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ELECTRONICA 
ANALOGICA 
Y DIGITAL 
 
 Antonio González 
 
 
 
 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTRONICA 
ANALOGICA Y DIGITAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Antonio González 
Profesor de Laboratorio de Instrumentos 
 
Instituto Preuniversitario 
Escuela Industrial D. F. Sarmiento 
U.N.S.J. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONTENIDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prólogo .......................................................................................................... xvii 
 
 
 
CAPITULO 1 CONCEPTOS ELECTRONICOS BASICOS. 
 
1.1 Introducción ........................................................................................1 
1.2 Magnitudes eléctricas de un circuito ................................................. 2 
1.2.1 Tensión eléctrica ................................................................................ 3 
1.2.2 Intensidad de corriente ...................................................................... 4 
1.2.3 Resistencia eléctrica .......................................................................... 5 
1.3 Resistividad y resistencia .................................................................. 8 
1.4 Ley de Ohm ....................................................................................... 9 
1.5 Asociación de resistencias .............................................................. 10 
1.5.1 Conexión en serie ............................................................................ 11 
1.5.2 Conexión en paralelo ...................................................................... 12 
1.6 Capacidad ....................................................................................... 13 
1.6.1 Valor de la capacidad ...................................................................... 14 
1.6.2 Asociación de capacitores ............................................................... 16 
1.6.2.1 Conexión en serie ............................................................................ 16 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
1.6.2.2 Conexión en paralelo ...................................................................... 17 
1.6.3 Clasificación e identificación de capacitores ................................... 18 
1.7 Inductancia ...................................................................................... 20 
1.8 Divisor resistivo ................................................................................ 22 
1.8.1 Divisor resistivo de n resistencias .................................................... 25 
1.8.2 Divisor resistivo flotante .................................................................. 27 
1.9 Leyes de Kirchhoff ........................................................................... 29 
1.9.1 Regla de los nodos .......................................................................... 29 
1.9.2 Regla de las mallas ......................................................................... 30 
1.10 Potencia en corriente continua ........................................................ 31 
1.11 Malla R-C ........................................................................................ 32 
1.12 Corriente alterna .............................................................................. 35 
1.12.1 Parámetros de una onda alterna ..................................................... 37 
1.12.2 Circuitos de alterna con componentes pasivos ................................ 38 
1.12.2.1 Circuito con resistencia ................................................................... 38 
1.12.2.2 Circuito con capacitor ...................................................................... 38 
1.12.2.3 Circuito con inductancia .................................................................. 41 
1.12.2.4 Circuitos combinados ...................................................................... 42 
1.12.3 Potencia en corriente alterna .......................................................... 43 
 
 
 
CAPITULO 2 DIODOS Y TRANSISTORES. 
 
2.1 Introducción ..................................................................................... 45 
2.2 Diodo rectificador ............................................................................ 45 
2.2.1 Curva característica ........................................................................ 49 
2.3 Diodo zener ...................................................................................... 51 
2.3.1 Diodo zener como limitador ............................................................. 53 
2.4 Potencia en los diodos .................................................................... 54 
2.5 Otros tipos de diodos ....................................................................... 56 
2.5.1 Diodos LED ...................................................................................... 56 
2.5.1.1 Polarización de diodos LED ............................................................ 58 
2.5.2 Diodos infrarrojos (IR) ..................................................................... 60 
2.5.3 Fotodiodos ....................................................................................... 61 
2.6 Transistores ..................................................................................... 62 
 
 
2.6.1 Saturación ....................................................................................... 65 
2.6.2 Corte ................................................................................................ 67 
2.6.3 Potencia en un transistor ................................................................. 68 
2.6.4 Configuración Darlington.................................................................. 68 
2.6.5 Transistor como amplificador lineal ................................................. 71 
2.7 Otros tipos de transistores .............................................................. 75 
2.7.1 Fototransistores ............................................................................... 75 
2.7.1.1 Circuitos con fototransistores ........................................................... 77 
2.7.2 Optoacopladores ............................................................................. 78 
2.7.3 Transistores FET ............................................................................. 81 
2.7.4 Transistores unijuntura .................................................................... 83 
 
 
 
CAPITULO 3 AMPLIFICADORES OPERACIONALES. 
 
3.1 Introducción ..................................................................................... 87 
3.2 Amplificador diferencial ................................................................... 89 
3.2.1 Ganancia de modo diferencial y de modo común ........................... 90 
3.2.2 Factor de mérito .............................................................................. 91 
3.3 El amplificador operacional ............................................................. 93 
3.3.1 El comparador ................................................................................. 96 
3.3.2 El comparador con histéresis .......................................................... 98 
3.3.3 Configuración inversora básica ..................................................... 103 
3.3.3.1 Ejemplo de aplicación ................................................................... 106 
3.3.4 Configuración no inversora ........................................................... 109 
3.3.5 Seguidor de tensión ...................................................................... 111 
3.3.6 Amplificador diferencial ................................................................. 112 
3.3.7 Configuración sumadora ............................................................... 116 
3.4Otras configuraciones ................................................................... 118 
3.4.1 Convertidor Tensión – Corriente ................................................... 118 
3.4.2 Convertidor Corriente – Tensión ................................................... 119 
3.4.3 Integrador y diferenciador ............................................................. 120 
3.5 Corrección de desbalance (Off-Set) .............................................. 121 
3.6 Amplificadores operacionales integrados ...................................... 122 
3.7 Comportamiento de un A.O. con la frecuencia .............................. 124 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
3.8 Curvas de transferencia ................................................................ 127 
 
 
 
CAPITULO 4 SISTEMAS DIGITALES BASICOS. 
 
4.1 Introducción ................................................................................... 131 
4.2 Funciones digitales básicas .......................................................... 134 
4.2.1 Función Inversión (Negación) ....................................................... 134 
4.2.2 Función Igualdad (No inversora) ................................................... 135 
4.2.3 Función Suma (Función “OR”) ...................................................... 135 
4.2.4 Función Producto (Función “AND”) ............................................... 136 
4.2.5 Función Suma negada (Función “NOR”) ....................................... 136 
4.2.6 Función Producto negado (Función “NAND”) ................................ 137 
4.2.7 Función OR exclusiva (Función “OREX”) ...................................... 137 
4.2.8 Función OR exclusiva negada (Función “NOREX”) ...................... 138 
4.3 Postulados, propiedades y teoremas ............................................ 139 
4.4 Circuitos secuenciales ................................................................... 142 
4.4.1 Biestables ...................................................................................... 142 
4.4.1.1 Biestable R-S asincrónico ............................................................. 143 
4.4.1.2 Biestable R-S sincrónico ............................................................... 144 
4.4.1.3 Biestable “D” activado por flanco .................................................. 144 
4.4.1.4 Biestable “J-K” asincrónico ............................................................ 148 
4.4.1.5 Biestable “J-K” sincrónico activado por nivel ................................. 149 
4.4.2 Contadores .................................................................................... 150 
4.4.2.1 Divisor de frecuencia ..................................................................... 153 
4.4.3 Registros de desplazamiento ........................................................ 155 
4.5 Circuitos combinacionales ............................................................. 158 
4.5.1 Sistemas de numeración................................................................ 159 
4.5.1.1 Sistema binario .............................................................................. 159 
4.5.2 Codificadores, decodificadores y transcodificadores .................... 164 
4.5.3 Multiplexadores y demultiplexadores ............................................ 169 
4.5.4 Comparadores ............................................................................... 171 
 
 
 
 
 
CAPITULO 5 OSCILADORES Y TEMPORIZADORES. 
 
