Es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.Transistor de contacto puntual
Llamado también transistor de punta de contacto, fue el primer transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por J. Bardeen y W. Brattain. Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se "ve" en el colector, de ahí el nombre de "transfer resistor". Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad ha desaparecido.
Transistor de unión bipolar
El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.
La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o "huecos" (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).
La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).
El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitaxial, etc.) y del comportamiento cuántico de la unión.
Transistor de unión unipolar o de efecto de campo
El transistor de unión unipolar, también llamado de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica.
Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positiva entre el drenador y el surtidor y conectando a puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la que llamaremos corriente de drenador con polarización cero. Con un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión de estrangulamiento, cesa la conducción en el canal.
El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que controla la corriente en función de una tensión; tienen alta impedancia de entrada.
Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una unión PN.
Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.
Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde MOS significa Metal-Óxido-Semiconductor, en este caso la compuerta es metálica y está separada del canal semiconductor por una capa de óxido.
Fototransistor
Los fototransistores son sensibles a la radiación electromagnética en frecuencias cercanas a la de la luz visible; debido a esto su flujo de corriente puede ser regulado por medio de la luz incidente. Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, sólo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:
Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común).
Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).
martes, 31 de mayo de 2011
Microprocesadores
Aclaración : Haciendo click en la imagen se puede ver la imagen ampliada.
© By Agustin Ponce
lunes, 30 de mayo de 2011
Ley de Ohm
Ley de Ohm
La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.
La ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios,
V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en
voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω).
Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.
© By Agustin Ponce
La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.
La ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios,
V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en
voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω).
Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.
© By Agustin Ponce
Leyes de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica.
Estas son las tan importantes leyes de kirchhoff que un electrónico las tiene que saber.
Ley de corrientes de Kirchhoff
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:
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Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:
La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.
Ley de tensiones de Kirchhoff
Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.
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Estas son las tan importantes leyes de kirchhoff que un electrónico las tiene que saber.
© By Agustin Ponce
Filtro Activo:
Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.
Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.
Un filtro activo puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto a la señal de entrada.
Rectificador con Filtro
Las formas de onda de los voltajes CC de salida, presentan una serie de variaciones periódicas que tienen que ser suavizados con el fin de generar una salida CC genuina. Esto se consigue interponiendo entre el rectificador y la resistencia de carga, un capacitor(filtro RC pasa bajo). El capacitor que ser electrolítico de muy alta capacitancia.
El filtrado consiste en cargar el capacitor al valor pico de voltaje CA de entrada durante el tiempo en el que el diodo esta condiciendo, y descargarlo lentamente atraves de la carga mientras no lo hace, es decir cuando el voltaje de entrada es menor que el voltaje sobre el condensador.
filtros activos
Filtro activo
Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.
Un filtro activo puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto a la señal de entrada. En su implementación se combinan elementos activos y pasivos, siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales, que permite obtener resonancia y un elevado factor Q sin el empleo de bobinas.
Se pueden implementar, entre otros, filtros pasa bajo, pasa alto, pasa banda. Conflagraciones de circuitos de filtro activo incluyen:
• Filtro de Sallen-Key
• Filtro de estado variable
Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.
Un filtro activo puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto a la señal de entrada. En su implementación se combinan elementos activos y pasivos, siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales, que permite obtener resonancia y un elevado factor Q sin el empleo de bobinas.
Se pueden implementar, entre otros, filtros pasa bajo, pasa alto, pasa banda. Conflagraciones de circuitos de filtro activo incluyen:
• Filtro de Sallen-Key
• Filtro de estado variable
Filtro Activo:
Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.
Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.
Un filtro activo puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto a la señal de entrada. En su implementación se combinan elementos activos y pasivos, siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales, que permite obtener resonancia y un elevado factor Q sin el empleo de bobinas.
