CONMUTADOR

   Es un dispositivo eléctrico o electrónico que permite modificar el camino que deben seguir los electrones. Son típicos los manuales, como los utilizados en las viviendas y en dispositivos eléctricos, y los que poseen algunos componentes eléctricos o electrónicos como el relé. Se asemejan a los interruptores en su forma exterior, pero los conmutadores a la vez que desconectan un circuito, conectan otro. Seguidamente se describen los tipos de conmutadores más usuales.

Conmutador alternativo

También denominado conmutador de hotel o de dos direcciones sin punto neutro. Se utilizan siempre que haya que activar o desactivar un dispositivo desde dos lugares diferentes, como por ejemplo una lámpara. En las viviendas es típico encontrarlos en los salones o pasillos.

Conmutador de cruce

Conocido también como conmutador inversor, este elemento no se instala nunca aislado, siempre han de ir acompañado por los conmutadores alternativos. Sirven por ejemplo para poder encender o apagar una lámpara desde tres puntos distintos, para lo cual se emplean dos conmutadores alternativos y un conmutador de cruce según se aprecia en la figura. Si el número de puntos de encendido/apagado es mayor de tres, se intercalarán tantos conmutadores de cruce como puntos se tengan, siempre entre dos conmutadores alternativos.

                      Márquez M. Wiston J.

                            CI. 16745566.

                          Asignatura CAF.

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CMOS

CMOS (del inglés complementary metal-oxide-semiconductor, "estructuras semiconductor-óxido-metal complementarias") es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.
En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales.

• Cuando la entrada es 1, el transistor nMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a tierra (0), el valor 0 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor pMOS, por el contrario, está en estado de no conducción
  
• Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a la alimentación (1), el valor 1 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor nMOS, por el contrario, está en estado de no conducción.

Otra de las características importantes de los circuitos CMOS es que son regenerativos: una señal degradada que acometa una puerta lógica CMOS se verá restaurada a su valor lógico inicial 0 o 1, siempre y cuando aún esté dentro de los márgenes de ruido que el circuito pueda tolerar.  

                        Márquez M. Wiston J.

                               CI. 16745566.

                            Asignatura: CAF.

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DNAFET

DNAFET

 DNA field-effect transistor, es un transistor de efecto de campo (o FET) que utiliza el efecto de campo generado por las cargas parciales de las moléculas de ADN para actuar como un biosensor. La estructura de los DNAFET es similar a la de los MOSFET, con la excepción de la estructura de la puerta que, en los DNAFET, es reemplazada por una capa de moléculas de cadenas sencillas de ADN que actúan como receptores de superficie. Cuando las cadenas del ADN complementario hibridan los receptores, cambia la distribución de la carga cerca de la superficie, lo que modula el transporte en curso a través del transductor semiconductor.
Se pueden usar chips de DNAFET para detectar polimorfismos de nucleótido simple (que pueden causar varias enfermedades hereditarias) y para secuenciación de ADN. Su principal ventaja en comparación con los métodos de detección óptica de uso común actualmente, es que no requieren el marcaje de moléculas. Además, trabajan continuamente y (casi) en tiempo real. Los DNAFET son altamente selectivos, ya que sólo uniones específicas modulan el transporte de carga.

Es un biosensor, un instrumento para la medición de parámetros biológicos o químicos. Suele combinar un componente de naturaleza biológica y otro físico-químico.
Se compone de tres partes:

• El sensor biológico: Puede ser un tejido, un cultivo de microorganismos, enzimas, anticuerpos, cadenas de ácidos nucléicos, etc. El sensor puede ser tomado de la naturaleza o ser un producto de la biología sintética.
  
• El transductor: Acopla los otros dos elementos y traduce la señal emitida por el sensor.
  
• El detector: Puede ser óptico, piezoeléctrico, térmico, magnético, etc.

                 Márquez M. Wiston J.

                    CI. 16745566.

                 Asignatura: CAF.

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IGBT

El IGBT es adecuado para velocidades de conmutación de hasta 20 KHz y ha sustituido al BJT en muchas aplicaciones. Es usado en aplicaciones de altas y medias energía como fuente conmutada, control de la tracción en motores y cocina de inducción. Grandes módulos de IGBT consisten en muchos dispositivos colocados en paralelo que pueden manejar altas corrientes del orden de cientos de amperios con voltajes de bloqueo de 6.000 voltios.
Se puede concebir el IGBT como un transistor Darlington híbrido. Tiene la capacidad de manejo de corriente de un bipolar pero no requiere de la corriente de base para mantenerse en conducción. Sin embargo las corrientes transitorias de conmutacion de la base pueden ser igualmente altas. En aplicaciones de electronica de potencia es intermedio entre los tiristores y los mosfet. Maneja más potencia que los segundos siendo más lento que ellos y lo inverso respecto a los primeros.