5.1 Introducción ................................................................................... 175 
5.2 Osciladores ................................................................................... 175 
5.2.1 Clasificación de osciladores .......................................................... 176 
5.2.1.1 Por forma de onda ......................................................................... 178 
5.2.1.2 Por banda de frecuencia ............................................................... 178 
5.2.1.3 Por elemento oscilante .................................................................. 180 
5.2.2 Disparador de Schmidt .................................................................. 181 
5.2.3 Oscilador con amplificador operacional ......................................... 184 
5.2.3.1 Oscilador con salida asimétrica ..................................................... 188 
5.2.3.2 Oscilador con salida rectificada ..................................................... 189 
5.2.3.3 Oscilador con salida triangular ...................................................... 190 
5.2.4 Osciladores con compuertas digitales ........................................... 192 
5.2.5 Oscilador con transistor unijuntura (TUJ) ...................................... 199 
5.2.6 Oscilador con circuito integrado LM555 ........................................ 201 
5.2.7 Otros osciladores integrados ......................................................... 207 
5.2.7.1 Circuito integrado ICL8038 ............................................................ 208 
5.2.7.2 Circuito integrado XR2206 ............................................................ 208 
5.3 Temporizadores ............................................................................ 209 
5.3.1 Retardo a la conexión por alimentación ........................................ 211 
5.3.1.1 Circuitos prácticos ......................................................................... 212 
5.3.2 Retardo a la conexión por entrada ................................................ 214 
5.3.2.1 Circuitos prácticos ......................................................................... 215 
5.3.3 Retardo a la desconexión .............................................................. 217 
5.3.3.1 Circuitos prácticos ......................................................................... 218 
5.3.4 Retardo a la conexión – desconexión ........................................... 219 
5.3.5 Generador de pulso constante ...................................................... 220 
5.3.6 Generador de pulso constante con LM555 ................................... 223 
5.3.7 Generador de rampa lineal con LM555 ......................................... 225 
5.3.8 Temporizador CD4541 .................................................................. 226 
5.3.8.1 Oscilador de 1 Hz .......................................................................... 229 
5.3.8.2 Retardo a la conexión de 3 Hs ...................................................... 231 
5.3.8.3. Retardo a la desconexión de 200 mS ........................................... 232 
5.3.8.4 Conexión en cascada de circuitos CD4541 .................................. 233 
5.3.9 Otros circuitos temporizadores ...................................................... 235 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
5.3.10 Protección de entradas C-MOS .................................................... 237 
 
 
 
CAPITULO 6 FUENTES DE ALIMENTACIÓN. 
 
6.1 Introducción ................................................................................... 239 
6.2 Fuentes fijas no reguladas ............................................................ 241 
6.2.1 Rectificación y filtrado ................................................................... 241 
6.2.2 Calculo del capacitor de filtrado .................................................... 245 
6.3 Fuentes reguladas ......................................................................... 248 
6.3.1 Regulación con diodo zener .......................................................... 249 
6.3.2 Regulación con diodo zener y transistor de paso .......................... 252 
6.3.3 Regulación con circuito integrado .................................................. 259 
6.3.3.1 Definición detérminos en reguladores fijos ................................... 262 
6.3.3.2 Otros circuitos con reguladores fijos ............................................. 264 
6.3.4 Reguladores de tensión variables ................................................. 267 
6.3.4.1 Ajuste digital de la tensión de salida ............................................. 271 
6.3.4.2 Curvas características de reguladores variables ........................... 272 
 
 
 
CAPITULO 7 MICROCONTROLADORES. 
 
7.1 Introducción ................................................................................... 275 
7.1.1 Entradas (INPUT) .......................................................................... 276 
7.1.2 Salidas (OUTPUT) ........................................................................ 277 
7.1.3 Unidad central de proceso (CPU) ................................................. 278 
7.1.4 Reloj (CLOCK) .............................................................................. 279 
7.1.5 Memoria ........................................................................................ 279 
7.2 El microcontrolador ....................................................................... 280 
7.2.1 Números y códigos de computadora ............................................. 282 
7.2.2 Números binarios, octales y hexadecimales ................................. 283 
7.2.3 Representación de números negativos ......................................... 286 
7.2.3.1 Números binarios sin signo ........................................................... 287 
7.2.3.2 Números binarios con signo .......................................................... 287 
 
