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Motor Radial o de Estrella

Motor radial

El motor radial o motor estrella es un tipo de disposición del motor de combustión interna, en la cual los cilindros van ubicados radialmente respecto del cigüeñal, formando una estrella como en la figura. Esta configuración fue muy usada en aviación, sobre todo en grandes aviones civiles y militares, hasta la aparición del motor a reacción.

Funcionamiento

En este motor los pistones van conectados por un mecanismo de biela - manivela, distinto de los motores en línea. Uno de los pistones está conectado a una biela más grande que las demás, llamada biela principal, que a su vez está conectada directamente con el cigüeñal. Los otros pistones están conectados a bielas más pequeñas que están conectadas a la biela principal o biela maestra. Al conjunto de pistones, biela maestra y bielas secundarias se le conoce como estrella. El número de pistones de una estrella es generalmente impar, pues así el orden de encendido minimiza las vibraciones.

En los años 1930 se inició un debate técnico para ver cual de los tipos de motores, radial, en línea o en V, era mejor. Por su parte el radial presenta una gran relación potencia/peso, sencillez de funcionamiento, alta potencia y torsión superior a las otras dos disposiciones. Sin embargo el motor en línea o en V, puede ser fabricado con menor o igual cilindrada que un motor radial, y sus prestaciones sólo quedan en desventaja por su sistema de enfriamiento. Por esta razón el debate sólo se resolvió en el transcurso del tiempo, demostrando que sin importar la disposición el mejor motor es aquel que suple las necesidades por las cuales fue escogido. Los tres tipos de disposición fueron reemplazados progresivamente con la masificación de los motores de cilindros horizontalmente opuestos (enfriados por aire) y la aparición de los motores a reacción.

El motor radial fue más popular en gran parte debido a su sencillez, y muchas armadas lo usaron por su fiabilidad (sobre todo para vuelos sobre grandes superficies desérticas o sobre agua) y por su bajo peso (uso en portaaviones). Aunque los motores en línea ofrezcan un área frontal más pequeña que radial, requieren un sistema de refrigeración que se traduce en más peso y complejidad, y además generalmente son más vulnerables en combate. Algunos aviones caza de la segunda guerra mundial, como el Supermarine Spitfire o el Messerschmitt Bf-109 utilizaron motores en V, buscando una línea aerodinámica más fina, en cambio la Armada de los Estados Unidos utilizó para casi todos sus aviones el motor radial.

Historia

La idea de los motores radiales surge a finales de los años 1920 después de la Primera Guerra Mundial, durante la cual los aviones estaban propulsados por motores rotativos. De cierta manera, estos motores tenían una disposición radial, ya que sus cilindros se ubicaban en torno a una parte central y estaban enfriados por aire; sin embargo son rotativos porque los cilindros giran alrededor de un cigüeñal, lo cual favorece su enfriamiento pero disminuye enormemente su fiabilidad. Durante ésta época es común ver que alguien encendía el motor de un avión girando la hélice, ya que a diferencia de un motor en línea o en V que necesitan de un arranque para mover los componentes e iniciar su ciclo operativo, al mover la hélice de un motor rotativo se está moviendo todo el sistema.

Dada la tecnología de la época, era difícil la concepción de motores livianos y eficientes. Los motores rotativos tenían frecuentemente fallos de sobrecalentamiento, ya que debían funcionar a máxima potencia todo el tiempo, disminuyendo drásticamente su durabilidad y fiabilidad. El único medio de control que existía era apagar en ocasiones y luego encenderlo durante el vuelo. Presentaban por ello graves averías como fatales fugas de aceite, temperaturas superiores a los 350ºC, y en consecuencia los aviones se incendiaban, incinerando a los pilotos u obligándolos a lanzarse al vacío (sin paracaídas, ya que aparecería varios años más tarde). Este tipo de sucesos cobró muchas vidas.

Fue entonces cuando la Armada de los Estados Unidos estableció los parámetros que regirían a los motores enfriados por aire, cuando sus investigaciones mostraron que aproximadamente un 20% de los fallos en los motores se debía al sistema de enfriamiento líquido y que además esto reduce notoriamente la relación peso/potencia. Los parámetros que publicó la Armada estadounidense para el desarrollo de estos motores fueron los siguientes:

1. Menor peso por caballo de potencia producido por el motor.
2. Alta eficiencia de combustible.
3. La máxima fiabilidad posible.
4. La máxima durabilidad.
5. Mantenimiento más fácil posible.
6. Bajo costo.
7. Facilidad para ser producido en masa.

Esta lista de requerimientos favorecía la producción de un motor enfriado por aire, pero parecía que nada satisfacía completamente estas exigencias. La Armada de los Estados Unidos intentó en vano convencer a los fabricantes de desarrollar motores enfriados por aire. Finalmente, avalaron un contrato experimental a la Aero-Engine Corporation de Charles Lawrance para el desarrollo de un motor radial de nueve cilindros usando un diseño previo de un radial de tres cilindros hecho por Lawrance.

De esta manera nace el J-1, producido por Charles Lawrance bajo contrato con la Armada estadounidense. Posteriormente la compañía de aviación Wright compró la empresa de Lawrance y lo contrató como Ingeniero en Jefe, debido a su trabajo prometedor. De esta manera el motor radial Wright Whirlwind J-5 estuvo disponible en 1925.

Ese mismo año, tres ingenieros de la Wright, incluyendo a Frederick Rentschler, comenzaron a desarrollar su propio diseño de motor radial en una reciente división de una fábrica de herramientas que pronto cedería su nombre a la historia de la aviación: Pratt & Whitney. El primer motor, el R-1340 Wasp fue finalizado en vísperas de la Navidad de 1925 y el año siguiente obtuvo importantes pedidos de la Armada de los Estados Unidos, dando pasos que la convertirían en la mayor fabricante de motores de aviación de la historia.

Ambas compañías contaron con una importante influencia en la historia de la aviación, cargada por entonces de múltiples cambios culturales como el transporte de correo y pasajeros, las exhibiciones aéreas y los récords de los grandes pioneros de la aviación. Fue así como un Wright Whirlwind propulsó a Richard Byrd en su viaje de ida y regreso al Polo Norte, al Wright Bellanca WB-2 que batió el récord de economía de combustible al volar 51 horas sin repostar, con lo cual este motor se convirtió en ideal para batir marcas; el aviador Charles Lindbergh, al no poder comprar un Wright Bellanca, emprendió su famoso cruce del Átlántico en 1927 a bordo del célebre Ryan "Spirit of Saint Louis NYP" (NYP: New York to Paris), propulsado también por un Wright Whirlwind J-5. Esta compañía estuvo a la cabeza del desarrollo de los motores radiales, aportando innovaciones importantes que permitían aumentar la potencia, reducir vibraciones e incrementar su eficiencia.

Sin embargo Pratt & Whitney no se quedó atrás: su motor R-1340 Wasp dio inicio a la masificación de la producción de motores radiales desde su aparición, y junto con el posterior R-1680 Hornet (que perdería su éxito rápidamente) marcaron un hito en la aviación. Con el Wasp sucedieron hechos interesantes, como el primer vuelo trasatlántico hecho por una mujer, la aviadora Amelia Earhart, y fue el motor escogido para propulsar el conocido Lockheed Vega de la piloto, así como su Lockheed L-10 Electra. Pratt & Whitney también es responsable de la creación del motor más vendido de todos los tiempos, el R-1830 Twin Wasp de doble biela maestra y 14 cilindros, que entre muchos aviones célebres propulsa al Douglas DC-3. La variedad de plantas motrices construida por P&W hicieron que ésta compañía y sus productos llegaran a todo tipo de aeronaves durante algo más de treinta y cinco años, y su producción cesó en 1960 con la llegada del motor a reacción.

Ventajas y desventajas

• Como primera ventaja, está su gran área frontal, dado que el enfriamiento del motor se hace usando aire de impacto, producto del desplazamiento, a diferencia de los motores en línea, en "V" o en "W" que necesitan un sistema de enfriamiento con líquido, el cual implica más peso. Por consiguiente, los motores enfriados por aire tienen una mayor relación peso/potencia que los motores enfriados por líquido

• Al no usar sistema de refrigeración por líquido, la construcción y mantenimiento se facilita en comparación con los motores en línea, en "V" o en "W".

• La cantidad de piezas requeridas para el ensamble es menor, lo cual incrementa la fiabilidad ya que a mayor número de piezas mayor es la posibilidad de que ocurra algún fallo en un sistema.