Filtro Pasa Bajo
El filtro pasabajos:
Un filtro pasabajos permite el paso de una banda especifica de frecuencias
Esta banda de frecuencias es llamada banda de paso, en el caso del filtro pasa bajas, esta frecuencia es desde DC (cero hertz.) hasta una frecuencia FH
En frecuencias superiores a FH, se tiene una atenuación en el voltaje de salida, pero a una frecuencia especificada como FS, definida como banda de paro, debe de existir una atenuación mínima.
La banda de frecuencias mayores a FS es llamada banda de paso.
La banda de frecuencias entre FH y FS es conocida como banda de transición.
Filtro Pasa Bajo
Un filtro pasa bajo corresponde a un filtro caracterizado por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas. El filtro requiere de dos terminales de entrada y dos de salida, de una caja negra, también denominada cuadripolo o bipuerto, así todas las frecuencias se pueden presentar a la entrada, pero a la salida solo estarán presentes las que permita pasar el filtro. De la teoría se obtiene que los filtros están caracterizados por sus funciones de transferencia, así cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan cierta función de transferencia serán considerados un filtro de cierto tipo.
Aquí un video explicando un poco mas de los filtros pasa bajos:
http://www.youtube.com/watch?v=zu3OpwCOJy4
http://www.youtube.com/watch?v=zu3OpwCOJy4
Triac
Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en antiparalelo.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.
Aplicaciones más comunes
Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.
Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés.
Funciona como interruptor electrónico y también a pila.
Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros. No obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como motores eléctricos, se deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el TRIAC se apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente alterna.
Debido a su poca estabilidad en la actualidad su uso es muy reducido.
Filtro pasa bajo
Un filtro pasa bajo corresponde a un filtro caracterizado por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas. El filtro requiere de dos terminales de entrada y dos de salida, también denominada cuadripolo o bipuerto, así todas las frecuencias se pueden presentar a la entrada, pero a la salida solo estarán presentes las que permita pasar el filtro. De la teoría se obtiene que los filtros están caracterizados por sus funciones de transferencia, así cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan cierta función de transferencia serán considerados un filtro de cierto tipo.
sábado, 28 de mayo de 2011
Contador digital de 0 a 9
En este video podrás ver un sencillo contador utilizando un display de un dígito cátodo común, con un driver 7447 y lógica de compuertas con circuitos integrados de la familia TTL
viernes, 27 de mayo de 2011
PLC de 5 entradas y 8 salidas con PICAXE
Descripción del PLC
Uno de los objetivos de la utilización de los microcontroladores se basa en el control de procesos industriales. Para ello se requiere de un circuito base, el cual podamos aplicar de forma general para casi todos los procesos que se requieren automatizar, y que obviamente tenga un microcontrolador como eje principal de su operación. La figura anterior muestra el diagrama esquemático del PLC con PICAXE-18 que describiremos a continuación. El PLC lo podemos construir nosotros mismos a partir de las ventajas que nos ofrecen los microcontroladores del sistema PICAXE, y por lo tanto contamos con la prestación adicional de que podemos construir nuestro PLC del tamaño que querramos o más bien del tamaño de las necesidades que se requieren cubrir en el proceso industrial. De acuerdo a esto último, nuestro PLC lo podemos crear tan pequeño que, inclusive podemos emplear el microcontrolador PICAXE-08.
Lo diseñaremos tomando las bondades que nos ofrece el microcontrolador PICAXE-18A del cual utilizaremos todos los recursos que nos brinda, y que para empezar cuenta con 5 entradas y 8 salidas. El diseño es tan compacto que permite montarlo en una placa de 10 cm x 15 cm.
Nuestro PLC tiene todas las prestaciones que nos entrega un dispositivo electrónico comercial, y para programarlo emplearemos el propio sistema de programación de los microcontroladores PICAXE.
Las partes que conforman un PLC son: etapa de entrada o ingreso de datos, etapa de activación de actuadores o elementos de potencia (etapa de salida), y el controlador que gestiona la información de la entrada, la procesa y reporta un resultado a la salida. El controlador al que hacemos referencia normalmente es un microcontrolador. Nuestro PLC contará con las 3 partes que de rigor debe tener un PLC, y el lenguaje en escalera será substituido por el programa de los PICAXE, que puede ser a través de flujogramas o lenguaje Basic.