 
7.2.3.3 Números binarios en complemento a uno ..................................... 288 
7.2.3.4 Números binarios en complemento a dos ..................................... 288 
7.2.4 Conversión de números a distintos sistemas................................. 289 
7.2.4.1 Conversión de decimal a binario ................................................... 289 
7.2.4.2 Conversión de binario a decimal ................................................... 289 
7.2.5 Códigos de operación en microcontroladores ............................... 290 
7.2.6 Mnemónicos y Assembler .............................................................. 291 
7.3 Memorias y dispositivos de entrada – salida (I/O) paralelo ........... 292 
7.3.1 Kilo, Mega y Gigabytes ................................................................. 292 
7.3.2 Tipos de memorias ........................................................................ 294 
7.3.2.1 Memorias RAM .............................................................................. 294 
7.3.2.2 Memorias ROM ............................................................................. 295 
7.3.2.3 Memorias PROM ........................................................................... 295 
7.3.2.4 I/O como un tipo de memoria ........................................................ 297 
7.4 Microcontroladores MC68HC908 .................................................. 298 
7.5 El microcontrolador 68HC908QY/QT ............................................ 299 
7.5.1 Descripción general ....................................................................... 300 
7.5.2 Mapa de memoria .......................................................................... 302 
7.5.3 Memoria flash ................................................................................ 304 
7.5.4 Registros “CONFIG” ...................................................................... 305 
7.5.5 Registros de la CPU08 .................................................................. 309 
7.5.5.1 Acumulador (A) ............................................................................. 310 
7.5.5.2 Registro Índice (H:X) ..................................................................... 310 
7.5.5.3 Registro “STACK POINTER” o Puntero de pila (SP) .................... 311 
7.5.5.4 Contador de programa (PC) .......................................................... 313 
7.5.5.5 Registro de códigos de condición (CCR) ...................................... 314 
7.5.6 Mapa de códigos de operación ..................................................... 315 
7.5.7 Oscilador del MCU 908QY/QT ...................................................... 317 
7.5.8 Puertos de entrada – salida I/O ..................................................... 321 
7.5.8.1 Puerto A ........................................................................................ 323 
7.5.8.2 Puerto B ........................................................................................ 325 
7.5.9 Interrupción externa IRQ ............................................................... 326 
7.5.10 Interrupciones externas KBI .......................................................... 329 
7.5.11 Conversor analógico – digital ADC10 .......................................... 333 
7.5.11.1 Registros del ADC10 ..................................................................... 336 
7.5.11.2 Conversión de voltaje .................................................................... 341 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
7.5.12 Timer interno (TIM) ........................................................................ 342 
7.5.12.1 Prescaler del timer ......................................................................... 343 
7.5.12.2 Función captura de entrada .......................................................... 346 
7.5.12.3 Salida por comparación ................................................................. 347 
7.5.12.4 Modulación por ancho de pulso PWM ........................................... 347 
7.5.12.5 Interrupciones en el TIM ................................................................ 348 
7.5.12.6 Registros TMODH:TMODL del TIM................................................ 348 
7.5.12.7 Detalle de los registros de los canales 0 y 1 ..................................349 
7.6 Modulo Auto wakeup (AWU) ......................................................... 352 
7.6.1 Instrucción STOP .......................................................................... 352 
7.6.2 Descripción del módulo AWU ........................................................ 353 
7.6.2.1 Registros asociados ...................................................................... 354 
7.7 Módulo COP .................................................................................. 354 
7.8 Modos de direccionamiento (MD) ................................................. 357 
7.8.1 MD inherente ................................................................................. 359 
7.8.2 MD inmediato ................................................................................. 359 
7.8.3 MD directo ...................................................................................... 360 
7.8.4 MD extendido ................................................................................. 361 
7.8.5 MD indexado sin off-set ................................................................. 362 
7.8.6 MD indexado con off-set de 8 bits ................................................. 363 
7.8.7 MD indexado con off-set de 16 bits ................................................ 364 
7.8.8 MD de Stack pointer con off-set de 8 bits ...................................... 364 
7.8.9 MD de Stack pointer con off-set de 16 bits..................................... 365 
7.8.10 MD relativo .................................................................................... 366 
7.8.11 MD memoria a memoria (inmediato a directo) .............................. 367 
7.8.12 MD memoria a memoria (directo a directo) .................................... 368 
7.8.13 MD memoria a memoria (indexado a directo) c/post incremento .. 369 
7.8.14 MD memoriaa memoria (directo a indexado) c/post incremento .. 369 
7.8.15 MD indexado con post incremento ................................................ 370 
7.8.16 MD indexado con off-set de 8 bits con post incremento ................ 370 
7.9 Reset ............................................................................................. 371 
7.9.1 Pin RESET .................................................................................... 372 
7.9.2 Power-On RESET ......................................................................... 373 
7.9.3 Reset por watchdog (módulo COP) .............................................. 373 
7.9.4 Reset por LVI ................................................................................ 373 
7.9.5 Reset por dirección o código de operación ilegal .......................... 374 
 
 
7.10 Programación ................................................................................ 374 
7.10.1 Diagramas de flujo ......................................................................... 375 
7.10.2 Subrutinas ..................................................................................... 380 
7.10.3 Ejemplos de programación ............................................................ 381 
7.10.3.1 Retardo corto ................................................................................. 382 
7.10.3.2 Retardo largo ................................................................................. 384 
7.10.3.3 Oscilador de onda cuadrada ......................................................... 386 
7.10.3.4 Oscilador asimétrico de onda cuadrada ........................................ 389 
7.10.3.5 Contador de un dígito .................................................................... 395 
7.10.3.6 Contador de 4 dígitos up-down con reset ..................................... 401 
7.10.3.7 Generador preciso de 1 Hz con timer ........................................... 410 
7.10.4 Modos especiales “WAIT” y “STOP” ............................................. 414 
7.10.4.1 Modo WAIT ................................................................................... 414 
7.10.4.2 Modo STOP ................................................................................... 414 
7.11 Comentario final sobre el capítulo ................................................. 415 
 
APENDICE A: Set de instrucciones de la CPU 08 ........................................ 417 
APENDICE B: Tablas de registros y vectores del 908QYxA / QTxA ..............424 
APENDICE C: Especificaciones eléctricas del 908QYxA / QTxA .................. 431 
APENDICE D: Simulador y depurador PEMICRO ......................................... 437 
 
Glosario ....................................................................................................... 443 
Bibliografía ..................................................................................................... 451 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
 
 
PROLOGO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este texto está orientado a introducir al estudiante en el mundo de la 
electrónica con el fin de que se familiarice con los componentes desde los más 
elementales hasta herramientas digitales más complejas con las que se podrán 
realizar importantes diseños de sistemas aplicables. Incluye conceptos de la 
electrónica analógica y digital, con la intención de mostrar que se pueden 
combinar perfectamente para formar sistemas útiles al ser humano tanto en 
ámbitos domésticos como comerciales e incluso en el apasionante mundo de 
las aplicaciones industriales. 
 
El primer capítulo muestra al estudiante las reglas básicas de la electricidad, 
aplicadas en mallas con componentes electrónicos tan básicos como son las 
resistencias y capacitores, de los cuales, a pesar de su sencillez, gene-
ralmente se desconocen algunos conceptos importantes que nos permiten 
generar buenos diseños a futuro. Ya con los conceptos básicos de 
electrotecnia y el conocimiento de cómo es el comportamiento de los 
elementos estáticos y dinámicos cuando se los somete a voltajes con 
evoluciones temporales particulares, pasamos a estudiar componentes 
electrónicos que se destacan por la no linealidad de las curvas que los 
caracterizan, tal es el caso del diodo y lógicamente del transistor, estructura 
 
 
fundamental de cualquier circuito discreto o integrado por complejo que éste 
sea. El estudio del transistor orientado a sus estados extremos de corte y 
saturación nos permite entender que esta minúscula llave electrónica que 
conmuta a velocidades increíbles es la base de la electrónica digital de 
nuestros días. 
 
El tercer capítulo trata del corazón de la electrónica analógica como es el 
amplificador operacional, fundamentalmente en aplicaciones lineales, aunque 
también se enfatiza al amplificador como elemento no lineal en aplicaciones de 
comparación de voltajes analógicos, con sus variantes clásicas en cuanto a la 
incorporación o no de lo que seguramente es una herramienta poco conocida 
como es la histéresis y su tratamiento, cálculo e implementación en sistemas 
de control. 
 
Todo circuito electrónico o circuito activo necesita energía eléctrica de 
características precisas para alimentarse, por lo que el capítulo sexto está 
dedicado al diseño de la fuente de alimentación necesaria en cada aplicación, 
con las particularidades, ventajas, restricciones y bondades que presenta cada 
diseño de fuente elegido. La electrónica digital básica que se presenta en el 
cuarto capítulo sirve como cimiento para otros, como el quinto que trata de 
circuitos osciladores y temporizadores o el séptimo que incorpora al 
microcontrolador como herramienta fundamental, hoy en día, de los diseños de 
mediano nivel en el ámbito de la electrónica digital. La potencialidad de los 
microcontroladores está basada no solo en la tecnología actual que permite 
integrar a costos muy bajos alta capacidad de procesamiento en un solo chip, 
sino también en la habilidad del programador para incorporar en un circuito 
integrado funciones de alta potencialidad que permitan al microcontrolador 
transformarse en un sistema con altísimo valor agregado. 
 