• Su simplicidad lo hace más fiable y menos sensible a los daños en combate, dado que los impactos de bala de otros aviones podían perforar y dañar algunos cilindros sin comprometer seriamente su funcionamiento, mientras que en motores enfriados por líquido las balas producían fugas en el sistema de refrigeración, fundiendo el motor inmediatamente.

• Las desventajas más importantes se relacionan con su gran área frontal, que produce una gran resistencia en comparación con los otros tipos de motores que permiten coeficientes aerodinámicos más pequeños.

• Cuando el flujo de aire aumenta (especialmente en el descenso) el motor se enfría por debajo de su temperatura de funcionamiento, o aumenta la diferencia entre su temperatura y la temperatura ambiente, lo cual constituye un fallo comúnmente conocido como "choque térmico", en el cual los cilindros sufren fracturas que los dañan parcial o completamente. Para evitar este fallo, los pilotos están capacitados para controlar la potencia de tal forma que no disminuya demasiado, e intentar mantener la mezcla de aire y combustible bien regulada; también el piloto puede variar la temperatura (en rangos muy pequeños) controlando la apertura de Aletillas Externas de Ventilación ó Persianas (en inglés Cowl Flaps), las cuales se sitúan en la tapa protectora del motor y lo rodean justo detrás de la parte frontal. También deben evitarse descensos bruscos.

• Si se desea usar sobrealimentación con este tipo de motor, el aire comprimido, después de pasar por el compresor o turbina, deberá ser llevado a cada uno de los cilindros, mientras que en el motor en línea, en V o en W, es necesario sólo un conducto para el bloque entero.

• La buena relación peso/potencia de estos motores disminuye a medida que se reduce el tamaño, por lo cual no es rentable hacer un motor radial de cilindradas pequeñas, y por esta razón aeronaves ligeras que no usaron el motor radial generalmente portaban un motor en línea o un motor de cilindros horizontalmente opuestos. Esta última disposición se sigue usando hoy en día casi de forma exclusiva por aeronaves nuevas, y comparte significativas similitudes con los motores radiales.

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Motor Wankel o rotativo

Un motor rotativo o Wankel, en honor a su creador el Dr. Felix Wankel, es un motor de combustión interna que funciona de una manera completamente diferente de los motores alternativos. En un motor alternativo; en el mismo volumen (mililitros) se efectúan sucesivamente 4 diferentes trabajos —admisión, compresión, combustión y escape. En un motor Wankel se desarrollan los mismos 4 tiempos pero en lugares distintos de la carcasa o bloque; con el pistón moviéndose continuamente de uno a otro. Más concretamente, el cilindro es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular que realiza un giro de centro variable. Este pistón comunica su movimiento rotatorio a un cigüeñal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro único. Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presión creada por la combustión de la mezcla aire-combustible. La diferencia radica en que esta presión está contenida en la cámara formada por una parte del recinto y sellada por uno de los lados del rotor triangular, que en este tipo de motores reemplaza a los pistones. El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus 3 vértices en contacto con el "freno", delimitando así tres compartimentos separados de mezcla. A medida que el rotor gira dentro de la cámara, cada uno de los 3 volúmenes se expanden y contraen alternativamente; es esta expansión-contracción la que succiona el aire y el combustible hacia el motor, comprime la mezcla, extrae su energía expansiva y la expele hacia el escape.

Ventajas:

• Menos piezas móviles: el motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor convencional, tan solo 4 piezas; bloque, rotor (que a su vez está formado por segmentos y regletas), árbol motriz y sistema de refrigeración/engrase (similar a los que montan los motores de pistón). Esto redunda en una mayor fiabilidad.
• Suavidad de marcha: todos los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido (apuntando al sol), en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que está sometido un pistón. Están equilibrados internamente con contrapesos giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90° de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del rotor representa 3 vueltas del eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor monocilíndrico, donde cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal. Se produce una combustión cada 120º del rotor y 360º del eje.
• Menor velocidad de rotación: dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje y al tocar el freno, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad.
• Menores vibraciones: dado que las inercias internas del motor son muy pequeñas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones, ni movimiento), solo se producen pequeñas vibraciones en la excéntrica.
• Menor peso: debido al menor número de piezas que forman el motor en comparación con los de pistones y dado que generalmente se construyen motores de dos o tres rotores de 600 cc o 700 cc cada uno, ayuda a conseguir un menor peso final del mismo.

Inconvenientes:

• Emisiones: es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las normas de emisiones contaminantes, ya que trabaja igual que un motor de 2 tiempos, consumiendo aire, combustible y aceite.
• Costos de mantenimiento: al no estar tan difundido, su mantenimiento resulta costoso.
• Consumo: la eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión.
• Difícil estanqueidad: resulta muy difícil aislar cada una de las 3 secciones del rotor, que deben ser estancas unas de otras para un buen funcionamiento. Además se hace necesario cambiar el sistema de estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste.
• Sincronización: la sincronización de los distintos componentes del motor debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motor.
• Mantenimiento: Las pastillas de freno deben ser reemplazadas regularmente debido al constante rozamiento de los vértices del rotor con el freno.

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Amplificador de 10W

Alimentación:

•V max: simple 18V DC
•I max: 1A

Componentes:

R1 1.3 kΩ
C1 2.2 µF 35V electrolitico
IC1 TDA2009
R2 18 Ω
C2 2.2 µF 35V electrolitico
R3 1.3 kΩ
C3 100 µF 35V electrolitico
R4 18 Ω
C4 100 nF ceramico
R5 1 Ω 3 W
C5 22 µF 35V electrolitico
R6 1 Ω 3W
C6 220 µF 35V electrolitico
C7 220 µF 35V electrolitico
C8 100 nF
C9 100 nF
C10 2.2 µF 35V electrolitico
C11 2.2 µF 35V electrolitico

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Diagrama de Flujo

DIAGRAMA DE FLUJO

Es un gráfico lógico del plan de trabajo que se ejecutara para la solución de un determinado problema. A través de él, se planifica la solución del problema independiente del lenguaje de computación a usar.
Las capacidades humanas necesarias para elaborar un diagrama de flujo correcto son: Lógico, Prácticas, y Atención.
El empleo de la maquina en las funciones del procediendo de datos han hecho necesario un flujo ordenado de la información. La secuencia en que deberán ejecutarse las operaciones tendrá que definirse claramente, y cuando se combine con los datos a los que debe aplicarse, esa secuencia creara el flujo de información.
No puede hacerse mucho hincapié en documentación, ósea el registro de Información .Sin Instrucciones escritas y sin representación gráfica del flujo de trabajo sería muy difícil de llevar una tarea de procediendo de datos en forma apropiada. Hay varios métodos más eficientes organizados y normalizados, es el de los diagramas de Flujo que el Futuro programador comprenda la necesidad de los diagrama de flujo.

Características de los flujo gramas

De uso, permite facilitar su empleo. De destino, permite la correcta identificación de actividades. De comprensión e interpretación, permite simplificar su comprensión. De interacción, permite el acercamiento y coordinación. De simbología, disminuye la complejidad y accesibilidad. De diagramación, se elabora con rapidez y no requiere de recursos sofisticados.

SIMBOLOGÍA DE LOS DIAGRAMAS DE FLUJO

Las diversas organizaciones usan distintos símbolos, pero el comité sobre computadoras y procesadores de información de la Asociación Norteamericana de Normas ha hecho un gran esfuerzo para normalizar los símbolos de los diagramas de flujo. Esa normalización permite comprender cualquier diagrama de flujo que use los símbolos recomendados. Cada símbolo normal de diagrama de flujo tiene un significado especial.

Conector dentro de página.

Representa resultado mediante un reporte impreso

Conector fuera de página.

Expresa Inicio o Fin de un Programa.

Expresa operación algebraica o de Asignación.

Almacenamiento en línea Disco Magnético.

Expresa condiciones y asociaciones alternativas de una decisión lógica

Expresa condición y acciones alternativas de una decisión numérica.

Entrada / Salida: Representa cualquier tipo de Fuente de entrada y salida

Entrada: Lectura de datos por tarjeta perforadas.

Expresa operación cíclica repetitiva.

Expresa proceso de llamada a una subalterna.

Representa datos grabados en una cinta magnética.

Tipos de Diagramas de flujo
Hay varios tipos distintos de flujogramas que pueden usarse. Flujograma de primer nivel o de dirección descendente. Un flujograma de primer nivel muestra los pasos principales de un proceso y puede incluir también los resultados intermedios de cada paso (el producto o servicio que se produce) y los subpasos correspondientes. Este tipo de flujograma se usa por lo general para obtener un panorama básico del proceso e identificar los cambios que se producen en el proceso. Es sumamente útil para identificar los miembros correctos para el equipo (aquellas personas que participan en el proceso) y para elaborar indicadores para observar y seguir el proceso por su concentración en los resultados intermedios.