Comencemos con la descripción del circuito que le dará vida a nuestro PLC, y para ello vamos a dividir el circuito eléctrico en 3 etapas (una de entrada y otra de salida) y el microcontrolador propiamente dicho (etapa de control), con una configuración mínima (como lo es la de la etapa programadora- entrenadora).
Etapa de entrada.
Este fragmento del circuito total, es tan imprescindible como las 2 siguientes. En este caso se trata de la parte que se encarga de adquirir la información del entorno que rodea al PLC y enviarla a las terminales de entrada de datos del microcontrolador PICAXE, para realizar esta tarea se requiere de sensores para que éstos adquieran la información. En general los PLC cuentan con la posibilidad de manejar 2 tipos de sensores, ya sean analógicos o discretos. De acuerdo con lo anterior podemos realizarnos la siguiente pregunta:
¿Cómo sé qué sensor seleccionar?
La respuesta nos la proporciona el propio proceso que vamos a intervenir con nuestro PLC, y lo que tenemos que saber para tomar la mejor decisión sobre qué sensores seleccionar, es tomar alguno de los siguientes criterios:
La respuesta nos la proporciona el propio proceso que vamos a intervenir con nuestro PLC, y lo que tenemos que saber para tomar la mejor decisión sobre qué sensores seleccionar, es tomar alguno de los siguientes criterios:
1.- ¿Se requiere conocer si está presente o no, algún producto o material?
2.- ¿Se requiere saber la magnitud de alguna variable física?
De las preguntas anteriores tenemos que la 1 corresponde a sensores discretos, mientras que la pregunta 2 se relaciona con los sensores analógicos.
El esquema del módulo de entrada discreto del PLC PICAXE-18 incluye optoacopladores 4N25 ó 4N33.
Para una mejor comprensión explicaremos lo expresado líneas atrás mediante un ejemplo; supongamos que se tiene que controlar la magnitud de la temperatura en el interior de algún recinto, por lo tanto tenemos que seleccionar los tipos de sensores para implementar el control de la temperatura y que ésta sea estable dentro del recinto.
De un análisis rápido y muy básico llegamos a la conclusión de que por lo menos se requieren 2 tipos de sensores, los cuales se emplearán para realizar una de las siguientes acciones:
2.- ¿Se requiere saber la magnitud de alguna variable física?
De las preguntas anteriores tenemos que la 1 corresponde a sensores discretos, mientras que la pregunta 2 se relaciona con los sensores analógicos.
El esquema del módulo de entrada discreto del PLC PICAXE-18 incluye optoacopladores 4N25 ó 4N33.
Para una mejor comprensión explicaremos lo expresado líneas atrás mediante un ejemplo; supongamos que se tiene que controlar la magnitud de la temperatura en el interior de algún recinto, por lo tanto tenemos que seleccionar los tipos de sensores para implementar el control de la temperatura y que ésta sea estable dentro del recinto.
De un análisis rápido y muy básico llegamos a la conclusión de que por lo menos se requieren 2 tipos de sensores, los cuales se emplearán para realizar una de las siguientes acciones:
o Leer el valor de la magnitud de la temperatura que está presente.
o Detectar si la puerta del recinto se encuentra cerrada.
o Detectar si la puerta del recinto se encuentra cerrada.
La primera descripción corresponde a un sensor del tipo analógico, mientras que la segunda descripción hace referencia a un sensor del tipo discreto.
La diferencia principal entre los 2 tipos de sensores radica en el hecho de que el sensor analógico entrega un valor infinito de valores, los cuales dependen de la intensidad de la magnitud física que se está midiendo (luz, temperatura, humedad, etc.), mientras que el sensor discreto tan sólo nos reporta 2 valores, que son un “1 lógico” ó “0 lógico”.
