Diapositivas 10 preguntas (Primer periodo)

TRIANGULO DE IMPEDANCIA

La impedancia (Z) es una medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica una tensión. La impedancia extiende el concepto de resistencia a los circuitos de corriente alterna (CA), y posee tanto magnitud como fase, a diferencia de la resistencia, que sólo tiene magnitud. Cuando un circuito es alimentado con corriente continua (CC), su impedancia es igual a la resistencia, lo que puede ser interpretado como la impedancia con ángulo de fase cero.

Por definición, la impedancia es la relación (cociente) entre el fasor tensión y el fasor intensidad de corriente:

Donde  es la impedancia,  es el fasor tensión e  corresponde al fasor intensidad.

El concepto de impedancia tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso las magnitudes se describen con números complejos o funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces inadecuadamente llamado impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia.

El concepto de impedancia permite generalizar la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (CA), dando lugar a la llamada ley de Ohm de corriente alterna que indica:

En general, la solución para las corrientes y las tensiones de un circuito formado por resistencias, condensadores e inductancias y sin ningún componente de comportamiento no lineal, son soluciones de ecuaciones diferenciales. Pero, cuando todos los generadores de tensión y de corriente tienen la misma frecuencia constante y sus amplitudes son constantes, las soluciones en estado estacionario (cuando todos los fenómenos transitorios han desaparecido) son sinusoidales y todas las tensiones y corrientes tienen la misma frecuencia que los generadores y amplitud constante. La fase, sin embargo, se verá afectada por la parte imaginaria (reactancia) de la impedancia.

Ejemplo:

Para solucionar un problema de estos se hace lo siguiente:

1. se busca el valor de Xc y Xl se buscan con esta misma formula o ecuacion. (Reactancia capacitiva) y (reactancia en la bobina):

Xc = 2 π . F . C

El resultao se pone en homios.

2. se busca el valor de Z (impedancia) con la siguiente formula:

Z = √ R2 + Xc2

El resultado se pone en homios.

3. Se busca el valor de I (corriente) con la formula:

    E
I = ------

       Z

El resultado se pone en A (amperios) o mA (miliamperios)

4. buscar Vl con la formula:

   

Vl = I . Xl 

El resultado se pone en V (voltios)

5. buscar Vc con:

Vc = I . Xc

El resultado se pone en V (voltios)

6. por ultimo el valor de voltaje en R (resistencia):

Vr = I . R

El resultado se pone en V (voltios)       

COMPUERTA OR.

SÍMBOLO EN CIRCUITOS.

SÍMBOLO EN PLC.

SÍMBOLOS.

A. Funcionamiento interno.

B. Símbolo en logo.

C. Símbolo en circuitos o en programaciones.

TABLA DE VERDAD.

CARACTERÍSTICAS.

La puerta OR o compuerta OR es una puerta lógica digital que implementa la disyunción lógica, se comporta de acuerdo a la tabla de verdad de arriba. Cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando al menos una o ambas entradas están en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA. En otro sentido, la función de la compuerta OR efectivamente encuentra el máximo entre dos dígitos binarios, así como la función AND encuentra el mínimo.

Se puede ver claramente que la salida X solamente es "0" (0 lógico, nivel bajo) cuando la entrada A como la entrada B están en "0". En otras palabras la salida X es igual a 0 cuando la entrada A y la entrada B son 0.

IMPLEMENTACION ELECTRÓNICA.

Puerta NMOS OR.

Puerta CMOS OR.

Puerta OR utilizando diodos.

Puerta OR usando transistores.

ALTERNATIVAS DE LA COMPUERTA OR.

En caso de no estar disponibles puertas OR específicas, se puede hacer de NAND o NOR en la configuración que se muestra en la imagen a la derecha de este texto. Cualquier puerta lógica se puede hacer a partir de una combinación de puertas NOR o NAND.

Construcción de NAND	Construcción de NOR

COMPUERTAS AND.

B. SIMBOLO.

C. SIMBOLO EN PLC.

A. FUNCIONAMIENTO.

EN ESTAS IMÁGENES.

A. es el diagrama al cual obedece y funciona esta compuerta.

B. Es el símbolo con el cual la encuentras en los plc. 

C. Es el símbolo con la cual la encuentras en diagramas y circuitos.

TABLA DE VERDAD.

CARACTERÍSTICAS DE SU FUNCIÓN.