Los pasos a seguir para lograr diseños óptimos con sistemas digitales de bajo 
costo y alta performance basados en microcontroladores comienzan con el 
estudio de las características funcionales y estructurales que tiene un 
dispositivo tal o familia de ellos. Son muchos y muy variados los sistemas 
microcontroladores que podemos encontrar en el mercado por lo que se debió 
seleccionar algunos de ellos para realizar un estudio detallado y tratar, con 
esto, de introducir al estudiante en la materia. 
 
ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
 
No solo conocer a fondo algunos modelos de microcontroladores resuelve un 
proyecto. También debe tenerse la suficiente práctica en la confección de 
software para potenciar lo que sin él sería un circuito integrado inútil. El último 
capítulo está dedicado a la descripción detallada de algunos modelos de 
microcontroladores, con algunos ejemplos de programación desde pequeños 
retardos de tiempo hasta sistemas algo complejos como contadores u 
osciladores de precisión que ayudarán a generar una programación más 
elaborada para aquellos que comienzan a transitar este apasionante tema. 
 
Agradezco profundamente a todas las personas que de una u otra manera 
ayudaron a que este texto se hiciera realidad, a mis hijos, a mis socios y 
amigos incondicionales, a mis colegas, a mis alumnos de muchos años que lo 
motivaron y especialmente a quien durante más de dos décadas estuvo día a 
día presente en mi vida. 
 
 
 
 
Ing. Antonio González 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
CONCEPTOS ELECTRONICOS BASICOS. 
 
1.1 INTRODUCCION. 
En éste nuestro primercapítulo, nos abocaremos al estudio de los 
componentes básicos que tienen tratamiento tanto en electrónica como en 
electrotecnia elemental. Nos ocuparemos del estudio y comportamiento de 
cada uno de ellos asociados con componentes de similares características, y 
también con otros cuyas pautas de funcionamiento son diferentes, pero que 
combinados forman redes de gran utilidad en electrónica y que son de uso 
frecuente, como por ejemplo la combinación de varias resistencias o de una 
resistencia y un capacitor, etc. 
 
Haremos especial hincapié en el conjunto de dos o mas resistencias 
conectadas en serie, formando lo que llamaremos divisor resistivo y 
analizaremos que sucede en los puntos de unión de cada una de las 
resistencias que lo componen, entendiendo que esta configuración simple es la 
base de muchos circuitos o de parte de ellos, por lo que su análisis y 
entendimiento es de vital importancia. Abordaremos también, el compor-
tamiento de capacitores e inductancias (bobinas) a determinados estímulos y 
con diferentes tipos de voltajes aplicados o corrientes circulando por ellos. El 
 
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repaso de algunas leyes fundamentales para resolución de circuitos, nos 
ayudarán a comprender como funcionan estos componentes básicos, y como, 
en posteriores capítulos, se combinan con otros componentes de carácter 
activo para formar sistemas electrónicos con funciones determinadas, que 
involucran tanto a la medición, al control electrónico, a la conversión de 
parámetros, al procesamiento de datos y a muchas otras funciones, que como 
fin último tienden a facilitar y perfeccionar nuestro trabajo diario y, por que no, 
nuestra vida cotidiana. 
 
La presentación de cada componente electrónico, de acá en mas, conllevará a 
la descripción lo mas detallada posible, de las características reales del mismo, 
para que el estudiante aprecie los detalles de forma, aspecto, tamaño y otros, 
de tal manera de acercar la teoría a la práctica, y familiarizarlo desde el 
comienzo con los elementos que rutinariamente se encontrará en la vida real, 
tanto en circuitos electrónicos ya realizados como circuitos de factura propia, a 
los que habrá que diseñar, ya sea bajo la forma de prototipos o como sistemas 
definitivos. Para ello es fundamental conocer los detalles recién enunciados, 
con el fin de alcanzar un diseño óptimo en tamaño, rendimiento, estructura 
interna, aspecto, etc. 
 
Para poder abordar el análisis de los circuitos y dispositivos electrónicos es 
necesario saber resolver con precisión circuitos eléctricos constituidos por 
mallas donde intervienen fuentes de alimentación (generadores de voltaje) y 
elementos pasivos, es decir resistencias, condensadores (o capacitores) y 
bobinas (o inductancias). El objetivo inmediato es familiarizarse con los 
elementos antes mencionados y asociarlos en circuitos básicos para poder 
comprender como interactúan entre sí y, además, cuales son sus condiciones 
de polarización (tensión y corriente eléctrica) en cada momento. 
 
 
1.2 MAGNITUDES ELECTRICAS DE UN CIRCUITO. 
Las magnitudes eléctricas más frecuentemente empleadas en la resolución de 
circuitos básicos son: la tensión eléctrica, la intensidad de corriente y la 
resistencia eléctrica. 
 
 
 
Daremos por conocida la relación que existe entre una unidad determinada y 
sus múltiplos y submúltiplos asociados, por ejemplo si aparece la unidad 
“Voltio”, implícitamente puede aparecer la unidad “miliVoltio (mV)” que es la 
milésima parte de aquél, en notación científica: 1mV = 1.10-3 V. Como repaso 
enunciaremos los prefijos asociados a cada uno de los múltiplos y submúltiplos 
que podemos encontrar en este texto. 
 
 
10-12 10-9 10-6 10-3 1 103 106 109 
pico nano micro mili unidad kilo mega giga 
 
 
 
Tabla 1.1 Prefijos asociados a cada múltiplo y submúltiplo. 
 
 
1.2.1 TENSION ELECTRICA. 
La tensión eléctrica es la diferencia de nivel eléctrico que existe entre dos 
puntos diferentes de una red o circuito eléctrico. Por esa razón se la conoce 
también como diferencia de potencial (ddp), caída de tensión o simplemente 
como tensión cuando los puntos entre los que aparece son los terminales 
metálicos de un componente electrónico cualquiera. 
 
Para representar la ddp se emplean expresiones tales como Vab, siendo a y b 
los puntos del circuito de diferente nivel eléctrico. La tensión eléctrica se mide 
en Volts (V), aunque en electrónica es frecuente utilizar submúltiplos de éste 
tales como el milivoltio (mV) o el microvoltio (μV). Éstos son mil y un millón de 
veces más chicos que el voltio, respectivamente. La tensión eléctrica puede 
tener diferentes formas, función del tiempo, por lo que se puede clasificar en: 
 
CONTINUA: El valor de tensión de un terminal respecto de otro puede variar 
con el tiempo, pero no cambia la polaridad relativa (figura 1.1a). 
 
