Componentes y Conceptos Electrónicos: Guía Completa
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1. VCO (Oscilador Controlado por Voltaje)
Un VCO es un dispositivo electrónico que genera una señal eléctrica de salida con una frecuencia proporcional a la tensión de entrada. Típicamente, esta señal de salida es senoidal, aunque en VCOs digitales es cuadrada. Cuando la entrada es 0V, el VCO genera una señal con una frecuencia denominada frecuencia libre de oscilación. Ante variaciones en la tensión de entrada, la frecuencia de salida sube o baja proporcionalmente.
Aplicaciones Típicas
- Generación de señales moduladas en frecuencia (FM) como parte de bucles de enganche de fase (PLL), comúnmente usados en comunicaciones electrónicas.
En su construcción se emplean diversos dispositivos, siendo los más comunes los diodos varicap y los cristales de cuarzo. Los VCOs suelen presentar problemas de estabilidad frente a la temperatura.
2. SAW (Filtros de Ondas Acústicas Superficiales)
Los filtros SAW se basan en láminas finas de materiales piezoeléctricos, como el niobato de litio (LiNbO3), que actúan como sustrato. En los extremos se depositan electrodos de aluminio en forma de "dedos". La onda acústica superficial generada se propaga por el sustrato, alcanza los "dedos" de salida y genera una tensión en la carga. La frecuencia de filtrado depende de las dimensiones de los electrodos.
3. Orden de un Filtro
El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por encima o por debajo de la frecuencia de corte.
Tipos de Filtros
- Filtros de primer orden: Atenuación de 20 dB/década. Las señales fuera de la banda de paso se atenúan 6dB cada vez que se dobla la frecuencia.
- Filtros de orden n: Atenuación de n*20 dB/década. Las señales fuera de la banda de paso se atenúan n*6dB cada vez que se dobla la frecuencia.
4. Multivibrador Astable
Un multivibrador es un oscilador de onda cuadrada. El multivibrador astable tiene dos estados, pero ninguno es estable, cambiando entre ellos por sí solo sin necesidad de impulsos externos. Esta oscilación ininterrumpida los hace ideales como circuitos generadores de señal.
5. Suma de Ondas Sinusoidales
Se refiere a la suma de una serie de ondas sinusoidales con amplitudes y frecuencias diferentes.
6. Transformada Rápida de Fourier (FFT)
No se proporciona descripción.
7. Transformada de Fourier Discreta (DFT) y su Inversa
No se proporciona descripción.
8. Homodino
No se proporciona descripción.
9. Frecuencia del Oscilador
No se proporciona descripción.
10. Muestreo de Señal en Banda Base
Para el correcto muestreo de una señal en banda base, la frecuencia de muestreo debe ser igual o superior a su ancho de banda.
11. Periodo de Muestreo
No se proporciona descripción.
12. Selectividad
No se proporciona descripción.
13. QAM 90º
No se proporciona descripción.
14. Cálculo de Periodo y Frecuencia
1. Calcular periodo (Número de ciclos / Tiempo)
2. Frecuencia (1 / Tiempo)
3. Dibujar línea
15. Ancho de Banda y Tasa de Muestreo
a) Ancho de banda = 1 / T
b) Cuarta armónica = ancho de banda * 4
c) Tasa de muestreo mínima = 4c * 2
16. Cuantificación
a) Número de niveles de cuantificación: N = 2n
b) Altura de cada intervalo de cuantificación: V/N
c) Relación S/N: S/N(dB) = 1,76 + 6,02n
17. Convertidor Digital-Analógico
Un convertidor digital-analógico (DAC) es un dispositivo que convierte señales digitales en analógicas. Un ejemplo es el convertidor de resistencias ponderadas. Dependiendo de los valores de la señal de entrada (digitales), la salida del amplificador operacional generará un valor de salida determinado (analógico). Por ejemplo, si se cierran los contactos de 2R y 4R, estos contactos representarán el 1 y 2 respectivamente, dando un 3 en la salida. Si se cierran 2R y 8R, representan el 1 y 4 respectivamente, dando un 5 en la salida, y así sucesivamente.
18. Heterodino
En la modulación heterodina, la frecuencia de la portadora es diferente de la frecuencia de emisión. La conversión de una frecuencia a otra se realiza mediante un circuito conversor de frecuencia, que traslada la señal en el espacio de frecuencia un valor fijo, sin modificar el tipo ni la profundidad de la modulación.
Actualmente, la mayoría de los transmisores profesionales utilizan una estructura heterodina debido a las ventajas de usar una frecuencia fija y normalizada (generalmente no muy alta) como portadora en el proceso de modulación.
Ventajas del Heterodino
- Mantiene constante la frecuencia de modulación, incluso si cambia la frecuencia de emisión. Este cambio se realiza en la frecuencia del segundo oscilador.
- La amplificación hasta los valores de emisión se realiza en dos o más frecuencias diferentes, evitando posibles realimentaciones entre las etapas amplificadoras.
- Permite un mejor filtrado de la señal modulada sobre una frecuencia fija y normalizada.