                      Márquez M. Wiston J.

                               CI. 16745566.

                            Asignatura: CAF.

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HEMT

5) HEMT
Los HEMT son Transistores tipo FET, en que se reemplaza el canal de conducción por una juntura en la que se unen dos materiales semiconductores con diferentes brechas entre las bandas de conducción y de valencia, lo que produce una capa muy delgada en la cual el nivel de Fermi esta un poco por sobre la banda de conducción, por otro lado los portadores quedan confinados a una capa tan angosta que se los puede describir como un gas de electrones de dos dimensiones. Por estas dos razones los portadores de carga adquieren una muy alta movilidad y una alta velocidad de saturación, habilitándolos para reaccionar a campos que varían a muy altas frecuencias, como también reduce muy significativamente el efecto de dispersión que los átomos de dopaje producen sobre los portadores de carga rediciendo en gran medida el ruido que este dispositivo emite.
Normalmente los dos materiales semiconductores tiene la misma estructura cristalina permitiendo un adecuado calce entre estas, esto con el objeto de evitar que los portadores queden atrapados en las discontinuidades que se podrían producir. Reduciendo su rendimiento.
Existe un tipo de HEMT en los cuales esto no se cumple, los pseudomorphic HEMT (PHEMT), en ellos se pone una capa extremadamente delgada de de unos de los materiales, tanto que esta se deforma para calzar con el otro material. Con esto se logran brechas de energía mucho más altas permitiendo un mejor rendimiento del transistor.
Otra forma de lograr lo anterior es la inserción de una capa muy delgada de adaptación entre los dos materiales de forma que esta se la encargada de unir las dos estructuras cristalinas, esto presenta una ventaje cuando la capa de adaptaciones esta construida con AlInAs, en este material la concentración de In es graduada de forma de calzar las estructuras cristalinas, entonces se tiene que una alta concentración de In produce alta ganancia y una baja concentración produce bajo ruido.

                    Márquez M. Wiston J.

                               CI. 16745566.

                            Asignatura: CAF.

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JFET

Transistor de efecto de campo de unión es un dispositivo electrónico, esto es, un circuito que, según unos valores eléctricos de entrada, reacciona dando unos valores de salida. En el caso de los JFET, al ser transistores de efecto de campo eléctrico, estos valores de entrada son las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entre los terminales S (fuente) y G (puerta), V_GS. Según este valor, la salida del transistor presentará una curva característica que se simplifica definiendo en ella tres zonas con ecuaciones definidas: corte, óhmica y saturación.
Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado por una pastilla de semiconductor tipo P en cuyos extremos se sitúan dos patillas de salida (drenador y fuente) flanqueada por dos regiones con dopaje de tipo N en las que se conectan dos terminales conectados entre sí (puerta). Al aplicar una tensión positiva (en inversa) V_GS entre puerta y fuente, las zonas N crean a su alrededor sendas zonas en las que el paso de electrones (corriente I_D) queda cortado, llamadas zonas de exclusión. Cuando esta V_GS sobrepasa un valor determinado, las zonas de exclusión se extienden hasta tal punto que el paso de electrones I_D entre fuente y drenador queda completamente cortado. A ese valor de V_GS se le denomina V_p. Para un JFET "canal N" las zonas p y n se invierten, y las V_GS y V_p son positivas, cortándose la corriente para tensiones mayores que V_p.
Así, según el valor de V_GS se definen dos primeras zonas; una activa para tensiones negativas mayores que V_p (puesto que V_p es también negativa) y una zona de corte para tensiones menores que V_p. Los distintos valores de la I_D en función de la V_GS vienen dados por una gráfica o ecuación denominada ecuación de entrada.
En la zona activa, al permitirse el paso de corriente, el transistor dará una salida en el circuito que viene definida por la propia I_D y la tensión entre el drenador y la fuente V_DS. A la gráfica o ecuación que relaciona estás dos variables se le denomina ecuación de salida, y en ella es donde se distinguen las dos zonas de funcionamiento de activa: óhmica y saturación.



                              Márquez M. Wiston J.

                                         CI. 16745566.

                                       Asignatura CAF.

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FET

2) Características del FET

Tiene una resistencia de entrada extremadamente alta (casi 100M).

No tiene un voltaje de unión cuando se utiliza Conmutador (Interruptor).

Hasta cierto punto inmune a la radiación.

Es menos ruidoso.

Puede operarse para proporcionar una mayor estabilidad térmica.

         Márquez M. Wiston J.

                      CI. 16745566.

        Asignatura CAF

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