14) Diodos Varicap. Explique su funcionamiento. Usos. Ilustre si estructura interior y exterior.Dibuje un circuito electrónico que ejemplifique su utilización.
El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensión, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo así la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un capacitor variable controlado por tensión. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensión inversa mínima tiene que ser de 1 V.
La aplicación de estos diodos se encuentra, sobre todo, en la sintonía de TV, modulación de frecuencia en transmisiones de FM y radio y en los osciladores controlados por voltaje (oscilador controlado por tensión).
En tecnología de microondas se pueden utilizar como limitadores: al aumentar la tensión en el diodo, su capacidad varía, modificando la impedancia que presenta y desadaptando el circuito, de modo que refleja la potencia incidente.
13) Capacitores variables. Usos. Ilustre su estructura interior y exterior de los llamados tándem y trimmers.
Un capacitor variable es un capacitor cuya capacidad puede ser modificada intencionalmente de forma mecánica o electrónica. Son capacitores provistos de un mecanismo tal que, o bien tienen una capacidad ajustable entre diversos valores a elegir, o bien tienen una capacidad variable dentro de grandes límites. Los primeros se llaman trimmers y los segundos condensadores de sincronización, y son muy utilizados en receptores de radio, TV, etcétera, para igualar la impedancia en los sintonizadores de las antenas y fijar la frecuencia de resonancia para sintonizar la radio.
Tandem
Trimmer
Estos están formados por 2 juegos de placas, unás estacionarias y otras móviles; cuando giramos el eje del capacitor colocamos las placas móviles dentro o fuera de las estacionarias, dependiendo de las posición de las primeras, será la capacidad, vale decir que la capacidad de estos se determina, por ejemplo, 10 - 100, de 5 - 50 µF.(valores de ejemplo), si las placas estan en el medio la capacidad será la media y si están completamente fuera sería la mínima.
La capacidad mínima de un capacitor variable normal es generalmente de un 10% de la capacidad máxima. Dado que el circuito se forma por conductores, pistas de circuito impreso a relativa poca distancia unos de otros, a la capacidad mínima habrá que agregarle aproximadamente un 10% más.
Hay muchas aplicaciones para capacitores variables, sobre todo en el campo de las comunicaciones.
12) Capacitores cerámicos. Usos. Ilustre su estructura interior y exterior. Explique cómo se lee el valor de estos capacitores (Por ejemplo 104).
Los materiales cerámicos son buenos aislantes térmicos y eléctricos. El proceso de fabricación consiste básicamente en la metalización de las dos caras del material cerámico.
Se fabrican de 1pF a 1nF (grupo I) y de 1pF a 470nF (grupo II) con tensiones comprendidas entre 3 y 10000v.
Su identificación se realiza mediante código alfanumérico. Se utilizan en circuitos que necesitan alta estabilidad y bajas pérdidas en altas frecuencias.
Código de valores para Capacitores cerámicos
a) En algunos casos el valor esta dado por tres números...
1ºnúmero=1º guarismo de la capacidad.
2ºnúmero=2º guarismo de la capacidad.
3ºnúmero=multiplicador (número de ceros)
La especificación se realiza en picofaradios.
Ejemplo:
104 = 100.000 = 100.000 picofaradios ó = 100 nanofaradios
11) Capacitores de poliéster. Usos. Ilustre su estructura interior y exterior.
Sustituyen a los capacitores de papel, solo que el dieléctrico es el poliéster. Se crearon capacitores de poliéster metalizado con el fin de reducir las dimensiones físicas. Ventajas: muy poca pérdida y excelente factor de potencia.
En que se usa? Se usa para filtros de señal no deseada, si una radio o un amplificador sale con ruidos es por problemas de filtro debes de agregar los correspondientes capacitores para sacar esos ruidos , corregir las señales como por ejemplo en las fuentes sin los capacitores es una señal pulsante y con los capacitores pasa a ser casi una corriente continua.
9) Capacitores de tantalio. Descríbalos. Usos. Comparelo con los electrolíticos. Ilustre si estructura interior y exterior.
Estos usan como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo , que con un menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad superior a 1 µF. La forma de gota les da muchas veces ese nombre. Se caracterizan por ser muchos mas flexibles, confiables y estables con respecto a la temperatura y el transcurso del tiempo que los electrolíticos.
Capacitores de hojas metálicas (láminas): Los alambres conductores de tantalio se sueldan por puntos tanto a la lámina del ánodo como a la del cátodo,las cuales se arrollan después con separadores de papel en un rollo compacto. Este rollo se inserta dentro de una envoltura metálica y, a fin de mejorar el rendimiento, se agrega un electrólito idóneo, como etilenglicol o dimetilformamida con nitruro de amonio, pentaborato de amonio o polifosfatos.
Capacitores de hojas de tantalio: La mayor parte de las aplicaciones para este tipo de capacitor se encuentran en los intervalos de voltaje superiores, en los que no es posible aplicar los condensadores de tantalio húmedo, y cuando se requieren calidades superiores a las de los electrolíticos de aluminio.
Las desventajas, en comparación con otros tipos de capacitores de tantalio,son: gran tamaño, elevadas corrientes de fuga y gran variación en la capacitancia con la temperatura.
La principal aplicación de estos capacitores se encuentra en filtros de fuentes de alimentación.
Capacitores de tantalio sólido: Parecido a la versión húmeda, en cuanto a sus etapas iniciales de manufactura.
No hay líquido que se evapore, y el electrólito sólido es estable.
La variación de la capacitancia es muy pequeña: ±10% respecto de su valor a temperatura ambiente en todo el intervalo de temperatura desde -55 hasta 125° C.
Por desgracia, ni el electrólito ni el dieléctrico presentan las cualidades de autorreparación asociadas con otros capacitores electrolíticos.
Para proteger los capacitores de fallas tempranas debidas a defectos del óxido y del electrólito se recomienda su envejecimiento conectado durante 100 h a voltaje nominal y temperatura máxima, empleando una fuente de energía de baja impedancia. Además, se recomienda que el voltaje de operación no exceda el 60% del voltaje nominal.
A nivel estructural es muy parecido al del electrolítico, el cambio radica en el electrolítico de tantalio que poseen estos.
8)¿Qué son los capacitores electrolíticos? ¿Para qué se usan? Descríbalos. Ilustre su estructura interior y exterior.
Los capacitores electrolíticos contienen un material dieléctrico el cual es un óxido. La fabricación de un capacitor electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico del capacitor.
Los capacitores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construcción de filtros de muy baja frecuencia.
Los capacitores electrolíticos son más compactos que los normales, aunque solo se pueden utilizar en corriente continua, por esto tienen marcada la polaridad.
10) Capacitores sólidos. Usos. Ilustre su estructura interior y exterior.
Este tipo de capacitores es justamente el que se ha comenzado a utilizar en las placas madres, a diferencia del capacitor electrolito, el capacitor sólido utiliza una combinación de Polímero orgánico sólido, están recubiertos por una carcasa de aluminio laminado y sellados herméticamente, también son del tipo radial con 2 conectores polarizados.
Esta imagen podemos ver la composición de un capacitor sólido, la diferencia con el capacitor electrolítico a nivel estructural es el material dieléctrico usado y el revestimiento, que a la larga son los que hacen la diferencia entre ambos.
Ventajas sobre los electrolíticos
*Resistencia a la impedancia
*Resistencia a las variaciones de energía Mucho más durables
*Resistencia a las Altas temperaturas
*No se revientan como los condesadores electrolíticos
*Debido a su composición orgánica son más amigables para el medio ambiente
*Son más seguros