La mayoría de los procesos pueden graficarse en 4 ó 5 recuadros que representan los principales pasos o actividades del proceso. En realidad, es buena idea usar solamente 4 ó 5 recuadros, porque no obliga a tener en cuenta los pasos más importantes. Los demás pasos son normalmente subpasos de los más importantes.
Flujograma de segundo nivel o detallado
Un flujograma detallado indica los pasos o actividades de un proceso e incluye, por ejemplo, puntos de decisión, períodos de espera, tareas que se tienen que volver a hacer con frecuencia (repetición de tareas o tareas duplicadas) y ciclos de retroalimentación. Este tipo de diagrama de flujo es útil para examinar áreas del proceso en forma detallada y para buscar problemas o aspectos ineficientes.

Flujograma de ejecución o matriz
Un flujograma de ejecución representa en forma gráfica el proceso en términos de quién se ocupa de realizar los pasos. Tiene forma de matriz e ilustra los diversos participantes y el flujo de pasos entre esos participantes. Es muy útil para identificar quién proporciona los insumos o servicios a quién, así como aquellas áreas en las que algunas personas pueden estar ocupándose de las mismas tareas.

REGLAS PARA ESTRUCTURAR UN DIAGRAMA DE FLUJO
El sentido de un diagrama de flujo generalmente es de arriba hacia abajo. Es un símbolo solo puede entrar una flecha de flujo si varias líneas se dirigen al mismo símbolo, se deben unir en una sola flecha.

Las líneas de flujo no deben cruzarse, para evitar los cruces se utilizan los conectores. De un símbolo excepto el de decisión, solo puede salir una línea de flujo. Los símbolos Terminal, Conector dentro de página y conector fuera de página solo pueden estar conectados al diagrama por una sola flecha, ya que por su naturaleza es imposible que tenga una entrada y una de salida. Los émbolos de decisión tendrán siempre una sola flecha de entrada y dos o tres flechas de salida según la cantidad de alternativas que se presentan. Un diagrama de flujo debe estar complemente cerrado, teniendo una continuidad de principio a fin, no pueden quedar flechas en el aire ni símbolos sin conexión al diagrama pues el flujo seria interrumpido.
Ejercicios de diagrama de flujo
01) Búsqueda de un elemento en un conjunto:
_ se sabe que el elemento está
_ no se sabe si el elemento está
Problema: Buscar una carta
Se tiene un mazo de cartas inglesas, el cual no está completo, pero se sabe que tiene .n. cartas, y está desordenado. Se desea determinar si una carta determinada está o no en el mazo, y si está, en qué posición
En este caso no sabemos si la carta está o no en el mazo. Solución usando bandera para señalar que la carta está:
Inicio Entrada: n % total de cartas en el mazo
Entrada: buscado % carta que quiero buscar contador _ 1
bandera _ 0
entrada: carta % valor de la carta mientras (contador < n)
{entrada: carta
contador _ contador +1 si (carta = buscado)
{ bandera _ 1 pos_buscado _ contador
}
}
}
si ( bandera = 0)
{ salida: .la carta no está en el mazo.
}
sino
{ salida: .la carta está en la posición:., contador
} Fin

Otro algoritmo: Inicio
Entrada: n % total de cartas en el mazo Entrada: buscado % carta que quiero buscar
contador _ 1
entrada: carta % valor de la carta
mientras (buscado != carta & contador < n)
{entrada: carta
contador _ contador +1
}
si ( buscado = carta)
{ salida: .la carta está en la posición:., contador
}
sino
{ salida: .la carta no está en el mazo.
}
fin

02) Problema:
Si sabemos que la carta está en el mazo ¿Cómo puede variar los algoritmos Anteriores? ¿Es mejor el algoritmo en este caso? ¿Por qué? Problema:
Problema anterior, pero que despliegue un mensaje .encontrado. cada vez que encuentre la carta, y la cantidad de veces que la ha encontrado hasta ese momento.
Problema:
Como puede variar el problema si los números se ingresan ordenados. Problema: Buscar la carta mayor de un mazo no completo, que tiene .n. cartas. Indicar la posición en que se encuentra En este caso, la carta buscada está en el mazo, pero no sabemos cual es. Debe de todas maneras mirar el mazo hasta la última carta
Inicio
Entrada: n

Entrada: carta mayor _ carta pos_mayor _ 1 contador _ 1
mientras (contador {entrada: carta
si (carta > mayor)
{mayor _ carta
pos_mayor _ contador +1
}
contador _ contador +1
}
salida: .La carta mayor es.,mayor
salida: .la posición del mayor es:.,pos_mayor fin

03) Problema:
Buscar la menor, y la cantidad de veces que esta carta se repite
Problema:
Dada como entrada una hora en formato hh:mm, [24], genere como salida la misma hora pero en formato hh:mm [am/pm]
Para ello considere:
0 hrs --> 12 pm
1 --> 1 am
12 --> 12 am
13 --> 1 pm
23 --> 11 pm
Problema: factorial
Dado un entero positivo, .n., calcule el factorial de .n. Inicion
Entrada: n factorial _ 1 mientras (n > 1)
{ factorial _ factorial * n n _ n -1
} salida: factorial fin
Problema: serie de ulam
Dado un valor inicial .x., se pide generar los términos de la serie de Ulam. Se dice que cualquier número menor que 1800 converge a 1 si se calcula cada término siguiendo las reglas de la serie de Ulam.
La regla para calcular el término siguiente a .x.es:
_ Si x par, el siguiente término se obtiene dividiendo x por 2
_ Si x es impar, el siguiente término se obtiene multiplicando x por 3 y sumando 1 al resultado.
Por ejemplo:
x = 45
x_1 = (45*3)+1 = 136 x_2 = (136/2) = 68 x_3 = (68 /2) =34 x_4= (34/2) = 17
x_5 = (17*3)+1 =52
...
26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1
Inicio Entrada: x salida: x mientras (x>1)

{ si (x % 2 =0)
{ x _ x/2 salida: x
}
sino
{ x _ x*3+1 salida: x
}
} fin
04) Diseñar un diagrama de flujo que permita ingresar al usuario un primer elemento de la serie y luego un segundo elemento de tal manea que ambos elementos definen un grupo de elementos de la serie(rango) y luego calcular la suma acumulada de la serie:
1+2+3+4+5+ 6 +………+ n.. Solución.
a).- Se define un Contador (Cont_I) para que defina lado izquierdo de la serie y Lado_d, lado derecho como segundo elemento de la serie. Ambos elementos definen un intervalo, bajo el cual se calcula la suma. Asimismo se define el acumulador (Acum) que va acumulando los valores según como avance el contador.
b).- La condición de terminación esta controlado por: Cont_I <= Lado_d , ambos deben leerse desde el teclado
c).- Se debe inicializar el acumulador en 0 Mediante un Programa Pseudo código.
Inicio
Imprimir(‘ Ingrese lado izquierdo y derecho de la serie:’), leer(Cont_I, Lado_d) acum.=0
Mientras (Cont_I<=Lado_d) hacer
Inicio
Acum = acum.+ Cont_I Cont_I = Con t_I+ 1
Fin
Imprimir (‘La suma es =: ’,Acum). Fin
05) Problema: máquina de sencillar
Se tiene una máquina que permite de sencillar dinero. La máquina está diseñada para que, dado un monto cualquiera, indique cuantos billetes de 1000 y monedas de 100, 10 y 1 debe entregar, a cambio de ese monto. Una característica de esta máquina es que siempre intentará dar la menor cantidad de monedas.
Construya el algoritmo que permita que la máquina funcione de la forma descrita. Es decir, un algoritmo que reciba como entrada un monto de dinero, entero, positivo y entregue como salida la cantidad de billetes y de monedas de las distintas denominaciones que equivalen a dicho monto.