El circuito correspondiente a la etapa de entrada de un PLC tiene que ser adecuada al sensor que se va a emplear, y tomando en cuenta que el microcontrolador que se utilizará es un PICAXE 18A, que nos permite una disposición de 5 terminales que en su totalidad pueden ser para entradas discretas, el diagrama de la figura anterior corresponde a la parte del diagrama que representa la etapa de entrada implementada para sensores discretos.
La entrada discreta tan sólo debe tener la capacidad de reportar si el sensor detecta la presencia o no de algún objeto o fenómeno físico, por ello se requiere que el sensor informe de su estado por medio de un contacto, el cual se hace conectando en los extremos del borne de entrada de que se trate. El contacto está unido en serie con un resistor, y ambos se encuentran energizados por una fuente de alimentación, y cuando el contacto se cierra (esto si el sensor se activa) se genera un “1 lógico”, mientras que si el contacto se abre (si el sensor no se activa) se da origen a un “0 lógico”.
Estos estados lógicos se dirigen a la terminal del ánodo de un led infrarrojo de un dispositivo opto acoplador (4N25 ó 4N33), el cual a su vez en la terminal del emisor refleja el estado en que se encuentra el opto acoplador, mismo que corresponde al estado que guarda el contacto.
Por último, la información del opto acoplador se hace llegar a la terminal de entrada correspondiente del microcontrolador PICAXE. Este circuito se repite 5 veces, una para cada entrada discreta que posee el PICAXE.
La diferencia principal entre los 2 tipos de sensores radica en el hecho de que el sensor analógico entrega un valor infinito de valores, los cuales dependen de la intensidad de la magnitud física que se está midiendo (luz, temperatura, humedad, etc.), mientras que el sensor discreto tan sólo nos reporta 2 valores, que son un “1 lógico” ó “0 lógico”.
El circuito correspondiente a la etapa de entrada de un PLC tiene que ser adecuada al sensor que se va a emplear, y tomando en cuenta que el microcontrolador que se utilizará es un PICAXE 18A, que nos permite una disposición de 5 terminales que en su totalidad pueden ser para entradas discretas, el diagrama de la figura anterior corresponde a la parte del diagrama que representa la etapa de entrada implementada para sensores discretos.
La entrada discreta tan sólo debe tener la capacidad de reportar si el sensor detecta la presencia o no de algún objeto o fenómeno físico, por ello se requiere que el sensor informe de su estado por medio de un contacto, el cual se hace conectando en los extremos del borne de entrada de que se trate. El contacto está unido en serie con un resistor, y ambos se encuentran energizados por una fuente de alimentación, y cuando el contacto se cierra (esto si el sensor se activa) se genera un “1 lógico”, mientras que si el contacto se abre (si el sensor no se activa) se da origen a un “0 lógico”.
Estos estados lógicos se dirigen a la terminal del ánodo de un led infrarrojo de un dispositivo opto acoplador (4N25 ó 4N33), el cual a su vez en la terminal del emisor refleja el estado en que se encuentra el opto acoplador, mismo que corresponde al estado que guarda el contacto.
Por último, la información del opto acoplador se hace llegar a la terminal de entrada correspondiente del microcontrolador PICAXE. Este circuito se repite 5 veces, una para cada entrada discreta que posee el PICAXE.
Etapa de salida.
Este bloque del circuito total sirve para enviar una señal para que el actuador o elemento de potencia que tiene conectado se energice o se apague, por lo tanto este circuito hace de etapa de aislamiento entre las terminales de salida del microcontrolador PICAXE y los elementos de salida.
El circuito principal que protege al microcontrolador PICAXE es un amplificador operacional, que se encuentra bajo la configuración de seguidor de voltaje, por lo tanto si en la salida del PICAXE se tiene un “0 lógico”, el seguidor de voltaje entregará 0 Volts, mientras que si el PICAXE entrega un “1 lógico” el seguidor de voltaje entregará 5 volt, porque con esa magnitud de voltaje es con la que trabaja el microcontrolador. En el diagrama de la figura 20 se muestra el circuito completo de la etapa de salida.
