Física y señales: ancho de banda, atenuación y distorsión

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Questions and Answers

¿Cuál es la principal ventaja del FET en funcionamiento digital?

Mayor velocidad de conmutación

Mayor estabilidad térmica

Menor consumo de energía (correct)

Mayor ganancia de potencia

¿Cómo se describe el canal cerrado en un FET?

Actúa como una fuente de tensión

Actúa como un interruptor abierto (correct)

Actúa como un transistor cerrado

Actúa como una resistencia fija

¿Cuál es la diferencia principal entre un JFET y un MOSFET?

El tipo de material semiconductor

La frecuencia de operación

El tipo de dopado del semiconductor

La estructura de la puerta (correct)

¿Qué ocurre con el canal en un FET cuando la tensión de puerta es cero?

El canal depende del tipo de FET Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la distorsión en las señales de comunicación?

Las señales de distinta frecuencia viajan a diferente velocidad. Signup and view all the answers

¿Qué es el ancho de banda en señales analógicas?

El intervalo de frecuencias que puede tomar una señal sin que sufra una distorsión importante. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la fuente y el drenaje en un FET?

Compartir el mismo semiconductor Signup and view all the answers

¿Qué es el canal parcialmente abierto en un FET?

Una resistencia variable Signup and view all the answers

¿Cómo funciona un transistor en régimen de saturación?

Funciona como un interruptor, permitiendo un paso de corriente entre emisor y colector sin pérdidas significativas. Signup and view all the answers

¿Cuál es el nombre del transistor de efecto campo que utiliza un semiconductor dopado n?

JFET Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal de un fotodiodo?

Su resistencia disminuye con el aumento de luz de manera lineal. Signup and view all the answers

¿Qué es la atenuación en la trasmisión de señales?

La pérdida de energía en la trasmisión de señales. Signup and view all the answers

¿Qué es el canal abierto en un FET?

Un transistor cerrado Signup and view all the answers

¿Qué es el FET?

Un tipo de transistor de efecto campo. Signup and view all the answers

¿Qué es la ventaja de utilizar fibra óptica en las comunicaciones?

La señal se distorsiona menos. Signup and view all the answers

¿Cómo funciona un transistor en régimen de activa?

Funciona como un amplificador de corriente, con buena ganancia y poca distorsión. Signup and view all the answers

Cuál es el efecto de aumentar VG en un FET?

El canal se estrecha hasta que se cierra completamente. Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal de un diodo PN?

Una unión de semiconductores pn. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando un diodo se polariza en directa?

La barrera de potencial en la zona de transición disminuye. Signup and view all the answers

¿Qué es el resultado de montar un diodo en polarización inversa?

Disminuye la corriente eléctrica. Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja de un FET en comparación con un BJT?

Menos consumo de energía. Signup and view all the answers

¿Qué es la zona de transición en una unión PN?

La región donde se vacía de portadores libres. Signup and view all the answers

¿Cuál es la desventaja de un FET en comparación con un MOSFET?

Mayor tamaño. Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la barrera de potencial en la zona de transición cuando un diodo se polariza en inversa?

Aumenta en una cantidad igual al potencial externo aplicado. Signup and view all the answers

¿Cuál es el símbolo lógico que se utiliza como multiplexor?

MUX Signup and view all the answers

¿Cuál es el nombre del circuito combinacional que realiza la función inversa del multiplexor?

DEMUX Signup and view all the answers

¿Cuántos valores pueden tomar las variables lógicas?

2 Signup and view all the answers

¿Cuál es la función lógica que se caracteriza por tener una salida de 1 si a=1 y b=1?

AND Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto que ocurre cuando una onda electromagnética se transmite por un medio material?

Dispersión y Atenuación Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la potencia total transportada por la onda electromagnética al recorrer una distancia dentro del medio?

Disminuye Signup and view all the answers

¿Qué tipo de onda se forma cuando parte de la energía de la onda incide se refleja dentro del primer medio?

Onda reflejada Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la velocidad de los componentes de una señal no monocromática?

Cada componente viaja a una velocidad distinta Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre el biestable J-K y el R-S?

El biestable J-K no tiene configuración prohibida Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando J=1 y K=1 en el biestable J-K?

El dispositivo cambia al estado opuesto al que se encontraba Signup and view all the answers

¿Qué es un biestable T?

Un biestable de basculación Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal de los dispositivos combinacionales?

Tienen m entradas y n salidas, siempre m>n Signup and view all the answers

¿Qué es un codificador?

Un circuito lógico combinacional que realiza la función inversa del decodificador Signup and view all the answers

¿Qué es el propósito de un decodificador?

Detectar una determinada combinación de bits en sus entradas y descodificar el código en la salida Signup and view all the answers

¿Qué es un multiplexor?