Inicio
Entrada: monto b1000 _ 0 m100 0 m10 0
m1 _ 0
Mientras (monto >= 1000)
{ b1000 _ b1000 +1 monto monto . 1000
} Salida: . de 1000:.
, b1000
Mientras (monto >= 100)
{ m100 m100 +1
Otra solución:

Inicio
Entrada: monto total 0 denominación _ 1000
Mientras (monto >= 10)
{ Mientras (monto >= denominacion)
{ total total + 1
monto monto . denominacion
} Salida: . de.
,
denominacion , total

monto _ monto . 100
} Salida: . de 100:.
, m100
Mientras (monto >= 10)
{ m10 _ m10 +1 monto monto . 10
} Salida: . de 10:.
, m10
Salida: .de 1:., monto
Fin
total _ 0
denominacion _ denominacion / 10
} Salida: . de 1:.
, monto Fin


CONCLUSIÓN
Los diagramas de flujos de datos (como herramienta), son de gran relevancia e importancia para la programación de computadoras y diseño de software, ya que son un instrumento fundamental para el desarrollo de habilidades y destrezas lógicas, logrando así ejercitar la creatividad del pensamiento humano. Igualmente su utilización es tan importante, porque nos facilita la manera de representar visualmente el flujo de datos por medio de un sistema de tratamiento de información, en este realizamos un análisis de los procesos o procedimientos que requerimos para realizar un programa o un objetivo.

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P. E. I.

P. E. I. Planeamiento Educativo Institucional Pautas organizativas para su redacción:
1) Proyecto educativo: quiénes somos y qué queremos lograr. a) Ideario: Cosmovisión, valores, identidad, fines. b) Misión: Líneas de acción a mediano plazo para concretar el ideario, en función del contexto y los recursos. c) Perfiles: Del equipo directivo, de los docentes, de los alumnos, de sus familias, de los egresados. d) Estructura organizativa y normas de funcionamiento: Participación en la toma de decisiones, y "Régimen de convivencia". e) Proyección comunitaria: Proyectos extraescolares.	2) Descripción de la entidad prestadora del servicio: con qué recursos contamos. a) Infraestructura edilicia: Planos del edificio, del barrio y de la ciudad. b) Recursos humanos: Docentes y no docentes. c) Material didáctico. d) Medios económicos y financieros.
	3) Proyecto pedagógico: cómo conceptualizamos nuestra práctica docente. a) Opciones pedagógicas que sustentan la práctica: Concepción del aprendizaje, de la intervención docente y de la evaluación.
4) Proyecto curricular: qué haremos, y cómo lo haremos: a) Proyectos y planificaciones anuales y mensuales, por niveles, ciclos,y modalidades. De cada docente, o por cursos paralelos. b) Planificación áulica anual: Tipos de contenidos, ítems, actividades, instrumentos de evaluación.	5) Evaluación institucional: cómo aprendemos de nuestra práctica y sostenemos el crecimiento: a) Sistema de información para la gestión: Indicadores y variables de procesos y de resultados. Gráficos anuales cuantitativos. b) Toma de decisiones y reorientación de los procesos educativos..

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Proyecto Aulico

Planificación anual:

PORTADA:
• Nombre de la escuela.
• Área o departamento al que pertenece la planificación.
• Espacio, materia o disciplina.
• Cursos, niveles, modalidades y carreras, a los que va dirigida.
• Año de redacción de la presente planificación.
• Docentes responsables de la misma. (con firma).


INTRODUCCIÓN Y/O JUSTIFICACIÓN:
• Explicar los alcances y particularidades de la asignatura.
• Porqué figura en la carrera o especialidad correspondiente.
• Porqué figura en ese año, cuales son sus correlativas anteriores y posteriores.
• Qué aportes brinda al perfil del egresado, y a su futuro rol profesional.
• Cómo se relaciona con las demás materias.
• Cuál es la metodología empleada en su aprendizaje, y porqué.
• Otras observaciones que se consideren adecuadas.
• Posible flexibilización de la planificación, y sus causas.

MARCO CONCEPTUAL:
• Explica las bases teóricas de uno o más pedagogos, a los cuales los docentes responsables del área, se adhieren, para el dictado de esta disciplina. Explicar en qué consisten dichas bases teóricas, y porqué se adoptaron.

OBJETIVOS GENERALES:
• Contempla y enumera la realización de los fines educativos generales, hacia los que debe tender todo aprendizaje, a largo plazo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Son los fines derivados de los anteriores, que pueden cumplirse a través de la presente asignatura, a lo largo de los años en que se dicta. Necesita un mínimo acuerdo con el profesor de las correlativas, del año anterior, y del año siguiente.
EXPECTATIVAS DE LOGRO:
• Constituyen aprendizajes anuales, de esa asignatura, que el alumno debe lograr. Pueden ser teóricos y/o prácticos.
• Es deseable que sean susceptibles de calificación.
• Deben estar claramente especificados.

CONTENIDOS:
Se pueden estructurar en:
• CBC (Contenidos Básicos Comunes)
• NAP (Núcleos de Aprendizaje Prioritario)
• NT (Núcleos temáticos).
Esta estructuración varía según estén propuestos por:
- el Consejo Federal, para toda la Nación, o por - los Ministerios Provinciales, en el Diseño Curricular de cada Provincia. No hay oposición entre ambas fuentes, los contenidos se complementan según necesidades regionales.
Hay diferencias en cuanto a la diagramación y al ordenamiento de los mismos. Se recomineda consultar ambos niveles de planeamiento, nacional y provincial, antes de redactar la Planificación Anual, y redactarla conforme a las sugerencias de cada Provincia.
Veremos dos ejemplos o normas generales:

Ej. Nro. 1: Estructuración por contenidos:
• Contenidos Conceptuales: temas teóricos, que constituyen el cuerpo central de la asignatura. Están divididos por Ejes, Módulos, o Unidades, alrededor de los cuales se agrupan los ítems que los explicitan.
• Contenidos Procedimentales: habilidades prácticas, por medio de las cuales se realiza el aprendizaje de los temas conceptuales anteriores. Se pueden desglosar en actividades del docente y de los alumnos.
• Contenidos Actitudinales: predisposición hacia la adaptación social, el respeto, la solidaridad, y la convivencia armónica del grupo de estudio. Valoración de la materia y sus distintos ítems. Motivación positiva hacia el aprendizaje. Actuación del propio rol, y respeto por el rol de los demás. Comprensión y aceptación de los fines de la educación. Apertura hacia la sociedad.
Ej. Nro. 2: Estructuración por ejes:
• Eje del Lenguaje: son los ítems a enseñar, los temas que integran el programa, divididos en unidades o capìtulos.
• Eje de la Producción: Procedimientos, técnicas, y actividades, tanto de los alumnos como del docente.
• Eje de la Recepción: didáctica y metodología que se utilizarán para enseñar los contenidos del programa, y para realizar los procedimientos correspondientes.
• Eje del Contexto Sociocultural: son los valores sociales del momento actual, que intervienen en la formación de las ideas de los alumnos, respecto de la presente asignatura.

RECURSOS:
• Material didáctico con el que cuenta la escuela, para el aprendizaje de la asignatura.
• Otro material que pudiera traer el docente o los alumnos, o que pudiera brindar alguna Institución en visitas didácticas.
CRONOGRAMA:
• Previsión del tiempo, en meses, semanas, o número de clases, en que se enseñará cada uno de los temas, o de los ejes, de la planificación.

EVALUACIÓN:
• Qué se va a evaluar: aprendizajes teóricos y prácticos, conductas de atención y motivación, respeto hacia los demás, cumplimiento de los trabajos prácticos, aceptación de las pautas de orden y socialización.
• Cómo se va a evaluar: incluye instrumentos de medición, gráficos en los cuales volcar la información, parámetros de valoración, adaptados a cada materia.
• Cuándo se va a evaluar: insertada racionalmente en el cronograma de contenidos. La prueba diagnóstica de principio de año, puede incluirse en la planificación, para justificar los cambios que el docente realiza en los contenidos, si fueran de importancia. Especificar los siguientes momentos de evaluación: quincenal, mensual, bimensual. A fin de año se realiza la evaluación final.

BIBLIOGRAFÍA:
Puede ser presentada en general, o desglosada en:
• Lecturas obligatorias, u optativas
• Para el profesor, y/o para los alumnos .
• Para todo el programa, o para cada tema.
• Citando la obra entera, o citando en parte.
En todos los casos, debe figurar:
• Autor.
• Nombre de la obra.
• Editorial.
• Año de edición o reedición.