Para completar la etapa de salida, se utiliza un transistor para activar la bobina de un relevador, que por medio de sus contactos se energiza o no, un elemento de potencia. Cabe aclarar que los contactos del relevador deben tener la capacidad de manejar tanto C.A. como C.D. y una corriente máxima de 10 ampere en 120V de corriente alterna 7 ampere en 220V ó 10A en 24V de corriente continua.
Etapa de control.
Esta parte del PLC, de manera indirecta, la describimos cuando hacemos referencia a un microcontrolador PICAXE, porque el PICAXE de forma exclusiva es la pieza que integra a la etapa de control, porque la información que se adquiere de los sensores se tiene que dirigir a las terminales de entrada del PICAXE, para que éste en función del programa que tenga grabado en su memoria, reporte un resultado y lo envie a los circuitos pertenecientes a la etapa de salida y así poder manipular a un elemento actuador. El microcontrolador PICAXE de nuestro PLC contará con todas las ventajas que nos ofrece el software de programación, el cual describimos a continuación.
Para cualquier PLC, el software que normalmente se emplea para programarlo es el llamado “lenguaje en escalera” o diagrama de contactos, en el cual las instrucciones se implementan mediante símbolos.
Ya hemos descrito, que en particular para el PLC que estamos diseñando, por el momento no se contará con un lenguaje en escalera, pero vamos a solventar esta desventaja con la realización del armado de bloques con instrucciones propias de los microcontroladores PICAXE, para que de esta manera podamos contar con una equivalencia en cuanto a la serie de símbolos que nos puede proporcionar un PLC.
Existe una serie de símbolos del lenguaje en escalera que tienen un reflejo hacia la actividad exterior del PLC, y de esta manera se tienen contactos normalmente abiertos (N.A.) y normalmente cerrados (N.C), los cuales leen la información de las terminales de entrada de datos y envían la información al PLC. También existen los símbolos que por medio de los cuales se le indica al PLC que tiene que enviar un mando de control para activar o desactivar algún actuador o elemento de potencia. Entonces, para programar un PLC lo único que tenemos que hacer es emplear los símbolos adecuados para tener un sistema de control automático.
Como ejemplo de los flujograms utilizados veamos el de la siguiente figura:
jueves, 26 de mayo de 2011
Curva característica de un Diodo
Para que la tengamos siempre presente, y nos aclare su funcionamiento!!!
Emisor y Receptor con un infrarrojo
Diodo emisor de luz infrarroja (LED IR).
Ya que no podremos ver a simple vista si nuestro emisor esta funcionando (al polarizarlo), tendremos que comprobarlo
utilizando alguna cámara de fotografía o video digital,
como la de nuestro celular.
Fototransistor.
Este dispositivo se diferencia de un transistor común por que su base ha sido sustituida por un cristal fotosensible que regula el flujo de corriente colector – emisor de acuerdo a la luz incidente sobre él (en nuestro caso luz infrarroja).
El fototransistor, aunque con la apariencia de un LED común, debe conectarse con la patilla larga a masa y la corta a voltaje.
Bueno, con los términos básicos aclarados, veamos el esquema del emisor y el receptor:
En el esquema D1 es el LED infrarrojo, Q1 el fototransistor y D2 un LED común. Finalmente aquí podemos ver un pequeño video de nuestro sensor en funcionamiento.
Nanochips de última generación made in Argentina
Un equipo argentino desarrolló un nanochip de 40 nanómetros que hace posible realizar comunicaciones de fibra óptica a una velocidad de 40 gigabits por segundo, lo que equivale a la transmisión de cerca de diez mil canales de televisión de alta definición
Nanotecnología
- La fibra óptica no es un medio perfecto para la transmisión de datos ya que la información que viaja largas distancias suele sufrir distorsiones y atenuaciones. En este contexto ingenieros de una empresa que opera en la ciudad de Córdoba desarrollaron nanochips en tecnología CMOS (que emplea circuitos integrados digitales) de 65 y 40 nanómetros que cumplen la función de corregir esa distorsión. El primero ya está en el mercado y el segundo está siendo evaluado en el laboratorio.