CONSTANTE: El valor de la tensión de un terminal respecto de otro no varia 
con el tiempo ni cambia la polaridad, es decir se mantiene constante y estable 
en el tiempo (figura 1.1b). 
ALTERNA: El valor de la tensión de un terminal respecto de otro varía 
periódicamente de valor y polaridad (figura 1.1c). Esto trae como consecuencia 
 
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que la corriente entregada a una carga por este tipo de voltajes cambia su 
sentido de circulación, tantas veces como cambia el voltaje que le da origen. 
 
 
 
 
Figura 1.1 Diferentes formas de voltaje en función del tiempo. 
 
Si imaginamos una batería de vehículo, o una pila doméstica común (tensión 
continua), podemos decir que entre sus terminales existe una diferencia de 
potencial, que en el primer caso será de 12,8 Volts aproximadamente, mientras 
que en el segundo de 1,5 Volts. Estos dispositivos están … (SIGUE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
DIODOS Y TRANSISTORES. 
 
 
2.1 INTRODUCCION. 
Estudiaremos ahora algunos componentes electrónicos básicos como diodos y 
transistores en muchos de sus aspectos, tipos y características. Podremos 
conocer la utilidad de un diodo de silicio como rectificador o un transistor como 
llave conmutadora, incluso se hará un repaso por los diodos y transistores 
incluidos en la banda de la optoelectrónica. Se hará una breve descripción del 
transistor en aplicaciones lineales, tales como audio y amplificación de señales 
analógicas, ya que para estos cometidos existen en la actualidad otros 
componentes que lo reemplazan y con mejores prestaciones. 
 
 
2.2 DIODO RECTIFICADOR. 
El dispositivo de estado sólido mas simple es el DIODO, el cual se representa 
por el símbolo mostrado en la figura 2.1. La estructura básica del diodo es una 
juntura simple P-N representada en la figura 2.2. El material tipo N sirve como 
electrodo negativo y se denomina CATODO, mientras que el material P sirve 
como electrodo positivo y se llama ANODO. La flecha, en esta figura, 
 
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representa el sentido de circulación "convencional" de la corriente eléctrica (la 
corriente de cargas negativas, electrones, circula en sentido contrario). 
 
 
 
Figura 2.1 Símbolo convencional del diodo. 
 
 
El diodo está construido de tal manera que la juntura interna P-N presenta 
mucha mayor oposición al paso de la corriente en un sentido que en el otro, 
dependiendo de la polaridad a que se encuentra sometido. Si el ánodo es mas 
positivo que el cátodo, entonces la polarización es directa, y el diodo presenta 
muy baja resistencia al paso de la corriente; por el contrario si el cátodo es mas 
positivo que el ánodo, la polarización del dispositivo es inversa y en esta 
situación la resistencia interna es extremadamente alta, permitiendo muy poco 
flujo de corriente. 
 
Debe tenerse en cuenta que en polarización directa, lo antes mencionado es 
válidosolo si se supera una pequeña barrera que, dependiendo del material 
con que esté construido el diodo puede valer entre 0,2 Volts y 0,8 Volts para 
los diodos comunes (ver figura 2.6), y alrededor de 2 Volts para los diodos 
infrarrojos y diodos LED. 
 
 
 
Figura 2.2 Esquema de funcionamiento del diodo. 
 
Debido a que el diodo conduce corriente más fácilmente en un sentido que en 
otro, resulta un efectivo dispositivo rectificador. Si se aplica una señal de 
 
 
corriente alterna en un circuito como el de la figura 2.3, se puede deducir que la 
corriente eléctrica circula… (SIGUE) 
 
 
 
 
 
 
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3 
AMPLIFICADORES OPERACIONALES. 
 
3.1 INTRODUCCION. 
Un amplificador operacional (en adelante AO) es un circuito electrónico que 
básicamente sirve para amplificar tensión eléctrica, pero tiene características, 
por su construcción particular, que lo hacen especialmente útil en desarrollo de 
innumerables circuitos en los cuales no siempre aparece el concepto básico de 
amplificación. Su denominación de operacional viene de los tiempos en que 
este dispositivo nació, ya que se lo utilizaba para realizar operaciones 
matemáticas incluso como parte de lo que se denominaba computadora 
analógica. 
 
El primer AO integrado aparece al principio de los `60 con el modelo μA702; le 
siguieron entre otros el μA709 y el μA741, que aun se sigue fabricando con 
diferentes denominaciones como LM741, DS741, HA17741, etc. Después de 
estos AO pioneros aparecieron con el tiempo una gran cantidad de modelos 
que incluían diferentes prestaciones e innovaciones tecnológicas. Hoy en día 
se sigue utilizando el AO en forma vasta, pero excluyendo su utilización en 
computadoras como las mencionadas ya que el dominio digital en el campo de 
las operaciones y los cálculos matemáticos es desde ya indiscutible. 
 
 
 
Se presenta obviamente bajo la forma de circuito integrado (los primeros AO 
eran discretos, incluso confeccionados con válvulas de vacío), con un 
dispositivo o más, por pastilla. En general cada AO tiene dos entradas y una 
salida. En forma teórica esta salida tendrá siempre un valor de tensión que es 
igual a la diferencia de las tensiones de cada una de las entradas, multiplicada 
por un factor denominado ganancia. En términos de ecuación podemos 
escribir: 
 
 [3.1] ( )Vs Ve Ve d+ −= − ⋅Δ
 
Decimos en forma teórica, ya que en la práctica la tensión de salida encuentra 
sus límites en valores cercanos a los de alimentación del dispositivo. La figura 
3.1 muestra el símbolo universal con que se lo conoce desde sus primeros 
tiempos, aunque en general no se indican las dos lineas que representan la 
alimentación del dispositivo. El amplificador en estudio, también denominado 
amplificador de corriente continua, ya que puede amplificar tensiones de 
frecuencia cero, posee como características principales una alta impedancia en 
cada una de las entradas, una alta ganancia Δd, y muy baja impedancia de 
salida, además de otras que se detallan en la tabla 3.1. 
 
 
 
Figura 3.1 Símbolo universal del amplificador operacional. 
 
 
Ocasionalmente el amplificador puede tener otros terminales asociados que 
sirven para corrección de parámetros no deseados como el off-set o para 
compensación de frecuencia, detalles que veremos mas adelante. La base del 
AO es lo que se denomina amplificador diferencial que es la estructura principal 
de la etapa de entrada, y de las sucesivas etapas de amplificación que 
conforman finalmente el AO. 
 
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3.2 AMPLIFICADOR DIFERENCIAL. 
La configuración mas común del amplificador diferencial es aquella formada 
por dos transistores con sus correspondientes resistencias de carga Rc1 y Rc2 
y por una resistencia de emisor Re a la que se conectan los dos emisores de 
los transistores como se ve en la figura 3.2. En el otro extremo de Re se 
conecta la fuente de alimentación negativa -Vee. 
 
 
 
 
Figura 3.2 Amplificador Diferencial. 
 
 
Entre colector y emisor de cada transistor existe una tensión Vce constante e 
igual en ambos para la condición: Ve1 = Ve2 = 0. Cuando las tensiones de 
entrada son nulas o iguales, la diferencia de potencial… (SIGUE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
SISTEMAS DIGITALES BASICOS. 
 