***Este texto es a modo orientativo para no estar tan perdidos en este tema que nadie entiende.*** ***Seria bueno que las autoridades de los ISFD revean como encarar este tema porque muchas materias piden Proyectos Aulicos y Bajadas Aulicas pero nadie las enseña, solo se limitan a corregir y rechazar nuestros trabajos, o te "dicen" en el aire "se hace asi se pone esto o lo otro", pero no hay una formacion al respecto sobre un tema tan transversal como este.***

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El Timer 555

EL CIRCUITO TEMPORIZADOR 555 El circuito electrónico que más se utiliza tanto en la industria como en circuitería comercial, es el circuito temporizador o de retardo, dentro de la categoría de temporizadores, cabe destacar el más económico y también menos preciso consistente en una resistencia y un condensador, a partir de aquí se puede contar con un sinfín de opciones y posibilidades. En este tutorial se tratarán unos tipos sencillos para adquirir conocimiento de cómo conseguir un retardo en un sistema que no requiera gran precisión y terminaremos por analizar un temporizador de mayores prestaciones y precisión. Cuando necesitamos un temporizador, lo primero que debemos considerar es la necesidad de precisión en el tiempo, base muy importante para determinar los elementos que vamos a utilizar en su concepción y diseño. Como se ha mencionado anteriormente un temporizador básicamente consiste en un elemento que se activa o desactiva después de un tiempo más o menos preestablecido. De esta manera podemos determinar el parámetro relacionado con el tiempo que ha de transcurrir para que el circuito susceptible de temporizarse, se detenga o empiece a funcionar o simplemente cierre un contacto o lo abra. EL MÁS SENCILLO. El más simple de los retardos, requiere de una resistencia de cierto valor y un condensador de considerable capacidad. Veamos, se necesita un retardo en una máquina cizalla de corte, la cual conlleva cierto riesgo de accidentar al operario que la maneja. 1. Necesitamos un sistema de seguridad para que sólo cuando el operario esté fuera de peligro, la cuchilla pueda bajar. 2. Otro sistema de seguridad, consiste en producir un retardo y al mismo tiempo un sonido o luz intermitente de aviso. El primer caso, se puede lograr con la combinación de unos fines de carrera y un par de pulsadores, localizados fuera del recorrido de la cuchilla y sus alrededores. Para el segundo punto, podemos optar por un diodo rectificador D1, una resistencia R1 y un condensador C1. El montaje sumamente sencillo se muestra en la figura 1.

El diodo D1 se encarga de rectificar la corriente proporcionada por un secundario de un transformador o simplemente de la red a la que se conectará el equipo al que se ha de controlar, para lo cual deberá observarse las precauciones básicas y elementales a la hora de seleccionar los diferentes elementos mencionados, respetando un margen de seguridad en la tensión a la que se someterán en el montaje. A continuación se intercala la resistencia R1 que será la responsable directa del tiempo de carga del condensador, es decir, a mayor valor ohmico le corresponde un mayor tiempo de carga del condensador. El siguiente elemento, el condensador, debe escogerse de una considerable capacidad cosa muy determinante, pero sin perder de vista la tensión a la que se verá sometido, para evitar que se perfore y quede definitivamente inservible. A la hora de elegir el condensador, es conveniente considerar su tamaño y siempre que sea posible debería optarse por un modelo electrolítico (de ahí el uso del diodo), como digo electrolítico debido esencialmente a la mayor capacidad y menor tamaño, cosa que en algunos casos no es posible, utilizando en tal caso uno de los no polarizados industriales de unos 8 a 12 µf y por seguridad 400V, los que suelen utilizar en los motores de las lavadoras o frigoríficos. Bien, veamos que ocurre cuando se aplica una tensión a la figura 1 a, la corriente al atravesar el diodo D1, se rectifica a media onda, esto la reduce aproximadamente a la mitad, esta tensión se enfrenta al paso de la resistencia R1, que le restringe su paso a un valor previsto por el diseñador. A la salida de R1, la tensión se precipita para cargar el condensador C1, que es el camino que menor resistencia le ofrece y, ese tiempo de carga, justamente es el tiempo que se pretende controlar, ya que durante ese tiempo de carga, la corriente no fluirá más allá del condensador. Hay que tener en cuenta que el tiempo de carga, no representa más que dos tercios (2/3) de la capacidad total de C, rebasada la cual, la corriente empezará a fluir hacia el siguiente elemento conductor que encuentre, terminando así el retardo. De lo expuesto, se puede asegurar que la corriente que atraviesa el circuito, recorre dos caminos; uno el representado por la línea de trazos (Ic) durante los primeros 2/3 de carga, y otro, el de la salida (Id). La salida puede conectarse a un relé que se encargará de producir el efecto deseado conectar/desconectar, según lo previsto. Este sistema se estuvo utilizando hasta los años 70 en cierto control de los ferrocarriles de España, en el sistema de seguridad llamado 'hombre muerto' Este caso digamos que es el directo, también se puede utilizar una forma más, digamos sofisticada, a esta se conecta el relé RL, en serie con la resistencia R1, a la cual se le calculará su valor, de manera que la corriente que la atraviese, active el relé sólo cuando el condensador C, se haya cargado. la tensión de trabajo del relé deberá ser la que corresponda a la tensión nominal de alimentación del circuito, para evitar que se queme cuando se active mediante la corriente de paso en carga. En ambos circuitos, se percibe que el control no es tal, ya que la carga del condensador se ve influenciada por muchos imponderables, además de poco fiable. Se necesita un mayor control y rango de tiempos. La solución puede estar en los transistores que permiten un mayor control de los diferentes parámetros. Debido al control de ganancia y paso de corriente que nos permite el transistor y mediante un montaje adecuado, podemos lograr una mejora en los tiempos y por lo tanto más fiabilidad, al utilizar condensadores más pequeños. Véase en la figura 2, la báscula formada por T1 y T2 a los que se ha añadido un tercer transistor para mejorar la carga del relé a su salida. El funcionamiento de la báscula determina mediante el ajuste de los potenciómetros P1 y P2 los tiempos de basculamiento obteniendo un mejor control de amplitud del tiempo de retardo. No obstante y a pesar de lograr una considerable reducción en la capacidad de los condensadores, lo que conlleva una mayor seguridad y control, no es bastante fiable en algunos casos y la industria necesitaba algo más compacto que le dotara de tiempos más largos y fiables. Esto se lograría mediante el circuito integrado temporizador µA555.

Creo que es hora de que utilicemos un circuito integrado, en la industria se viene utilizando desde los años 70, uno muy popular que además de sencillo es muy eficaz y versátil a la hora de producir temporizaciones, estoy hablando del socorrido µA555PC, que nos permite construir un temporizador mediante unos pocos componentes de bajo coste. Su estabilidad con la temperatura es de 0'005 % por grado centígrado. Aquí, se describen de forma simple algunos aspectos de este CI. En otro manual, se entrará con mayor detalle. Veamos el esquema teórico en la figura 3 en la versión como monoestable y en la figura 4, con el modo astable.

Aplicando una señal de disparo, el ciclo de temporización se inicia y una báscula interna le inmuniza frente a futuras señales de disparo. Al aplicar una señal de reposición (rest), el ciclo de retardo se interrumpe dándose por finalizada la temporización. Entre sus características más importantes, hay que destacar el amplio margen de control de tiempo desde microsegundos a horas. Funcionando como astable o monoestable, el ciclo de trabajo es capaz de proporcionar 200 mA de corriente en su salida. Funcionamiento monoestable En el apartado anterior vimos cómo producir un retardo o temporización, la referida figura 3 está aquí, el esquema que se presenta es bastante sencillo y corresponde a un montaje monoestable, el cual se caracteriza por el modo de conexión de la patilla 2, Disparo, la cual debe permanecer en nivel alto, hasta el momento de empezar la temporización, hemos de hacer notar que esta patilla, debe ser repuesta a su nivel alto, antes de terminar la temporización, si se quiere ampliar el retardo, para evitar disparos fortuitos que variarían el tiempo previsto. La salida es capaz de entregar una corriente de 200 mA máximo, en caso de necesitar más corriente, utilizar un relé con contactos que soporten una mayor corriente. Mientras la patilla de disparo esté a nivel alto, la salida patilla 3, permanecerá a nivel bajo, esto debe tenerse en cuenta, para un mejor aprovechamiento del dispositivo. Mediante este principio de esquema, podemos trazar un temporizador que encienda o apague una luz con un retraso de tiempo que vendrá calculado mediante la siguiente formula: T = 1.1*Ra*C

En la figura 5, se presenta el esquema que cumple con las exigencias descritas, con un retraso en el enciendo o apagado, de un diodo led. El circuito como se menciona, puede utilizarse tanto para el encendido como para el apagado de un diodo led o una lámpara, así mismo mediante un relé, se puede poner en marcha o parar un motor. En las figuras, se pueden cambiar el diodo led, por un relé para dotar si es necesaria de mayor potencia a la salida. En el caso de necesitar encender el led durante un tiempo previsto, dicho led se conectará entre la salida, patilla 3 y la masa o negativo, permaneciendo encendido hasta transcurrido el tiempo establecido desde el impulso de disparo, figura 6, un pulso de puesta a cero (PAC) en el reset reiniciará el retardo. Una posible aplicación de seguridad, emitir una señal de alarma durante un período de tiempo desde que se da la señal corte, hasta que baja la cuchilla de la cizalla, evitando así accidentes laborales.

