6 Características especiales del osciloscopio

18-7 Calibración vertical

489

18-8 Figuras de Lissajous para comparaciones de fase y frecuencia

18.9 Cómo ver una imagen de televisión en la pantalla del osciloscopio492

490

Bibliografia Apéndices

498

A. Espectro de frecuencias electrónicas

499

B. Asignación de frecuencias de la FCC

501

C. Abreviaturas estándar

507

Abreviaturas de términos técnicos

Abreviaturas de organizaciones electrónicas oficiales

D. Logaritmos

509

511

516

524

E. Códigos de colores

F. Simbolos esquemáticos

G. Símbolos de lógica digital

Respuestas a las autoevaluaciones

525 527

528

Respuestas a los problemas impares

Índice analítico

Este libro es adecuado para cursos sobre circuitos electrónicos básicos y sus aplicaciones. Para estudiar este texto se requiere tener conocimientos de álgebra y del trabajo de los transistores y diodos de estado sólido. Sin embargo, donde lo requiere el desarrollo de material nuevo, se revisa brevemente la teoría de los semiconductores. Sin que sea esencial para este texto, es útil al estudiante conocer la teoría básica de los tubos al vacío en las pocas aplicaciones de los mismos que aquí se mencionan. Aunque los dispositivos de estado sólido dominan la electrónica moderna, es posible que los técnicos encuentren alguna vez tubos al vacío en sus experiencias de trabajo. Es muy posible también que las aplicaciones de los tubos al vacío permanezcan por muchos años.

DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES Los circuitos discretos estudiados en este libro incluyen los transistores bipolares de juntura PNP y NPN; transistores de efecto de campo (TEC); diodos de dos terminales, incluidos los tipos varactor, zéner y Schottky; y tiristores, como los rectificadores controla-dos de silicio, diacs, triacs y transistores de mono juntura. Los circuitos integrados que se estudian incluyen tanto bloques de construcción para circuitos digitales, como dispositivos integrales que contienen etapas completas de sistemas de radio y audio. Los circuitos integrados de compuertas lógicas (CI), amplificadores operacionales y otras unidades básicas se desarrollan tanto en forma de diagrama de bloques como de combinaciones de dispositivos discretos. Se dan muchas aplicaciones de circuitos en términos tanto de circuitos integrados en sí como en la combinación de dispositivos discretos.

APLICACIÓN A LAS COMUNICACIONES Los receptores y transmisores de comunicación constituyen el tema principal de este libro de texto. Anteriormente esto habría requerido el tratamiento largo y detallado del radio de MA. Las comunicaciones modernas comprenden mucho más que eso y en este libro de texto se refleja ese crecimiento. Hay capítulos sobre temas tradicionales pero esenciales, como los receptores superheterodinos de MA y MF, control automático de volumen y sistemas de audio. También se analizan las microondas (incluidas las aplicaciones a la comunicación por satélite), transmisores, modulación y antenas. La modulación incluye áreas como la de modulación de amplitud, modulación de frecuencia, modulación de impulsos, transmisión de banda lateral única y por sistema múltiple.

Como se notó en este libro se hace hincapié en la electrónica de dispositivos de estado sólido, tanto en los discretos como en los circuitos integrados. Aunque la preponderancia de los sistemas de comunicación descansa en la electrónica analógica, el rápido crecimiento de la electrónica digital en es-tos sistemas requiere que este tema se trate con cierta profundidad.