Electrónica / Allan R. Hambley ; traducción Vuelapluma ; revisión técnica Miguel Angel Pérez García.

AUTOR: Allan R. Hambley
ISBN: 8420529990
IDIOMA: spa
PÁGINAS: XX, 903
AÑO: 2001

 
   
RECOMENDADO EN LAS SIGUIENTES ASIGNATURAS
Sistemas electrónicos
Electrónica analógica
 
RESUMEN

Electrónica 2/e es un libro de texto para los cursos introductorios de electrónica de los estudios de Ingeniería Eléctrica e Informática. El libro adopta frecuentemente el punto de vista del diseñador a la hora de explicar los circuitos, ilustra las tareas de diseño con numerosos > ejemplos, muestra cómo probar diseños de circuitos utilizando SPICE y proporciona numerosos problemas de diseño con los que los estudiantes pueden practicar. Se proporcionan varios ejemplos como motivación en las secciones tituladas "Proceso de diseño de un circuito", fuera del cuerpo principal del libro, para mostrar cómo pueden diseñarse circuitos interesantes utilizando el material aprendido en el libro hasta ese momento. Por ejemplo, justo después de los capítulos sobre amplificadores operacionales y diodos, se ilustra el diseño de un generador de funciones. Cada uno de los doce capítulos que conforman el libro, contiene numerosos ejercicios y ejemplos en cada epígrafe, problemas propuestos en cada sección y un resumen en la parte final.
 
INDICE

PrefacioCAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN
1.1. Sistemas electrónicos
1.2. El proceso de diseño
1.3. Circuitos integrados
1.4. Conceptos básicos sobre los amplificadores
1.5. Amplificadores en cascada
1.6. Fuentes de alimentación y rendimiento
1.7. Notación en decibelios
1.8. Modelos de amplificadores
1.9. Amplificadores ideales
1.10. Respuesta en frecuencia de los amplificadores
1.11. Amplificadores diferenciales
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 2. AMPLIFICADORES OPERACIONALES
2.1. El amplificador operacional ideal
2.2. La restricción del punto-suma
2.3. El amplificador inversor
2.4. El amplificador no inversor
2.5. Diseño de amplificadores simples
2.6. Desviaciones de los amplificadores operacionales en trabajo lineal
2.7. Análisis en gran señal
2.8. Errores en continua
2.9. Simulación de circuitos con amplificadores operacionales
2.10. Circuitos amplificadores
2.11. Integradores y derivadores
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 3. DIODOS Y CIRCUITOS CON DIODOS
3.1. Características del diodo
3.2. Análisis de la línea de carga
3.3. El modelo del diodo ideal
3.4. Circuitos rectificadores
3.5. Circuitos conformadores de onda
3.6. Circuitos lógicos con diodos
3.7. Circuitos reguladores de tensión
3.8. Circuitos lineales equivalentes en pequeña señal
3.9. Conceptos básicos sobre semiconductores
3.10. Física del diodo de unión
3.11. Conmutación y comportamiento en alta frecuencia
3.12. Simulación de circuitos con diodos
Resumen
Problemas
Proceso de diseño de un circuito. Un generador de funciones

CAPÍTULO 4. TRANSISTORES BIPOLARES
4.1. Funcionamiento básico del transistor bipolar npn
4.2. Análisis de la línea de carga de un amplificador en emisor común
4.3. El transistor bipolar pnp
4.4. Modelos de circuitos en gran señal
4.5. Análisis de circuitos con bipolares en gran señal
4.6. Circuitos equivalentes en pequeña señal
4.7. El amplificador en emisor común
4.8. El seguidor de emisor
4.9. El transistor bipolar como interruptor lógico digital
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 5. TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
5.1. Transistores NMOS
5.2. Análisis de la línea de carga de un sencillo amplificador NMOS
5.3. Circuitos de polarización
5.4. Circuitos equivalentes en pequeña señal
5.5. El amplificador en fuente común
5.6. El seguidor de fuente
5.7. Transistores JFET, MOSFET de deplexión y dispositivos de canal p
Resumen
Problemas
Proceso de diseño de un circuito. Amplificador discreto multietapa