En el segundo caso, o sea, necesitamos que el led, permanezca apagado durante un tiempo desde que se aprieta un pulsador y permanezca apagado hasta que vuelva a pulsarse. En este caso se conectará el led entre el Vcc de la alimentación y la patilla 3 de salida, ver figura 7. Una aplicación sería que no se abra la puerta del garaje hasta que se le dé la señal y pasado ese tiempo se cierre de nuevo hasta la siguiente señal de apertura.

Estos son dos ejemplos bastante corrientes y que pueden ponerse en práctica en cualquier momento por parte del alumno o del profesional en las labores habituales con total seguridad. Como se verá, la resistencia Ra, es conveniente ponerla del tipo ajustable para que sea más práctico el montaje. En la figura 8, se muestran las señales de disparo flanco de subida, t el tiempo de retardo y de salida del esquema monoestable.

Funcionamiento astable. En este caso es la figura 9, la que nos presenta el esquema básico de este modo de funcionamiento. Puede ser interesante conocer su funcionamiento como astable (también llamado redisparable ya que eso es lo que hace, produciendo así cierta frecuencia), ya que uniendo sus terminales 2 y 6, el circuito se auto dispara y trabaja como multivibrador. Es de destacar que, el comportamiento de este esquema, a grandes rasgos, genera una señal cuadrada en el tiempo, es decir, en la salida, el usuario dispone de una señal cuadrada con un ciclo de completo que viene determinado por la fórmula: F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]

El condensador C1 se carga a través de Ra+Rb y se descarga a través de Rb. De esta forma, dimensionando adecuadamente los valores de Ra y Rb, se pueden modificar a voluntad el ciclo de trabajo (duración estado alto - duración estado bajo), ver figura 9. La señal cuadrada tendrá como valor alto = Vcc y como valor bajo = 0V (aproximadamente). Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo al 50%, se deben aplicar las fórmulas: Salida a nivel alto: T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C En la figura 10, se presenta las señales del circuito astable con un ciclo del 50%. La duración del estado alto depende de Ra y Rb, mientras que la duración del estado bajo, depende de Rb.

En alguna aplicación muy concreta, puede aprovecharse esta particularidad que ofrece el montaje astable, al producir un ciclo alto-bajo del 50%, lo que nos permitirá (dimensionando adecuadamente los valores de las resistencias y el condensador), disponer de un período activo seguido de otro período inactivo, ambos lo suficientemente largos según nuestras necesidades. Este último circuito integrado, con sus posibilidades, nos puede servir en muchos casos, pero ya que somos perseverantes y son muchos los caso en los que los tiempos a controlar deben ajustarse al tiempo real, debemos pensar en un circuito con mayores garantías de lo que hemos visto hasta ahora. Puede encontrar más información sobre el circuito 555 en el tutorial descrito en este enlace. Hasta aquí, hemos tratado de alguna forma los principios de los temporizadores, desde lo más rutinario, que normalmente no utilizaremos, por lo obvio que resulta su falta de seguridad, hasta el más popular de los circuitos integrados, como el µA555, con sus dos vertientes de monoestable, en el caso de necesitar disparar el retardo por cualquier medio y astable, en el caso de necesitar un multivibrador o generador de frecuencias. En esta parte, vamos a dar un paso más en la maraña de posibilidades que se nos pueden presentar para trazar un temporizador o disparador con una señal, retardo de tiempo programado.

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Calculadora 555 Monoestable

CALCULADORA PARA 555

CALCULA EL TIEMPO DEL MONOESTABLE C Faradios Ra Ohms Tiempo Segundos

Recuerde que el valor del capacitor es en Faradios y no en microfaradios. Un capacitor de 10uF es .00001F, uno de 1uF cap es .000001F, etc. El valor del resistor esta en Ohms. Un resistor de 1K es 1000 ohms, 1M es 1000000 ohms, etc.

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Calculador de Frecuencia y Ciclo del 555 ASTABLE

555 Calculador de Frecuencia y Ciclo de Servicio Temporizador ASTABLE

Incorpore los valores para R1, R2, y C y presione el botón "calcular" para solucionar el intervalo positivo del tiempo (T1) y el intervalo negativo del tiempo (t2). Por ejemplo, un resistor 10K (R1) y 100K (R2) y el condensador de 0.1 µF producirán intervalos de tiempo de salida negativa del orden de los 6.93 ms (T1) y de salida positiva de 7.62 ms (t2). La frecuencia será cerca de 70 hertz. R1 debe ser mayor que el 1K y C deben ser mayores que el 0005 µF.

Tiempo Intervalo Positivo (T1) = 0.693 * (R1+R2) * C
Tiempo Intervalo Negativo (T2) = 0.693 * R2 * C
Frecuencia = 1.44 / ( (R1+R2+R2) * C)

R1 (K Ohms)	R2 (K Ohms)	C (Microfaradios)
T1 (Milisegundos)	T2 (Milisegundos)	Frecuencia (Kilohertz)

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El transistor como elemento de circuito

El transistor como elemento de circuito.

1.1) Características funcionales del transistor bipolar.

	El transistor bipolar (conocido universalmente con la simple denominación de transistor) es un elemento de circuito de tres terminales que puede cumplir funciones de amplificador (ope- ración lineal) o llave (operación en la zona de corte y saturación) Fig. 1.- Símbolos del transistor bipolar. a) transistor NPN b) transistor PNP
	La Fig. 1 muestra el símbolo de los dos tipos de transistores actualmente en uso: Esta clasificación es válida tanto para los transistores de Germanio como para los transistores de silicio. El comportamiento del transistor puede analizarse tomando en consideración sus características de entrada (terminales base- emisor) y sus características de salida (con- trol ejercido sobre los terminales colector- emisor por el circuito de entrada) Fig. 2 - Características de entrada.
1-2) Características de entrada: terminales base-emisor. Desde el punto de vista de su funcionamiento eléctrico, los terminales base-emisor se asimilan a un diodo (Fig. 2) La diferencia entre el transistor NPN y PNP reside en el sentido de conducción, simbolizado por la flecha dibujada en el emisor. Por razones puramente convencionales se ha adoptado el sentido de circulación de la corriente desde los puntos del circuito con polaridad positiva hacia los puntos de polaridad negativa. Por lo expuesto, es evidente que los terminales de entrada del transistor conduci- rán solamente cuando la polaridad de los potenciales aplicados corresponda a la polaridad del diodo base-emisor. 1-3) Características de salida: efecto de control base-colector.

	Para estudiar el efecto de control del circuito de entrada sobre la salida del transistor nos referi- remos al esquema de la Fig. 3. Aplicando una fuente de tensión de polaridad adecuada a los terminales base-emisor, circulará una corriente IB, determinada por la ten- sión de alimentación, la resistencia RB y la resis- tencia propia del diodo (en general esta resisten- cia será reducida por tratarse de un diodo polarizado en su sentido de conducción)
Fig. 3 - Características de salida. Midiendo la corriente que circula por los terminales colector-emisor, se observa que IC depende en forma directa de la corriente IB: a)si no circula corriente por el circuito base-emisor (fuente VBB desconectada), tampoco circula corriente por colector-ernisor. (corriente IC prácticamente nula). b)Todo aumento (o disminución) de la corriente IB se traduce como un aumento (o disminución) de la corriente IC. Admitiendo una imprecisión no excesiva, se puede afirmar que existe una relación proporcional entre la corriente de base (IB) y la corriente de colector (IC) Por otra parte, también se observa que valores pequeños de corriente en base (IB) producen una circulación de corriente en colector (IC) apreciablemente mayor. Por ejemplo, en un transistor de baja potencia, una corriente de base de 0,1 mA produce una circulación en colector de 10 mA. Esta característica de control entrada-salida se especifica por medio de la relación entre el efecto (IC) y la causa (IB) (Componentes de corriente continua), denomi- nada Ganancia de corriente continua: Ganancia de corriente continua hFE = Ic / Ib
1-4) Funcionamiento con señales alternas. Dado que la entrada del transistor es un diodo, no es conveniente aplicar directa- mente una señal alterna a los terminales base-emisor, la circulación de corriente se producirá en un solo sentido (semi-ciclo de polaridad correcta del diodo), lo que implica que el transistor permanecerá inactivo durante el semi-ciclo correspondien- te a la polaridad inversa del diodo (corriente de base nula). Esto, se soluciona superponiendo la señal alterna (VCA) al circuito de continua, tal como se muestra en la Fig. 4.