Un dispositivo que permite dirigir los datos digitales procedentes de distintas fuentes a una única línea de salida Signup and view all the answers

¿Por qué se conocen a los multiplexores como selectores de datos?

Porque seleccionan la fuente de los datos que se van a transmitir Signup and view all the answers

Study Notes

Ley de Snell y Propiedades de la Señal

El ángulo que forma la onda transmitida es distinto al que formaba la onda incidente, según la ley de Snell.
Ancho de banda: es el intervalo de frecuencias que puede tomar una señal sin sufrir una distorsión importante.
En señales analógicas, un mayor ancho de banda se traduce en una mayor fidelidad en la señal transmitida.
En señales digitales, el ancho de banda determina la cantidad de bits que pueden transmitirse por unidad de tiempo.
Distorsión: las señales de distinta frecuencia viajan a distinta velocidad por la línea de transmisión.
Atenuación: la trasmisión pierde energía por diversas causas, expresada en decibelios.

Componentes Electrónicos

Fotoreistor: componente cuya 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, operando en polarización inversa.
Fototransistor: modificación de un transistor NPN, donde la unión de base es un fotodiodo, por lo que la corriente de base es la fotocorriente.

Transistores

Curva característica de un transistor: tiene 3 modos de trabajo y 3 estados dependiendo de la configuración.
Saturación: funciona como interruptor, permitiendo un paso de corriente entre emisor y colector sin pérdidas significativas.
Activa: funciona como amplificador de corriente, con buena ganancia y poca distorsión.
Corte: funciona como interruptor, con un comportamiento similar al de un cortocircuito entre emisor y colector.

Transistores de Efecto Campo (FET)

Funciona como interruptor o amplificador, similar al BJT.
La conmutación entre los estados ON y OFF del FET se determina por una diferencia de potencial y no por una corriente, lo que supone un considerable ahorro de energía y menos valor disipado.

JFET y MOSFET

JFET: transistor de unión de efecto campo, con canal del mismo tipo que el dopado del semiconductor entre fuente y drenaje.
MOSFET: transistor de efecto campo metal-oxido-semiconductor, con canal del tipo contrario que el dopado del semiconductor entre fuente y drenaje.
Funcionamiento según la tensión de puerta: VG=0, el canal está abierto, y al aumentar VG, se estrecha el canal hasta que se cierra completamente.

Unión PN y Diodos

Unión PN: consiste en poner en contacto dos semiconductores extrínsecos con la misma base cristalina, uno tipo n y otro tipo p.
Diodo PN: componente electrónico que consiste en una unión de semiconductores pn, con una red cristalina común.
Polarización directa: el extremo p se mantiene a un potencial mayor que el extremo n, disminuyendo la barrera de potencial en la zona de transición.
Polarización inversa: el extremo p se mantiene a un potencial menor que el extremo n, aumentando la barrera de potencial en la zona de transición.

Biestables

Biestable J-K: la diferencia con RS- es que la denominación J o K no tienen ningún significado.
Biestable T: biestable de basculación, conocido como biestable de tipo T.

Dispositivos Combinacionales

Dispositivos combinacionales: tienen m entradas y n salidas, siempre m>n.
Característica principal: solo una de las entradas puede estar activa en cada momento.
No tienen memoria.

Codificadores y Decodificadores

Codificador: circuito lógico combinacional que realiza la función inversa del decodificador, permitiendo la introducción de un valor lógico y convirtiéndolo en una salida codificada.
Decodificador: detecta una determinada combinación de bits en sus entradas relacionada con una codificación y descodifica en la salida.

Multiplexores y Demultiplexores

Multiplexor: dispositivo que permite dirigir los datos digitales procedentes de distintas fuentes a una única línea de salida, para ser trasmitidos a un destino común.
Demultiplexor: circuito combinacional generado para realizar la función inversa del multiplexor, con una entrada de datos y varias salidas.

Variables y Funciones Lógicas

Variable: forma de llamar a un dato que puede tomar distintos valores numéricos.
Variable lógica: solo puede utilizar dos valores: {1,0} {Verdadero, falso} {Par, impar}.
Funciones lógicas: están formadas por variables lógicas y cada combinación de variable lógica de entrada se asocia a otra variable lógica de salida.

Ondas Electromagnéticas

Dispersión: el índice de refracción depende de la frecuencia, lo que hace que cada componente de la señal viaje a una velocidad distinta.
Atenuación: el medio absorbe energía de la onda, lo que hace que la potencia total transportada por la onda disminuya con la distancia recorrida dentro del medio.
Reflexión: parte de la energía de la onda incide se refleja dentro del primer medio, con el ángulo de la onda reflejada igual al de la onda incidente.
Refracción: otra parte de la energía de la onda incide se transmite al segundo medio.

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Description

Explora la relación entre el ancho de banda, atenuación y distorsión en señales analógicas y digitales, y cómo se aplican las leyes de Snell en la física.