Electrónica I: problemas de práctica y preguntas de examen

Diodos, transistores bipolares, circuitos con amplificadores operacionales y redes RC: la primera asignatura de electrónica después de análisis de circuitos.

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Pack de repaso (PDF)Hojas de fórmulas, pasos de los métodos y problemas de práctica con soluciones completas, listos para imprimir.

Temas de esta asignatura

  1. Diodos y transistorescircuitos con diodos · punto de trabajo del BJT · el BJT como interruptorcálculos
  2. Circuitos con amplificador operacionalamplificador inversor · amplificador no inversor · amplificador sumadorcálculos
  3. Transitorios RC y RLcarga RC · circuito RL · condensador con carga inicialcálculos
  4. Resistencias en serie y en paralelo3 resistencias · 4 resistencias · escalera de 6 resistenciascálculos
  5. Convertidores CC-CCrelaciones de conversión ideales · rizado de la bobina y corrientes · rizado de salida y límite de CCMcálculos
  6. Puente de Wheatstone y galgas extensométricasequilibrio y tensiones de los nudos · puentes desequilibrados · galgas extensométricas y células de cargacálculos
  7. Lógica digital: puertas, mapas K y biestablespuertas, tablas de verdad y retardos · álgebra de Boole, mapas K y multiplexores · indiferencias, biestables y contadorescálculos

Consejos para el examen de Electrónica I

  • Supón un estado (diodo en conducción o en corte, transistor en activa o en saturación), resuelve y luego comprueba la suposición.
  • Con un amplificador operacional ideal y realimentación negativa, las dos entradas están a la misma tensión.
  • Usa V_BE = 0.7 V para transistores de silicio salvo que el enunciado diga otra cosa.

Ejemplos resueltos

Diodos y transistoresFácil
+−18 V470 Ω3,3 VIR​ = ?

Un diodo Zener de 3,3 V se alimenta desde 18 V a través de una resistencia de 470 Ω, sin carga conectada. Halla la corriente IR en la resistencia.

Vin = 18 VVZ = 3,3 VR = 470 Ω

Calcula IR (mA)

Mostrar pistas
  1. El Zener mantiene la salida en VZ.
  2. VR = 18 − 3,3 = 14,7 V.
  3. I = V/R.
Mostrar la respuesta y la solución paso a paso

Regulador Zener: un diodo Zener polarizado en inversa mantiene su tensión VZ mientras su corriente se mantenga por encima de un mínimo IZ,min. La resistencia en serie R absorbe la diferencia entre la entrada y la salida: IR = (Vin − VZ)/R. Esa corriente se reparte entre la carga, IL = VZ/RL, y el Zener: IZ = IR − IL. Diseña para los peores casos: la entrada más baja con la mayor carga debe dejar aún IZ,min, y la entrada más alta sin carga da la mayor potencia en el Zener PZ = VZ·IZ.

Tensión en la resistencia

VR = 18 − 3,3 = 14,7 V

Corriente

IR = 14,7/470 = 31,28 mA

Respuesta

IR = 31,28 mA
Circuitos con amplificador operacionalMedia
−+Vout​Rf​ = 47 kΩR1​ = 1 kΩVin​

El amplificador operacional es ideal y se alimenta con ±15 V; su salida se satura en ±12 V. El amplificador no inversor se excita con una onda senoidal. Halla la amplitud de entrada máxima Vin,max (valor de pico) para la que la salida no se recorta.

R1 = 1 kΩRf = 47 kΩVsat = ±12 V

Calcula Vin,max (V)

Mostrar pistas
  1. En un amplificador no inversor la ganancia es 1 + Rf/R₁.
  2. El pico de salida |ganancia|·Vin debe quedar por debajo de Vsat.
  3. |Av| = 48.
Mostrar la respuesta y la solución paso a paso

Reglas del amplificador operacional ideal: con realimentación negativa, el amplificador ajusta su salida para que sus dos entradas estén a la misma tensión (V₋ = V₊), y no entra corriente por ninguna entrada. Aplicar la LCK en la entrada inversora con estos dos hechos da la salida.

Ganancia

Av = 1 + Rf/R1 = 1 + 47/1 = 48

Entrada máxima antes del recorte

Vin,max = Vsat/|Av| = 12/48 = 0,25 V

Respuesta

Vin,max = 0,25 V

Cómo funciona la práctica

  • «Practicar esta asignatura» mezcla problemas de todos sus temas, como en un examen real.
  • Cada problema tiene valores nuevos, así aprendes el método y no una respuesta.
  • ¿Te has atascado? Abre primero una pista pequeña y la explicación completa solo cuando la necesites.
  • Los simulacros de examen son cronometrados y no tienen pistas; al final recibes tu nota y una revisión completa.

Calculadoras para esta asignatura

Calculadora de resistencias en serie y en paraleloCalculadora de divisor de tensiónCalculadora de la constante de tiempo RCCalculadora de ganancia del amplificador operacionalCalculadora de resistencia para LEDCalculadora del temporizador 555 (astable y monoestable)Calculadora de la ley de Ohm (tensión, corriente, resistencia y potencia)Calculadora del código de colores de resistencias (4, 5 y 6 bandas)Calculadora de condensadores (serie, paralelo, carga y energía)

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