CAPÍTULO 6. CIRCUITOS LÓGICOS DIGITALES
6.1. Conceptos básicos
6.2. Especificaciones eléctricas de las puertas lógicas
6.3. Inversor NMOS con resistencia de pull-up
6.4. Respuesta dinámica del inversor NMOS con resistencia de pull-up
6.5. El inversor CMOS
6.6. Retardo de propagación del inversor CMOS
6.7. Puertas ÑOR y NAND CMOS
6.8. Lógica dinámica
6.9. Puerta CMOS de transmisión y lógica por conexión
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 7. AMPLIFICADORES INTEGRADOS DIFERENCIALES Y MULTIETAPA
7.1. Reglas de diseño para circuitos discretos e integrados
7.2. Polarización de circuitos integrados con transistores bipolares
7.3. Polarización de circuitos integrados con FET
7.4. Análisis en gran señal del par diferencial acoplado por emisor
7.5. Análisis del circuito equivalente en pequeña señal del par diferencial acoplado por emisor
7.6. Diseño del amplificador diferencial acoplado por emisor
7.7. El par diferencial acoplado por fuente
7.8. Ejemplos de amplificadores integrados multietapa
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 8. RESPUESTA EN FRECUENCIA
8.1. Diagramas de Bode
8.2. El amplificador FET en fuente común en alta frecuencia
8.3. El efecto Miller
8.4. El modelo híbrido en n para el transistor bipolar
8.5 Amplificadores en emisor común en alta frecuencia
8.6. Amplificadores en base común, cascodo y diferencial
8.7. Seguidores de emisor
8.8. Respuesta en baja frecuencia de los amplificadores con acoplamiento por condensador
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 9. REALIMENTACIÓN Y OSCILADORES
9.1. Efectos de la realimentación sobre la ganancia
9.2. Reducción de la distorsión no lineal y del ruido
9.3. Impedancias de entrada y de salida
9.4. Redes prácticas de realimentación
9.5. Diseño de amplificadores con realimentación
9.6. Respuesta en frecuencia y respuesta transitoria
9.7. Efectos de la realimentación sobre las posiciones de los polos
9.8. Margen de ganancia y margen de fase
9.9. Compensación por polo dominante
9.10. Ejemplos de amplificadores integrados con realimentación
9.11. Principios del oscilador
9.12. El oscilador en puente de Wien
Resumen
Problemas
Proceso de diseño de un circuito. Un marcapasos
Funcionamiento básico del corazón humano
Disfunciones del corazón y ayuda que ofrece el marcapasos
Diagrama de bloques de un marcapasos electrónico típico
Funcionamiento de la máquina de estados
Circuitos de salida
El amplificador de detección
Control del ritmo del corazón
Sistema de telemetría
El proceso de diseño

CAPÍTULO 10. ETAPAS DE SALIDA Y FUENTES DE ALIMENTACIÓN
10.1. Consideraciones térmicas
10.2. Dispositivos de potencia
10.2. Etapas de salida de clase A
10.4. Amplificadores de clase B
10.5. Reguladores lineales de tensión
10.6. Diseño de fuentes de alimentación lineales
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 11. FILTROS ACTIVOS Y CIRCUITOS SINTONIZADOS
11.1. Filtros paso bajo activos
11.2. Filtros paso alto activos
11.3. Filtros de paso de banda activos
11.4. Circuito resonante serie
11.5. Circuito resonante paralelo
11.6. Transformaciones serie-paralelo
11.7. Redes de adaptación de impedancias: ejemplo de diseño
11.8. Amplificadores sintonizados
11.9. Osciladores LC
11.10. Osciladores a cristal
Resumen
Problemas

CAPÍTULO 12. CIRCUITOS CONFORMADORES DE ONDA Y CONVERTIDORES DE DATOS
12.1. Circuitos comparadores y Schmitt trigger
12.2. Multivibradores astables
12.3. El temporizador 555
12.4. Rectificadores de precisión
12.5. Detectores de pico de precisión
12.6. Circuitos de muestreo y retención
12.7. Circuitos fijadores de precisión
12.8. Conversión de datos
12.9. Convertidores digital-analógicos
12.10. Convertidores analógico-digitales
Resumen
Problemas
Proceso de diseño de un circuito: un convertidor ca-cc de precisión
Apéndice A. Resistencias discretas
Apéndice B. Hojas de especificaciones para el transistor bipolar 2N2222A
Referencias
índice