Pero, ¿qué es exactamente un chip? Un chip es un dispositivo pequeño –fabricado con silicio y otros materiales- que contiene transistores con múltiples funciones. Por ejemplo, son capaces de procesar gran cantidad de información en computadoras o desempeñar funciones de procesamiento de señales en sistemas de comunicaciones o en diversos equipos electrónicos”, explicó a la Agencia CyTA el ingeniero cordobés Oscar Agazzi –egresado de la Universidad Nacional de Córdoba.
Agazzi –quien se doctoró en ingeniería electrónica en la Universidad de Berkeley, Estados Unidos- preside ClariPhy Argentina S.A., una empresa que desarrolla chips de última generación para ser usados en el campo de las telecomunicaciones y que se puso en marcha en 2006 en la ciudad de Córdoba.
Agazzi señala que “en la empresa trabajamos 40 ingenieros. Todos son argentinos y muchos se formaron en el Laboratorio de Comunicaciones Digitales de la Universidad Nacional de Córdoba. Desarrollamos chips para hacer comunicaciones por fibra óptica”.
Avance de la fibra óptica
“Quizás en poco tiempo vastas regiones del planeta estarán atravesadas por una cantidad de redes de fibra óptica, que en conjunto formarán una gigantesca telaraña invisible, por las que circulará todo tipo de información en el campo de las comunicaciones”, vaticina Agazzi. Y explica: “La fibra óptica es un cable fino de vidrio a través del cual es posible mandar luz a grandes distancias. Esta luz puede contener mucha información de distinto tipo, en formato digital, la que al ser procesada por los chips se traduce en datos, videos, y voz, en teléfonos o computadoras, por ejemplo.”
Según explica el especialista la información puede viajar por enlaces satelitales u otras vías, “pero en la actualidad el medio más económico es la fibra óptica, la que está desplazando a los otros medios. Hoy en día hay cables ópticos que cruzan el Atlántico conteniendo un montón de fibras ópticas encapsuladas en un envase protector y que se tiran al fondo del océano por un buque que los va desenrollando. Para dar un ejemplo, la información que va por Internet puede transmitirse a través de estas fibras ópticas.”
Chips nanotecnológicosAgazzi y sus colegas se dedican, entre otros proyectos, a corregir la distorsión de la información que viaja a través de las fibras ópticas. “Es a raíz de estas dificultades que nos propusimos desarrollar chips que mediante un procesamiento electrónico corrijan en forma eficiente estas distorsiones a fin de extraer la señal originalmente transmitida desde el otro extremo de la fibra, tal vez a varios miles de kilómetros de distancia”, subrayó Agazzi. Y agregó: “El microchip de comunicación por fibra óptica que desarrollamos es el receptor. La señal se transmite con un láser en el cual se modula la intensidad de la señal transmitida. En el otro extremo del enlace óptico hay un fotodetector que convierte la señal óptica -la luz- en una señal eléctrica. Después esa señal eléctrica se procesa con nuestro microchip y se recupera la información.”
Dicho proceso de recuperación de la información se ha estado haciendo por décadas desde que se inventó la fibra óptica. “Lo novedoso de nuestros proyectos es que apuntamos a realizar un procesamiento electrónico de la señal para corregir las distorsiones de las fibras ópticas y lograr transmisiones de mayor cantidad de información a una mayor velocidad y con una mejor definición.”
Hasta ahora la empresa que preside Agazzi ha desarrollado nanochips en tecnología CMOS (que emplea circuitos integrados digitales) de 65 y 40 nanómetros. “Con el nanochip de 40 nanómetros es posible hacer comunicaciones de fibra óptica a una velocidad de 40 gigabits por segundo. Para dar una idea de lo que representa esta velocidad de transmisión, podemos mencionar que es el equivalente de alrededor de 10 mil canales de televisión de alta definición”, destacó Agazzi.
Los chips en tecnología CMOS de 65 nanómetros y de una capacidad de 10 gigabits por segundo ya se encuentran en el mercado. “Los de 40 gigabits por segundo se están evaluando en el laboratorio pero todavía no se están comercializando”, señaló Agazzi.
