Física: Leyes de circuitos eléctricos

Leyes Fundamentales

• La suma de las corrientes entrantes en un nudo es igual a la suma de las corrientes salientes de ese nudo (Ley de nudos)
• La suma de las fem proporcionadas o consumidas por las fuentes de una malla es igual a la caída de potencial en las resistencias de esa malla (Ley de mallas)

Teoremas

• Cualquier circuito formado por fuentes de tensión y resistencias, visto desde una pareja de terminales A y B, puede considerarse equivalente a una rama formado por una fuente de voltaje ideal en serie con una resistencia entre esos terminales (Teorema de Thévenin)
• Cualquier circuito formado por fuentes de tensión y resistencias, visto desde una pareja de terminales A y B, puede considerarse equivalente a una rama formado por una fuente de voltaje ideal en paralelo con una resistencia entre esos terminales (Teorema de Norton)

Fuentes de Tensión

• Una fuente de tensión ideal es un dispositivo que aporta una fem constante a un circuito
• Fuentes en serie: la fem se obtiene sumando o restando las fem de ambas fuentes según su polaridad
• Fuentes en paralelo: se conectan los bornes positivos entre sí y los bornes negativos entre sí, si la fem de las fuentes no es la misma se produce una situación similar a un cortocircuito

Sistemas Secuenciales

• Caracterizan por depender de sus entradas actuales y anteriores, tienen memoria
• Sistemas secuenciales sincronos: existirá una o varias señales de reloj que sincronizan el funcionamiento global del circuito
• Sistemas secuenciales asincrónicos: no hay señal de reloj, los circuitos responden automáticamente a los cambios en las entradas

Biestables

• Biestable R-S disipado por nivel: funciona como latch o multivibrador
• Biestable D con entrada de habilitación: funciona como un sistema más simple que el R-S, solo tiene una entrada
• Flip-flops disparados por flanco: la entrada de disparo es conocida como una señal de flanco o reloj

Señales

• Ancho de banda: es el intervalo de frecuencias que puede tomar una señal sin que sufra una distorsión importante
• Distorsión: las señales de distinta frecuencia viajan a distinta velocidad por la línea de trasmisión
• Atenuación: la trasmisión pierde energía por diversas causas

Fotodispositivos

• Fotoreceptor: su resistencia disminuye con el aumento de luz de manera lineal
• Fotodiodo: se basa en la unión P-N modificada como un semiconductor intrínseco entre la unión P y N
• Fototransistor: es una modificación de un transistor NPN, donde la unión de base es un fotodiodo

Transistores

• Curva característica de un transistor: tiene 3 modos de trabajo y 3 estados por lo que puede pasar dependiendo de la configuración
• Modos de trabajo:
  • Saturación: funciona como interruptor
  • Activa: funciona como amplificador de corriente
  • Corte: funciona como un interruptor

Transistor de Efecto Campo (FET)

• Funciona como interruptor o como amplificador
• Símbolo lógico es el MUX

Multiplexores y Demultiplexores

• Multiplexor: permite dirigir los datos digitales procedentes de distintas fuentes a una única línea de salida
• Demultiplexor: es el circuito combinacional generado para poder realizar la función inversa realizada con el multiplexor

Variables Lógicas

• Son variables que pueden tomar dos valores numéricos: 0 y 1
• Estas variables serán parte de las funciones lógicas o funciones booleanas

Funciones Lógicas

• Igual o NO: la salida será 1 si a=1 y b=1
• NOT o Negada: la salida será 1 si a=0 y b=0
• OR o Disyunción: la salida será 1 si a=1 o b=1
• AND o Conjunción: la salida será 1 si a=1 y b=1

Leyes Fundamentales

• La suma de las corrientes entrantes en un nudo es igual a la suma de las corrientes salientes de ese nudo (Ley de nudos)
• La suma de las fem proporcionadas o consumidas por las fuentes de una malla es igual a la caída de potencial en las resistencias de esa malla (Ley de mallas)

Teoremas

• Cualquier circuito formado por fuentes de tensión y resistencias, visto desde una pareja de terminales A y B, puede considerarse equivalente a una rama formado por una fuente de voltaje ideal en serie con una resistencia entre esos terminales (Teorema de Thévenin)
• Cualquier circuito formado por fuentes de tensión y resistencias, visto desde una pareja de terminales A y B, puede considerarse equivalente a una rama formado por una fuente de voltaje ideal en paralelo con una resistencia entre esos terminales (Teorema de Norton)

Fuentes de Tensión

• Una fuente de tensión ideal es un dispositivo que aporta una fem constante a un circuito
• Fuentes en serie: la fem se obtiene sumando o restando las fem de ambas fuentes según su polaridad
• Fuentes en paralelo: se conectan los bornes positivos entre sí y los bornes negativos entre sí, si la fem de las fuentes no es la misma se produce una situación similar a un cortocircuito

Sistemas Secuenciales

• Caracterizan por depender de sus entradas actuales y anteriores, tienen memoria
• Sistemas secuenciales sincronos: existirá una o varias señales de reloj que sincronizan el funcionamiento global del circuito
• Sistemas secuenciales asincrónicos: no hay señal de reloj, los circuitos responden automáticamente a los cambios en las entradas

Biestables

• Biestable R-S disipado por nivel: funciona como latch o multivibrador
• Biestable D con entrada de habilitación: funciona como un sistema más simple que el R-S, solo tiene una entrada
• Flip-flops disparados por flanco: la entrada de disparo es conocida como una señal de flanco o reloj

Señales

• Ancho de banda: es el intervalo de frecuencias que puede tomar una señal sin que sufra una distorsión importante
• Distorsión: las señales de distinta frecuencia viajan a distinta velocidad por la línea de trasmisión
• Atenuación: la trasmisión pierde energía por diversas causas

Fotodispositivos

• Fotoreceptor: su resistencia disminuye con el aumento de luz de manera lineal
• Fotodiodo: se basa en la unión P-N modificada como un semiconductor intrínseco entre la unión P y N
• Fototransistor: es una modificación de un transistor NPN, donde la unión de base es un fotodiodo

Transistores

• Curva característica de un transistor: tiene 3 modos de trabajo y 3 estados por lo que puede pasar dependiendo de la configuración
• Modos de trabajo:
  • Saturación: funciona como interruptor
  • Activa: funciona como amplificador de corriente
  • Corte: funciona como un interruptor

Transistor de Efecto Campo (FET)

• Funciona como interruptor o como amplificador
• Símbolo lógico es el MUX

Multiplexores y Demultiplexores

• Multiplexor: permite dirigir los datos digitales procedentes de distintas fuentes a una única línea de salida
• Demultiplexor: es el circuito combinacional generado para poder realizar la función inversa realizada con el multiplexor

Variables Lógicas

• Son variables que pueden tomar dos valores numéricos: 0 y 1
• Estas variables serán parte de las funciones lógicas o funciones booleanas

Funciones Lógicas

• Igual o NO: la salida será 1 si a=1 y b=1
• NOT o Negada: la salida será 1 si a=0 y b=0
• OR o Disyunción: la salida será 1 si a=1 o b=1
• AND o Conjunción: la salida será 1 si a=1 y b=1

Aprende sobre las leyes de circuitos eléctricos, incluyendo la ley de nudos y la ley de mallas, y cómo aplicar el teorema de Thevenin.