3.1 INTRODUCCION. 
En este capítulo detallaremos los circuitos digitales básicos más comunes y 
más usados en aplicaciones tanto comerciales como industriales. La electró-
nica digital se diferencia de la analógica en que los voltajes asociados al 
circuito toman solo dos valores bien definidos, llamados comunmente “1” y “0”, 
mientras que en la electrónica analógica los valores de tensiones de entradas y 
salidas de un sistema pueden tomar infinitos valores dentro de un rango 
especificado. 
 
 
 
Figura 4.1 Señales analógica y digital típicas. 
 
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En la figura 4.1 se muestran ejemplos de evoluciones de las señales analógica 
y digital en función del tiempo. Nos abocaremos exclusivamente al tratamiento, 
generación e interpretación de señales digitales. Para ello vamos a definir 
algunos términos comunes que caracterizan a circuitos y elementos 
electrónicos de diferente orden de magnitud. 
 
SISTEMA: Se define sistema como la asociación de una serie de dispositivos, 
componentes o elementos, interrelacionados para un determinado propósito. 
Ejemplos: Reloj digital, termómetro, voltímetro, computador. 
 
DISPOSITIVO: En electrónica, es un circuito constituido por varios componen-
tes que realiza, por sí mismo, una función determinada. Ejemplos: deco-
dificador, contador, etapa de amplificación, etc. 
 
COMPONENTE o ELEMENTO: Es cada una de las partes que constituye un 
dispositivo. Por ejemplo las resistencias, diodos, transistores, triacs, etc. son 
componentes típicos que se emplean para formar un dispositivo. 
 
Ya vimos que el transistor, en su configuración básica puede funcionar como 
llave o switch, cuando éste se encuentra en los estados de corte y saturación. 
A partir de componentes como el transistor se logran dispositivos digitales que 
cumplen con una determinada función lógica. Cada uno de éstos puede a su 
vez combinarse para formar dispositivos más complejos, y por último sistemas 
completos. No olvidemos que nuestra computadora personal (sistema) es 
simplemente un conjunto de varios millones de transistores (componentes) y 
otros elementos, distribuidos en muchos circuitos integrados (dispositivos). 
 
Analizaremos nuevamente el circuito básico de las figuras 2.18 y 2.19, pero ya 
desde un punto de vista “digital”, es decir la entrada al mismo es una tensión 
con dos posibles valores, y la salida, consecuencia de esa entrada, también lo 
será. De aca en adelante nombraremos estos dos valores posibles de tensión 
como “0” (cero = 0 Volts) y como “1” (uno = +Vcc); además vamos a adoptar 
los valores de Rc y Rb de tal manera que el transistor se encuentre siempre en 
el estado de corte o de saturación, pero nunca en situaciones intermedias. Con 
esto podemos inferir que: 
 
 
 
Ve = 0 transistor en corte Vs = 1 
Ve = 1 transistor en saturación Vs = 0 
 
Esto significa que con este simple circuito, compuesto de varios componentes, 
hemos realizado un dispositivo que invierte la señal de entrada. 
 
 
 
Figura 4.2 Dispositivo inversor básico. 
 
Con el término “invierte” queremos significar una inversión lógica y no una 
inversión de signo como en el caso de algunas configuraciones de 
amplificadores operacionales en que también aparece este término. Entonces 
una inversión lógica significa un cambio de estado lógico de la señal de salida 
respecto de la de entrada. La función inversión puede resumirse en la siguiente 
tabla que determina el valor que toma la salida para … (SIGUE)ELECTRONICA ANALOGICA Y DIGITAL ANTONIO GONZALEZ 
 
 
5 
OSCILADORES Y TEMPORIZADORES 
 
5.1 INTRODUCCION. 
La primer parte de este capítulo esta dedicada a los osciladores electrónicos. 
Veremos en detalle a una buena cantidad de circuitos clásicos para entender 
como se generan oscilaciones de múltiples características con las virtudes y 
limitaciones que presentan cada uno de ellos; clasificaremos a estos 
dispositivos y detallaremos las características más sobresalientes en cada 
caso. La segunda sección incluye el tratamiento de circuitos, denominados 
temporizadores, que sin generar tensiones oscilantes proporcionan al 
diseñador herramientas para la generación de pulsos de tensión únicos en 
función del tiempo y de determinadas condiciones iniciales o condiciones de 
entrada. 
 
 
5.2 OSCILADORES. 
Es muy común la utilización de tensiones, en electrónica, que tengan una 
variación de su nivel en Volts, de forma periódica o repetitiva, y en general con 
parámetros constantes que caracterizan su evolución en el tiempo, aunque a 
veces necesitemos ex profeso modificar dinámicamente algunos parámetros de 
esta tensión. La señal a la que nos referimos podemos denominarla en general 
 
 
onda periódica u oscilación. Esta oscilación puede tener innumerables 
propósitos, velocidades de evolución en el tiempo, formas, principios de 
generación, componentes que la determinan, etc. pero todas se obtienen a 
partir de lo que podemos definir como oscilador: Un oscilador electrónico es un 
circuito que genera una tensión variable, periódica y de manera autónoma, es 
decir sin aplicar excitación de entrada alguna. 
 
Cabe señalar que de aca en adelante llamaremos simplemente oscilador al 
oscilador electrónico, motivo de este capítulo, pero tengamos en cuenta que 
dicho término no se aplica exclusivamente a circuitos electrónicos sino que se 
generaliza a innumerables sistemas en el mundo que nos rodea. Existen 
osciladores mecánicos, neumáticos, electromecánicos y muchos otros tipos, 
hasta orgánicos, tal como nuestro corazón. Un péndulo de reloj es una parte 
del sistema oscilatorio que permite a las manecillas recorrer un camino circular 
por un determinado tiempo. Este tiempo que un péndulo dura oscilando 
depende de cuanta energía potencial se acumula en las pesas que son parte 
del sistema. 
 
Si analizamos cada caso en donde aparece una oscilación de la forma que 
sea, aparece también una fuente de energía que es capaz de mantener al 
sistema en ese estado de oscilación. 
 
Si la fuente de energía del sistema cesa, también lo hará la oscilación que el 
circuito genera. Los osciladores electrónicos no escapan a esa afirmación. 
Todo circuito electrónico destinado a generar oscilación debe estar alimentado 
por una fuente de tensión que normalmente es del tipo continua y constante. 
 
 
5.2.1 CLASIFICACION DE OSCILADORES. 
Existen, como dijimos, muchos tipos de osciladores, que se pueden clasificar 
según distintos parámetros como forma de onda, banda de frecuencia en la 
que operan, elemento oscilante y otros menos significativos. Veremos algunos 
ejemplos que representan la evolución de un voltaje en función del tiempo 
donde se destaca fundamentalmente la forma de la señal, aunque en el gráfico 
están presentes otros parámetros en forma implícita como la frecuencia, y su 
inversa, el período. 
 