Las aplicaciones de esos nanochips pueden ser varias. Además de las telecomunicaciones de largas distancias, esos dispositivos pueden ser de gran utilidad en redes de área local. “Por ejemplo una empresa, que tiene su red propia local de telefonía y de Internet, puede usar este chip. Todas las computadoras de una empresa están interconectadas, y esa interconexión es lo que se llama una red local que a su vez se conecta con una sola red mundial que es Internet, por ejemplo”, explico Agazzi. Y prosiguió: “En la medida que se usen fibras ópticas, el microchip que desarrollamos mejoraría el funcionamiento de la red de comunicación. En esas redes locales todavía se usan mucho los cables de cobre. Las fibras ópticas permiten comunicar cualquier tipo de información que puede ser telefonía, Internet, video o audio.”
La demanda de chips en los países desarrollados es tan grande que a veces no logran satisfacerla con recursos humanos locales, por eso están apareciendo empresas de chips en países en desarrollo. “Un chip no es en sí mismo un producto final sino que los chips son incorporados en equipos electrónicos. En general los chips que se diseñan en países en desarrollo son exportados a países desarrollados que son los que tienen la gran mayoría de las fábricas de equipos electrónicos a nivel mundial.” La Argentina tiene una oportunidad grande de participar en el desarrollo de chips que tengan como clientes a empresas multinacionales, en base al modelo de “outsourcing” que consiste en la tercerización del trabajo de desarrollo por parte de la empresa multinacional a otras empresas, indica Agazzi. Y concluye: “Este es el modelo en base al cual se desenvuelve ClariPhy Argentina y que permite comenzar a trabajar en una escala relativamente pequeña y con inversiones moderadas. Sería deseable que en la Argentina crezcan más empresas que hagan este tipo de trabajo.”ClariPhy Argentina S.A, ya puso en el mercado un nanochip para transmisión por fibra óptica. Corrige la distorsión de la información que se transmite por fibra óptica: Internet, transmisión de audio, imágenes y otro tipo de datos.Fuente: Agencia Cyta
miércoles, 25 de mayo de 2011
Un circuito piola: Interruptor touch para controlar dispositivos
Touch Switch usando CI CD4011
Mirá qué piola! Aquí tenés un circuito simple de interruptor por tacto usando el CD4011 que tiene en su interior 4 compuertas NAND. El las puertas del IC CD4011 están conectadas como Flip Flop tipo R-S o interruptor. Los pines 9, 13 del IC trabajan como contactos de SET y RESET . El circuito es CMOS y requiere muy poca intensidad de corriente para controlar sus entradas. Puesto que los pines 9 y 13 están conectados con el terminal positivo vía los resistores R1 y R2, las puertas de entrada lógica del flip flop ( entradas S y R ) estarán en su estado alto. Cuando tocamos con un dedo a través de los puntos A, B (haciendo puente) la entrada respectica del IC será cerrada hacia tierra y la salida es puesta a baja. Esto activa el transistor Q1 y el relay consigue ser activado.
Cuando tocamos a través de los puntos C, D el flip flop cambia otra vez y hace que el transistor sea APAGADO. Esto hace el relay sea APAGADO.
Así tocando con los puntos de contacto A, B y C, D la aplicación conectada a través del relay se puede cambiar de ON a Off como se desee.
En realidad en el circuito solo se muestran los contactos de salida y entrada para saber lo que ocurre dentro observemos un circuito semejante donde se han intercambiado algunas compuertas
Cuando tocamos a través de los puntos C, D el flip flop cambia otra vez y hace que el transistor sea APAGADO. Esto hace el relay sea APAGADO.
Así tocando con los puntos de contacto A, B y C, D la aplicación conectada a través del relay se puede cambiar de ON a Off como se desee.
En realidad en el circuito solo se muestran los contactos de salida y entrada para saber lo que ocurre dentro observemos un circuito semejante donde se han intercambiado algunas compuertas
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