LISTA DE TABLAS

CAPÍTULO 1
1.1. Características de los amplificadores ideales
2.1. Márgenes de frecuencia de algunas señales
CAPÍTULO 2
2.1. Diversos materiales utilizados para fabricar resistencias integradas
2.2. Ganancia de continua y ancho de anda en bucle cerrado en función de ¡i
2.3. Ancho de banda en función de la ganancia en bucle cerrado
2.4. Especificaciones típicas de dos típicos amplificadores operacionales. Se pueden descargar las hojas de especificaciones completas de estos dispositivos en la página de National Semiconductor: http://www.na-tional.com
CAPÍTULO 4
4.1. Parámetros del bipolar y sus nombres en SPICE
4.2. Resultados para el circuito del Ejemplo 4.6
CAPÍTULO 5
5.1. Resumen de dispositivos FET
CAPÍTULO 6
6.1. Parámetros SPICE para un proceso típico. Nota: L está en mieras
6.2. Respuesta al Ejercicio 6.14
6.3. Respuesta al Ejercicio 6.20
CAPÍTULO 7
7.1. Componentes y valores prácticos para circuitos discretos en comparación con los correspondientes circuitos integrados
7.2. Fórmulas para la impedancia de entrada, la ganancia de tensión y la impedancia de salida del par acoplado por emisor
7.3. Fórmulas para la impedancia de entrada, la ganancia de tensión y la impedancia de salida del par acoplado por fuente
CAPÍTULO 8
8.1. Valores de la asíntota de alta frecuencia de A,.(/)ldB para frecuencias seleccionadas
8.2. Especificaciones de dispositivos para el Ejercicio 8.11
8.3. Fórmulas para la ganancia e impedancia a frecuencias medias del amplificador en base común de la Figura 8.39
8.4. Comparación del rendimiento de distintas configuraciones de amplificador
CAPÍTULO 9
9.1. Efectos de la realimentación
CAPÍTULO 10
10.1. Comparación de las características y valores máximos de un bipolar de señal y uno de potencia
CAPÍTULO 11
11.1. Valores de K para filtros paso bajo o paso alto de Butterworth de distintos órdenes
11.2. Parámetros típicos de un cristal de 10 MHz
Apéndice A
A. 1. Resistencia estándar con tolerancia del 5 %
A.2. Valores estándar para las resistencias de película metálica con una tolerancia del 1 %