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Figura 5.1 Formas de onda clásicas de salida en osciladores. 
 
5.2.1.1 POR FORMA DE ONDA. 
 
 
La forma en que transcurre la tensión generada por un oscilador en función del 
tiempo determina si éste es sinusoidal, triangular, etc. pero además se incluye 
en esta clasificación la polaridad de al señal. Por ejemplo una salida de 
oscilador puede generar una senoide con semiciclos positivos y negativos de 
idéntica duración (onda 1 en figura 5.1a), es decir con valor medio igual a cero; 
o la misma onda pero con una polaridad tal que el tiempo en el cuadrante 
positivo sea mayor que en el negativo; o únicamente positiva (onda 2 en figura 
5.1a). Si bien la forma es la misma, en el segundo y tercer caso existe una 
onda no periódica que es un valor de tensión continua Vc, sumada a la 
periódica (la sinusoidal). Esto está representado en la figura 5.1a. En la figura 
5.1b pueden apreciarse otras formas de onda clásicas. 
 
La onda 3 se denomina triangular, mientras que la 4, si bien también tiene las 
características de onda triangular se la conoce comunmente como diente de 
sierra ya que se caracteriza por poseer uno de los flancos de muy rápida 
evolución en el tiempo respecto del otro. Las ondas 5 y 6 corresponden a 
ondas cuadradas de uno y dos signos respectivamente. La onda 7 es un caso 
particular de las anteriores, denominada pulsiva, por poseer el semiciclo en 
estado activo con una duración relativamente menor (o mayor) que el otro 
semiciclo. Las ondas periódicas de forma no definida como la 8 no son muy 
sencillas de generar, y en cada caso particular debemos … (SIGUE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 
FUENTES DE ALIMENTACIÓN 
 
6.1 INTRODUCCION. 
No es desconocido que todo circuito electrónico está compuesto por 
componentes que pueden dividirse básicamente en pasivos y activos. Los 
primeros incluyen resistencias, capacitores, inductancias y, a pesar de ser un 
semiconductor, el diodo. Los componentes activos, principalmente el transistor 
y toda forma de agrupación de éstos y otros componentes como compuertas, 
flip-flops, contadores, microprocesadores, etc. son dispositivos que necesitan 
para funcionar una tensión eléctrica, que denominaremos en adelante tensión 
de alimentación, aunque ya se ha utilizado este término en capítulos anteriores. 
Un circuito electrónico, indefectiblemente necesita ser alimentado con un 
voltaje que depende de las características del circuito en sí. Ese voltaje debe 
ser provisto por un bloque denominado fuente de alimentación, generalmente 
configurado dentro del mismo circuito y no solo debe ser capaz de proporcionar 
la tensión eléctrica que necesita el circuito, sino también la corriente que éste le 
solicite para funcionar. 
 
Una fuente de alimentación tiene muchas formas conocidas, desde la pila 
común de carbón, pasando por las pilas alcalinas, baterías de tensiones 
universalmente adoptadas como los clásicos 13,8VCC de las baterías de los 
 
 
vehículos, o las baterías recargables de uso cotidiano que bien vale su nombre 
ya que generalmente son un conjunto (batería) de celdas de menor tensión, 
generalmente de 1,25VCC o 1,5VCC. Estos sistemas electroquímicos son 
ideales, en caso de necesitar energía eléctrica para dispositivos electrónicos 
portátiles o donde no existe otra manera de obtenerla; pero cuentan con la 
desventaja de su indefectible “agotamiento”. En al caso particular de un 
vehículo, la batería que proporciona la energía en el arranque y en el 
encendido del dispositivo de ignición, además de luces y otros sistemas 
propios, tiene la ventaja de poder ser recargada en forma permanente desde 
un sistema de generación de corriente eléctrica (alternador) con el aditivo de un 
regulador de voltaje, por lo que su vida útil es extensa. 
 
Para la mayoría de los circuitos electrónicos dedicados a aplicaciones Indus-
triales, comerciales, hogareñas, militares, etc. debe contarse con un sistema 
que proporcione la tensión de alimentación en forma permanente sin variar su 
valor, y de la mayor calidad que se pueda; refiriéndonos con el término de 
calidad al conjunto de características que debería cumplir una fuente de 
alimentación y que detallamos a continuación: 
 
• Tensión constante para cualquier condición de carga. 
• Voltaje plano, sin variaciones en el tiempo, para cualquier condición de 
carga. 
• Capacidad de corrientede salida máxima sin perturbaciones en el voltaje. 
 
Para realizar una fuente de alimentación con estas características, lo primero 
que debemos elegir es la fuente de energía que nos proporcionará en forma 
permanente la tensión requerida por nuestro circuito, equipamiento etc. Es 
indudable que esta fuente primaria es la linea de alimentación de energía 
eléctrica domiciliaria o industrial, sea monofásica o trifásica. El objetivo es 
entonces, transformar esta tensión eléctrica de formato sinusoidal y de niveles 
extremadamente grandes para nuestros propósitos en un voltaje acorde a 
nuestras necesidades. En este capítulo estudiaremos las fuentes de 
alimentación de baja potencia destinadas a la alimentación de circuitos 
electrónicos en general. Primero se hará una descripción de las fuentes no 
reguladas para luego referirnos a las más elaboradas como son las fuentes 
 
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reguladas, ya sea con componentes discretos o con circuitos integrados 
diseñados a tal fin. 
 
 
6.2 FUENTES FIJAS NO REGULADAS. 
Las fuentes de alimentación no reguladas son las mas simples de configurar ya 
que se necesitan muy pocos componentes para realizarlas. El término 
regulación aparece aquí para distinguir dos tipos de fuentes muy diferentes. 
Una fuente regulada tiene la capacidad de mantener su tensión constante para 
cualquier condición de carga, dentro de los límites establecidos en el diseño; 
por lo tanto las fuentes no reguladas no poseen esta virtud pero son mucho 
más simples y económicas que las anteriores. En muchas aplicaciones no se 
justifica incorporar al circuito alimentación de alta calidad, por lo que para estos 
casos son válidas las fuentes simples que describiremos ahora; si bien hay que 
tener en cuenta que una fuente con regulación en su salida se desarrolla a 
partir de una fuente sin regulación. 
 
Las fuentes no reguladas se basan en la rectificación y filtrado de una onda de 
tensión sinusoidal alternada. Se entiende por rectificación a la transformación 
de una onda alterna (voltaje de ambas polaridades) en una onda continua 
(voltaje de una sola polaridad). No confundir tensión continua con tensión 
constante. La primera puede tener cualquier forma de onda pero siempre con 
la misma polaridad, en cambio la segunda es además constante en el tiempo. 
 
6.2.1 RECTIFICACION Y FILTRADO. 
La rectificación, que se efectúa mediante diodos y que adelantáramos en el 
apartado 2.2, puede realizarse en media onda como lo muestra la figura 6.1 o 
en onda completa, figura 6.2, presentando cada caso ventajas y desventajas. 
Para obtener definitivamente una tensión plana la se recurre al filtrado que 
consiste en transformar la onda rectificada, comunmente llamada onda 
pulsante, en una tensión ya constante. Esta operación la realiza un capacitor 
de valor adecuado. En ambos casos se muestra el circuito básico de la fuente 
de tensión continua no regulada con sus correspondientes diodos rectificadores 
D y el capacitor de filtrado C. 
 