La puerta AND o compuerta AND es una puerta lógica digital que implementa la conjunción lógica, se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada arriba; esta tendrá una salida ALTA (1), únicamente cuando los valores de ambas entradas sean ALTOS. Si alguna de estas entradas no son ALTAS, entonces tendrá un valor de salida BAJA (0). Desde el punto de vista funcional, la puerta AND es un multiplicador pues su salida es el producto de sus entradas. Adicionalmente, encuentra el mínimo entre dos dígitos binarios, así como la puerta OR encuentra el máximo. La puerta AND puede usarse como inhibidor. los datos que llegan a una de las entradas (A) se transmiten a la salida (C) mientras la otra entrada (B) reciba 1 (VDD) si esta entrada es 0 (GND) la salida en (C) es 0 independientemente de la señal en (A). Para que el bit inhibidor (b) se active con 1 (VDD) en lugar de con 0, sería necesario añadir una puerta NOT en dicha entrada.

IMPLEMENTACION ELECTRÓNICA.

 

Puerta NMOS AND.

Puerta AND utilizando diodos.

Puerta AND usando transistores.

ALTERNATIVAS PARA SU CONSTRUCCION.

En caso de no estar disponibles puertas AND específicas, estas pueden ser implementadas usando puertas NAND o NOR. Las puertas NAND y NOR se consideran "puertas universales", lo que significa que utilizando exclusivamente cualquiera de ellas como base, se pueden implementar el resto de puertas AND, OR, NOT, XOR etc.

Puerta deseada	Construcción NAND	Construcción NOR

COMPUERTAS NOT.

SÍMBOLO.

SÍMBOLO EN PLC.

TABLA DE VERDAD.

INPUT: ENTRADA.

OUTPU: SALIDA.

EN ESTA IMAGEN:

A. es el circuito de funcionamiento interno interpretado en diagrama.

B. es el símbolo que aparece en los PLC o logos.

C. es el diagrama que aparece en programaciones o esquemas electrónicos.

CARACTERÍSTICAS.

En lógica digital, un inversor, puerta NOT o compuerta NOT es una puerta lógica que implementa la negación lógica. Siempre que su entrada está en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 1 o en ALTA, mientras que cuando su entrada está en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 0 o en BAJA.

La función física del inversor, es la de cambiar en su salida el nivel del voltaje de su entrada entre los definidos como lógico ALTO Y lógico BAJO.

FUNCIONAMIENTO.

Un circuito inversor emite un voltaje que representa el nivel lógico opuesto a su entrada. Los inversores pueden construirse usando un único transistor NMOS o un solo transistor PMOS junto con una resistencia. Desde este enfoque, la 'fuga resistiva' utiliza solamente un único tipo de transistor, que puede ser fabricado a bajo costo. Sin embargo, debido a la corriente fluye a través de la resistencia en uno de los dos estados, la configuración de fuga resistiva se encuentra en desventaja para el consumo de energía y velocidad de procesamiento. Alternativamente, los convertidores pueden construirse usando dos transistores complementarios en una configuración de CMOS. Esta configuración reduce en gran medida el consumo de energía ya que en ambos estados lógicos uno de los transistores está siempre apagado. También se puede mejorar la velocidad de procesamiento debido a la resistencia relativamente baja en comparación con los dispositivos solo NMOS o solo PMOS. Los inversores también pueden ser construidos con transistores de unión bipolar (BJT), ya sea en una lógica resistencia-transistor (RTL) o una configuración de lógica transistor-transistor (TTL).

IMPLEMENTACION ELECTRÓNICA.

Inversor NMOS 

Inversor PMOS 

Inversor CMOS estático 

Inversor NPN lógica transistor a transistor.

NAND lógica transistor a transistor

Inversor NMOS de carga saturada 

Inversor NPN lógica de resistencia-transistor

USOS Y APLICACIONES.

El inversor es uno de los bloques básicos utilizados en el diseño que de circuitos electrónicos digitales. Como ejemplo, un bit de memoria estática se puede construir usando un latch que consta de dos inversores con sus salidas y entradas entre-conectadas en un bucle más dos transistores adicionales para permitir la lectura y sobre-escritura del bit almacenado. Los multiplexores, decodificadores, máquinas de estado y otros dispositivos digitales sofisticadas también pueden ser implementados usando inversores.