LISTA DE EJEMPLOS

CAPÍTULO 1
1.1. Utilización del modelo de amplificador de tensión
1.1. Análisis de un amplificador en cascada
1.3. Determinación del modelo general para un amplificador en cascada
1.4. Determinación del rendimiento de un amplificador
1.5. Conversión de un amplificador de tensión en un amplificador de corriente
1.6. Determinación de los parámetros del modelo de amplificador de transconductancia
1.7. Determinación de los parámetros del modelo de amplificador de transresistencia
1.8. Determinación de la ganancia de tensión como un número complejo
1.9. Determinación de la especificación CMRR
CAPÍTULO 2
2.1. Análisis de un amplificador inversor
2.2. Diseño de un amplificador no inversor
2.3. Diseño de un amplificador
2.4. Diseño de un amplificador sumador
2.5. Ganancia en bucle cerrado en función de la frecuencia para un amplificador no inversor
2.6. Cálculo del producto ganancia-ancho de banda
2.7. Ancho de banda de los amplificadores inversores y no inversores
2.8. Determinación de la máxima amplitud de una señal
2.9. Determinación del ancho de banda de potencia
2.10. Caso más desfavorable de la tensión de salida en continua en un amplificador inversor
CAPÍTULO 3
3.1. Construcción de la línea de carga en un circuito con diodo
3.2. Construcción cuando un extremo de la recta está fuera del gráfico
3.3. Solución de un circuito suponiendo el estado de los diodos
3.4. Análisis de un circuito regulador con diodo zéner
3.5. Análisis en carga de un circuito regulador basado en diodo zéner
3.6. Cálculo de la concentración de huecos y electrones libres
3.7. Trazar con SPICE la curva característica del diodo
3.8. Comportamiento en conmutación del diodo 1N4148
CAPÍTULO 4
4.1. Uso de las curvas del dispositivo para determinar a y fí
4.2. Determinación gráfica del punto Q y de los valores extremos de la señal
4.3. Determinación de la región de trabajo del transistor bipolar
4.4. Circuito de polarización de base fija
4.5. Circuito de polarización de base fija con una beta más alta
4.6. Circuito de polarización automática
4.7. Circuito de polarización automática de cuatro resistencias
4.8. Circuito de polarización con fuentes de corriente
4.9. Cálculo del comportamiento del amplificador en emisor común
4.10. Cálculo del comportamiento del seguidor de emisor
CAPÍTULO 5
5.1. Trazado de la gráfica de las curvas características de un transistor NMOS
5.2. Uso de SPICE para dibujar las curvas características de drenador
5.3. Determinación del punto Q de un circuito de polarización automática
5.4. Diseño del circuito de polarización de un NMOS
5.5. Cálculo de gm y rd a partir de las curvas características
5.6. Ganancia e impedancia de un amplificador en fuente común
5.7. Análisis con SPICE de un amplificador en fuente común
5.8. Cálculo de la ganancia y la impedancia de un seguidor de fuente
CAPÍTULO 6
6.1. Diseño de un inversor MOS con resistencia de pull-up
6.2. Características de transferencia utilizando SPICE
6.3. Determinación del margen de ruido
6.4. Determinación de tPLH para el inversor NMOS con resistencia de pull-up
6.5. Determinación del retardo de propagación con SPICE
6.6. Característica de transferencia de un inversor NMOS con pull-up
6.7. Cálculo del retardo de propagación del inversor CMOS
6.8. Simulación SPICE del retardo de propagación del inversor CMOS
6.9. Diseño de una puerta NAND CMOS
6.10. Efectos de la conexión del sustrato y de la modulación de la longitud del canal
6.11. Efectos de modulación de la longitud del canal y de la conexión del sustrato
CAPÍTULO 7
7.1. Características de salida de la fuente de corriente usando SPICE
7.2. Análisis manual de una fuente de corriente
7.3. Diseño de la fuente de corriente Widlar
7.4. Diseño de un amplificador diferencial acoplado por emisor
7.5. Análisis de un amplificador diferencial acoplado por fuente
7.6. Análisis de un amplificador operacional CMOS
CAPÍTULO 8
8.1. Diagrama de Bode para un circuito RC con un polo y un cero
8.2. Diagrama de Bode para un filtro RC de paso alto
8.3. Análisis del amplificador en fuente común
8.4. Análisis con SPICE de un amplificador en, fuente común
8.5. Uso del efecto Miller para determinar la im-pedancia de entrada
8.6. Cálculo de la frecuencia de corte superior utilizando el efecto Miller
8.7. Determinación de los parámetros híbridos en re usando la hoja de especificaciones
8.8. Respuesta en alta frecuencia del amplificador en emisor común
8.9. Análisis SPICE de un amplificador cascodo
8.10. Respuesta en alta frecuencia de un seguidor de emisor
8.11. Análisis en baja frecuencia de un circuito con condensadores de acoplo
8.12. Selección de valores para los condensadores de acoplo
CAPÍTULO 9
9.1. Diseño de un amplificador con realimentación
9.2. Diseño de un excitador para un optoacopla-dor utilizando realimentación
9.3. Diseño del amplificador de salida para un optoacoplador
9.4. Diseño de un amplificador de corriente utilizando realimentación
9.5. Diagramas de Bode para un amplificador realimentado con polo dominante
9.6. Amplificador realimentado de dos polos
9.7. Amplificador con realimentación de tres polos
9.8. Inestabilidad en un amplificador realimentado
9.9. Determinación de los márgenes de ganancia y de fase
9.10. Análisis con SPICE de un amplificador realimentado
9.11. Compensación por polo dominante
9.12. Análisis de un circuto oscilador
9.13. Diseño del oscilador en puente de Wien
CAPÍTULO 10
10.1. Resistencia térmica unión-encapsulado
10.2. Uso de la curva de degradación de potencia
10.3. Máxima disipación de potencia permitida
10.4. Curvas características de transferencia para una etapa de salida en seguidor de emisor
10.5. Diseño de una etapa de salida en seguidor de emisor
10.6. Cálculo del rendimiento de un amplificador de clase B
10.7. Circuito equivalente del transformador
10.8. Diseño de una fuente alimentación de 5 V, 1 A
10.9. Diseño térmico para una fuente de alimentación
CAPÍTULO 11
11.1. Dieño de un filtro de Butterworth paso bajo de cuarto orden
11.2. Diseño de un filtro
11.3. Diseño de un filtro pasabanda
11.4. Diseño de un convertidor de ondas cuadradas en senoidales
11.5. Conversión de un circuito serie RL en un circuito paralelo
11.6. Modelo de circuito de una bobina real
11.7. Reducción de un circuito resonante complejo
11.8. Diseño de una red de acoplo con amplificador de clase D
11.9. Diseño de un amplificador sintonizado
11.10. Diseño de un oscilador Hartley
CAPÍTULO 12
12.1. Diseño de un circuito Schmitt trigger
12.2. Análisis de un multivibrador astable
12.3. Diseño de un multivibrador astable