La presencia simultánea de una fuente de tensión continua y una fuente de tensión alterna hará que circulen por la base las corrientes IB (continua) a ib (alterna) las que, a su vez, producirán una circulación de corriente en colec- tor continua(IC) y alterna (ic) Fig. 4 - Operación del transistor en alterna. El circuito de conti- nua que permite la reproducción com- pleta de la señal alterna en colector se denomina circui- to de polarización.

La relación entre ic a ib se especifica como ganancia de corriente alterna, simbolizándose como beta, hfe ó h21. Ganancia de corriente alterna o hfe; h21 = ic / ib La diferenciación entre ganancia de corriente continua y ganancia de corriente alterna se debe a que la proporcionalidad entre Ic a Ib no es estricta (alinealidad del transistor).

	Por esta causa, la relación entre las corrientes alternas superpuestas (tratán- dose de señales de poca amplitud) de- pende en cierta medi- da de IB (ó Ie). En otras palabras, la ganancia de corriente alterna h21 varía, dentro de ciertos límites, de acuerdo a las corrientes de polarización. Otra forma de espe- cificar el efecto de control entrada-salida consiste en relacio- nar la corriente alterna de salida (ic) con la tensión alterna aplicada entre base y emisor (Fig. 5); esta relación se denomina tras-conductancia y se simboliza como yfe ó y21 (si bien en algunos casos también se utiliza gfe ó g21).
	Tras-conductancia (yfe; y21) = ic / vb Fig. 5 – Trasconductancia.
Resumiendo, el transistor bipolar es un elemento de circuito que admite un control sobre los terminales de salida que depende de la señal aplicada a su entrada. Este con- trol se realiza por circulación de corriente en base, lo que implica un comportamiento distinto a las válvulas termoiónicas. El control inverso, o sea el efecto de la salida sobre la entrada, puede considerar- se mínimo en primera aproximación (especialmente en los transistores de silicio modernos), lo que equivale a decir que el transistor es un componente controlado en forma unidireccional. Más adelante se verá que en los circuitos de frecuencia elevada se recurre a ciertos métodos de neutralización para que esta unidireccional sea aun mayor. 1-5) El transistor bipolar como amplificador de tensión.

Fig 6 - Amplificación de tensión Si se intercala una carga en el circuito de colector (por ejemplo, un resistor o un circuito resonante), la corriente alterna de salida ic producirá una caída de tensión vc La relación entre esta tensión y la tensión de entrada vb será la ganancia de tensión o amplificación del circuito (Fig. 6)

La amplificación de tensión puede calcularse muy simplemente partiendo de la tras- conductancia, utilizando el siguiente razonamiento: a) La corriente is está determinada por el producto de la tensión de entrada vb y la tras-conductancia yfe ic = vb * yfe Por ejemplo: Un transistor dado tiene una tras-conductancia de 40 mA/V. (lo que equivale a decir que circularán 40 mA por colector si se aplicara una tensión de 1V entre base y emisor). Si la señal de entrada real vb es de 0,1 V, la corriente de colector será 4 mA b) La caída de tensión sobre la carga valdrá vs = ic * R Si reemplazamos ic por la fórmula anterior tendremos, vs = vb * yfe * R

Fig. 7 - Cálculo de la amplificación Por ejemplo: Si la resisten- cia de colector del caso previo es de 1.000 ohms, la corriente de 4 mA producirá una caída de tensión de 4V, c) La relación entre vs y vb (ganancia de tensión) será: Amplificación de tensión A = Vs / Vb = yfe . R Por ejemplo: La ganancia de tensión del amplificador propuesto será la relación entre vs = 4 V y vb = 0,1 V, o sea 40 veces.

Este resultado se obtiene también por el producto de la tras-conductancia yfe = 40 mA/V y la resistencia de 1.000 ohms. Para que las unidades sean coherentes (volts, amperes y ohms), la tras- conductancia debe expresarse como 0,04 A/V. El producto será: Amplificación = 0,04 X 1.000 = 40 La amplificación también se puede calcular partiendo de la ganancia de corriente hfe, pero en este caso debe tomarse en consideración la resistencia que presenta el transistor entre base y emisor (Fig. 7). Esta resistencia suele indicarse con el símbolo hie ó h11. a) la corriente de base queda determinada por la tensión de entrada Vb y la resis- tencia de base h11, ib = vb / h11 Por ejemplo: Suponiendo que se aplica 0,1 V entre base y emisor, y que la resis- tencia de entrada h11 vale 5.000 ohms, la corriente de base será ib = 0,02 mA. b) la corriente de colector será hfe veces mayor que la corriente de base: ic = ib * hfe Por ejemplo: Si la ganancia de corriente del transistor es hfe = 200, una corriente de base ib = 0,02 mA hará circular una corriente en colector ic = 0,02 x 200 = 4 mA. c) siguiendo el mismo razonamiento que en el primer caso, la tensión de colector será: vs = ic * R d) reemplazando el valor de ic por la fórmula anterior: Vs = ib * hfe * R e) dado que la corriente ib depende de vb y la resistencia h11, la tensión de salida será: vs = (vb / h11) * hfe * R f) en definitiva, la relación entre vs y vb estará determinada por la fórmula: Amplificación de tensión = vs / vb = (hfe / h11) * R Por ejemplo: siendo hfe = 200; h11 = 5.000 ohms; R = 1.000 ohms, la amplificación valdrá: Amplificación = (200 / 5000) * 1.000 = 40 Comparando ambas fórmulas de amplificación, puede observarse que la tras- conductancia yfe es igual a la relación hfe/ h11. 1-6) Circuitos de polarización: criterios básicos.

De acuerdo a lo visto (Fig. 4), las tensiones y corrientes continuas actúan a modo de soporte de la señal alterna. Un análisis simplificado de la salida del amplificador con carga resistiva (Fig. 8) permite las siguientes conclusiones:

Fig. 8 - Polarización. a) Para un aprovechamiento razonable del transistor, es conveniente que la tensión de alimentación Vcc se distribuya por partes iguales entre la carga (R) y el transistor (colector/ emisor). De esta manera, las variaciones de corriente ic (alterna) producirán fluctuaciones de tensión sobre el resistor en forma simétrica alrede- dor de 1/2 Vcc. Esto no es muy importante cuando las señales amplificadas son reducidas, pero puede serlo cuando se opera con señales de alto nivel. b) La corriente continua de colector del transistor, en consecuencia, deberá valer aproximadamente: Ic = (1/2 * Vcc) / R c) Polarizar la base del transistor significará aplicar en el circuito base-emisor una corriente continua IB capaz de hacer circular por colector la corriente IC especifi- cada en el párrafo anterior. Cuando la carga no es un resistor sino, por ejemplo, un circuito resonante (inductor y capacitor en paralelo), la resistencia de la bobina es prácticamente nula. En es- tas condiciones no se emplea el mismo criterio, dado que la caída de tensión sobre el inductor será prácticamente nula (toda la tensión Vcc queda aplicada al colector) Para este tipo de circuito (amplificador de radiofrecuencia), se busca en general que la corriente le corresponda a un alto valor de trans-conductancia del transistor (alta ganancia). En definitiva, tanto en el caso de carga resistiva como en este último, la polariza- ción de base busca fijar una determinada corriente de colector. 1-7) Polarización fija. El circuito de la Fig. 9 muestra la solución más elemental al problema. Por ejem- plo: se requiere que la corriente de colector sea ic = 10 mA; la tensión Vcc vale 10 V y la ganancia de corriente del transistor es hFE = 100.

Fig. 9 - Polarización fija. La corriente de base necesaria será 10 mA/ 100, o sea 0,1 mA. Despreciando la resistencia base-emisor (diodo en senti- do de conducción), la corriente del circui- to de entrada queda determinada por el resistor Rb y la tensión de la fuente Vcc. El valor del resistor será: RB = (10V / 0,1mA) = 100.000 ohms

La señal alterna se introduce a la base por medio de un capacitor C: el capacitor es un circuito abierto para continua (no afecta la polarización), siendo a su vez un camino franco para alterna. 1-8) Autopolarización. En el circuito de polarización fija, la corriente de base depende casi totalmente de RB, o sea que tendrá un valor constante sea cual sea el transistor conectado al circuito. Este es un inconveniente a causa de la disparidad de ganancia entre tran- sistores aun del mismo tipo: las diferencias pueden alcanzar variaciones mayores que el 100%. Conectando un transistor de ganancia hFE = 300, la corriente de colector del caso anterior pasaría a valer 30 mA, apartándose mucho de lo espera- do. Para reducir este efecto, se recurre al circuito de la Fig.10 (auto-polarización). En lugar de alimentar la base desde Vcc, el resistor RB se conecta al colector (que teóricamente debería encontrarse a un potencial 1/2 * Vcc, o sea que RB también debe valer la mitad).

	Fig. 10 – Auto-polarización Al conectar un transistor de mayor ganan- cia, la corriente de colector tiende a au- mentar. Este aumento hace que la caída de tensión sobre R sea mayor o, en otras palabras, que la tensión de colector dismi- nuya. Al bajar la tensión de alimentación de RB (tensión de colector), disminuye lógicamente la corriente IB, tendiendo a hacer disminuir la corriente de colector IC, compensando así el incremento originado por el transistor. Si bien esta auto-com- pensación no es perfecta, permite que la corriente Ic se mantenga dentro de lími- tes razonables, aún empleando transistores de ganancias dispares.
	1-9 ) Polarización con resistor en emisor. Fig. 11 - Polarización por resistor en emisor. El método de auto-polarización puede emplearse cuando la carga de colector es resistiva. Esto no es válido, por ejemplo, en los amplificadores de radiofrecuencia, cuya carga es un circuito resonante. Dado que la resistencia de la bobina es muy pequeña, la tensión de colector será prácticamente igual a la de la fuente (Vcc); esto hace que el efecto compensador no exista
(la tensión de colector permanece invariable prácticamente para cualquier valor de corriente IC). Un circuito que permite prescindir del tipo de carga de colector y de la ganancia de los transistores que se utilicen es el de la Fig. 11. El divisor resistivo R1, R2 fijan un determinado potencial entre base y masa. El valor de los resistores se adopta de manera que la corriente I1, sea mucho mayor que IB. Así, la caída de tensión producida por la corriente de base es des- preciable con respecto de la caída de tensión causada por I1: la tensión base- masa dependerá así de R1 - R2 y muy poco del transistor. La tensión Ve es aproximadamente igual a Vb, salvo la pequeña caída de tensión sobre el diodo base-emisor (diodo polarizado en sentido de conducción) Es evidente que esta tensión será producida por la corriente de emisor (que es muy similar a Ic) al circular por el resistor Re. La estabilización de la corriente de colector se obtiene de la siguiente manera: a) Aumento de corriente IC: Al aumentar la corriente, sube la tensión Vb (mayor caída de tensión sobre Re) Si Ve es ligeramente mayor que Vb, el diodo base- emisor queda polarizado en sentido inverso y la corriente de base se anula. Esto sería un contrasentido ya que al no circular Ib tampoco circulará Ic, lo que se opone a la hipótesis previa de que Ic había aumentado. Se establece así que Ic debe tener un valor tal que Ve sea, porlo menos, ligeramente inferior a Vb. b) Disminución de corriente Ic: al disminuir la corriente, disminuye también Ve. De esta manera, sobre el diodo base-emisor queda aplicada una diferencia de poten- cial importante (Vb es bastante mayor que Ve). Por tratarse de un diodo polarizado en su sentido de conducción, la corriente Ib aumentaría apreciablemente, produ- ciendo a su vez un gran aumento de Ic. Nos encontramos nuevamente con una contradicción, ya que esto se opone a la hipótesis original de la disminución de Ic. En otras palabras: la corriente Ic debe tomar un valor tal que la tensión Ve no sea muy inferior a Vb. Para resumir, afirmaremos que la tensión Ve no debe apartarse mucho del valor prefijado entre base y masa (Vb), lo que implica que la corriente Ic tendrá un valor determinado: el transistor acomoda su comportamiento para que esto suceda, prescindiendo de su ganancia o del circuito de colector (todo depende de la entra- da y del resistor Re). 1-10) Configuraciones circuitales básicas: emisor, base y colector común. Dado que el transistor es un componente de tres terminales, es obvio que uno de ellos deberá formar parte tanto de la entrada como de la salida del amplificador. Por ejemplo, en la Fig. 6, la tensión de entrada se aplica entre base y emisor, y la tensión amplificada se obtiene entre colector y emisor. Esta configuración se deno- mina amplificador con emisor común, y es el circuito más utilizado por su alta ga- nancia de tensión (Fig. 12 a)

Fig. 12 - Configuraciones circuitales básicas. a) Emisor común; b) Base común; c) Colector común.

No obstante, existen otras configuraciones que suelen emplearse en etapas que cumplen funciones especiales: a)Amplificador con base común (Fig. 12b) la ganancia de tensión de esta configu- ración es similar al caso de emisor común, pero su impedancia de entrada es muy inferior. Este circuito se reserva generalmente para frecuencias elevadas o para combinaciones de varios transistores (circuitos integrados), donde la no-inversión de señal juega un papel importante. b)Amplificador con colector común (seguidor emisivo: Fig. 12 c): la ganancia de tensión de esta configuración es prácticamente igual a 1 (entrada y salida de igual amplitud y fase) Su ventaja fundamental reside en una elevada impedancia de en- trada y una muy baja impedancia de salida, utilizándose por esta causa como adap- tador entre etapas de impedancias dispares. 1-11) El transistor operando como llave. En la técnica de circuitos de pulsos (profusamente empleada en televisión), el tran- sistor no opera como un simple amplificador. En estos casos su comportamiento se asimila a una llave comandada electrónicamente: el equivalente eléctrico más próxi- mo sería un relevador. Los dos casos posibles de operación serán: a) El transistor como llave abierta (Fig. 13 a): si la corriente de base es nula, la corriente de colector será prácticamente cero (transistor al corte). b) El transis- tor como llave cerrada (transistor saturado). A medida que se aumenta la corriente de base (Fig. 13b), se incrementa conse- cuentemente la corriente de colector.

Fig. 13 – a) Transistor al corte; b) transistor saturado. La caída de tensión sobre R aumenta hasta el límite en el cual casi toda la tensión de fuente queda aplicada a sus extremos (la tensión colector-emisor se aproxima a cero: el transistor aparece así como un cortocircuito) Si se sigue aumentando la corriente de base, la corriente de colector no puede aumentar más, dado que el

circuito de salida depende de la tensión Vcc y del resistor R. Esta condición de funcionamiento suele denominarse estado de saturación del transistor. En ambos casos (transistor al corte o saturado), la potencia disipada entre colec- tor y emisor es mínima: el primer caso (llave abierta) es obvio, ya que no circula corriente; el segundo (llave cerrada), si bien implica una circulación de corriente máxima, coincide con una tensión colector-emisor cercana a cero (el producto de la tensión por la corriente es reducido). Por otra parte, la potencia de comando (entrada del transistor) es pequeña compa- rada con la potencia comandada a la salida, a causa de la ganancia de corriente del transistor. 1-12 ) El transistor de efecto de campo (TEC o FET): características funcionales. La diferencia fundamental entre el transistor bipolar y el TEC reside en que el tran- sistor bipolar es controlado por corriente (párrafo 1-3), mientras que el TEC es controlado por tensión (este tipo de transistor es asimilable a un pentodo, salvo en lo que respecta a tensiones máximas de funcionamiento)

	La Fig. 14 muestra las características de entrada y salida de los dos tipos actualmente en uso (TEC) canal N y TEC canal P) La teoría general de su aplicación como elemento de circuito (amplificación, polarización, etc.) es idéntica a la del pentodo, pudiéndose recurrir a la abundante bibliografía que trata el tema para una mayor profundización sobre el particular. Fig. 14 - Transistor de efecto de campo (TEC). 1-13 ) El transistor de efecto de campo con compuerta aislada (MOS) El transistor MOS es otro elemento controlable por tensión; la diferencia con el TEC reside en que la entrada está totalmente aislada (no es un diodo polarizado en sentido inverso, tal como ocurre en el TEC o en el pentodo)
Fig. 15 — Transistor MOS, a)Entrada; b)salida	Su operación como amplificador es asimilable al TEC, si bien los circuitos de polarización pueden diferir un poco. Esto se debe a que la
compuerta suele requerir un potencial de continua de polaridad opuesta al caso del TEC (por ejemplo, el TEC de canal N se polariza con tensión negativa, mientras que ciertos tipos de MOS se polarizan con ten- sión positiva) La Fig. 15 resume las principales características del transistor MOS.

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