 
 
 
 
Figura 6.1 Rectificación en media onda y filtrado. 
 
 
En general el capacitor utilizado como filtro es de un valor importante, por lo 
que se recurre al tipo electrolítico que puede alcanzar valores sustancialmente 
altos. En la figura 6.1a podemos apreciar la consecuencia de rectificar con solo 
un diodo, que es la supresión del semiciclo negativo de la onda sinusoidal. El 
resultado es una tensión continua con la misma forma que la tensión Vs, salida 
del transformador, en los semiciclos positivos y cero en los … (SIGUE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 
MICROCONTROLADORES 
 
7.1 INTRODUCCION. 
Un microcontrolador (Microcontroller Unit - MCU) es una de las formas más 
sencillas de sistemas de cómputo. Es mucho más simple y pequeño que las 
computadoras personales o profesionales. La mayoría de los MCU son 
simplemente componentes electrónicos bajo el formato físico de circuito 
integrado, que cumplen la función de ejecutores de instrucciones de propósitos 
generales. En estos sistemas se destacan como elementos principales la 
Unidad Central de Procesamiento CPU, y fundamentalmente el programa 
diseñado por el usuario, que como en cualquier sistema de cómputo, sin él, el 
propio computador no tendría posibilidad de funcionamiento alguno. 
 
La figura 7.1 muestra un sistema de cómputo típico compuesto por los bloques 
de memoria, entrada - salida, CPU, reloj, además de un bloque que no es físico 
como los mencionados, sino que tiene el carácter de intangible. Este bloque es 
el programa o software elaborado por el programador, que es la secuencia de 
instrucciones que la CPU debe ejecutar para realizar el trabajo que el usuario 
desea que el sistema de cómputos realice. Cada bloque será descrito en 
detalle. 
 
 
 
 
 
Figura 7.1 Sistema de cómputo básico. 
 
 
Si bien el gráfico anterior es simple, es representativo tanto de un pequeño 
MCU como de un computador personal ya que ambos están compuestos 
básicamente por los bloques indicados. 
 
 
7.1.1 ENTRADAS (INPUT). 
Los dispositivos de entrada proveen información al sistema de cómputo desde 
el mundo exterior. En un sistema PC, el dispositivo de entrada más común es 
el teclado, mientras que en un MCU las entradas pueden ser simplemente 
estados (abierto o cerrado) de un interruptor eléctrico, teclados de 
configuraciones simples (pocas teclas), contactos de sensores tales como 
termostatos, o señales provenientes de dispositivos analógicos o digitales 
similares al MCU. Todos estos dispositivos deben proporcionar al MCU voltajes 
que estén dentro del rango de tensión admisible. En general casi todas las 
entradas reciben dos posibles valores de tensión (“1” y “0”) que coinciden 
normalmente con los valores de alimentación del dispositivo. 
 
 
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También es posible, en algunos casos, introducir señales del tipo analógicas 
bajo la forma de tensión eléctrica ya que el sistema tiene la capacidad de 
convertir estas tensiones en valores digitales que puede procesar 
posteriormente. Estas entradas analógicas también deben estar comprendidas 
en un rango determinado por el fabricante del dispositivo. La mayoría de los 
microcontroladores pueden procesar solamente señales digitales o analógicas 
de entrada de los mismos niveles de voltaje de su propia fuente de 
alimentación: El nivel 0 es el potencial de masa, es decir que tiene 0 Volts, 
normalmente designada como Vss mientras que el nivel 1 es típicamente 5 
Volts o 3,3 Volts dependiendo de la configuración de alimentación asignada. 
 
Los transductores se usan para transformar diferentes parámetros, tales como 
temperatura, presión, humedad, nivel, etc., en niveles lógicos de tensión 
eléctrica que el MCU pueda entender y manipular. Por supuesto que el mundo 
real está lleno de señales analógicas o señales que tienen diferente y muy 
variados niveles en sus parámetros o en sus equivalentes de voltaje, pero 
siempre se pueden acondicionar los niveles para poder introducir al MCU 
información en niveles o formatos adecuados. 
 
 
7.1.2 SALIDAS (OUTPUT). 
Los dispositivos de salida se utilizan para transmitir información o acciones 
desde la computadora hacia el mundo exterior. Haciendo la analogía con un 
sistema PC, el dispositivo de salida típico es la pantalla del monitor, donde 
vemos reflejadas las acciones tomadas por el procesador interno. En un 
sistema MCU, las salidas son señales lógicas del nivel digital mencionado 
anteriormente y son utilizadas para manejar otros dispositivos digitales, LED`s, 
dispositivos eléctricos tales como relés, motores o cualquier carga que pueda 
ser manipulada desde una señal lógica proveniente del MCU y a través de la 
interfase correspondiente. 
7.1.3 UNIDAD CENTRALDE PROCESO (CPU). 
La CPU es el componente físico principal de todo sistema de cómputo; su tarea 
es ejecutar obedientemente el conjunto de instrucciones (programa) que fue 
provisto por el programador y que se encuentra “grabado” en algún lugar en el 
sistema. Para el caso de un MCU este programa se encuentra en una porción 
de memoria asignada a tal efecto. Un programa típico de cómputo instruye a la 
 
 
CPU en tareas como leer información desde las entradas o desde la memoria, 
modificar datos en la memoria y modificar el estado de las salidas “escribiendo” 
niveles lógicos en los lugares de memoria correspondientes a ellas. 
 
Este programa o conjunto de instrucciones que la CPU es capaz de procesar 
puede estar ejecutándose cíclicamente o no, dependiendo de las 
características del programa, pero además pueden coexistir en la memoria 
otros programas que la CPU ejecutará dadas ciertas condiciones externas, tal 
es el caso de alarmas eventuales que modifican el estado de una o mas 
entradas para que la CPU ejecute esa porción específica de software. Son 
muchas las variantes que pueden aparecer en el software de un MCU y la CPU 
debe poder ejecutar dicho programa en el orden que el usuario defina. 
 
En este capítulo abordaremos el tema haciendo referencia a una de las tantas 
líneas de MCUs disponibles en el mercado, que es la caracterizada como 
MC68HC908, cuyo fabricante es la firma FREESCALE, de MORTOROLA. Esta 
línea comprende una importante cantidad de componentes que se diferencian 
entre si por poseer cualidades diferentes que los hacen, en cada caso, 
adecuados a muy diferentes aplicaciones, aunque todos estos componentes 
poseen la misma CPU que comercialmente está identificada como CPU08. 
 
Así por ejemplo se encuentran disponibles MCUs de baja cantidad de entradas 
y salidas y alto potencial de procesamiento a muy bajo costo, o sistemas con 
gran cantidad de pines I/O, o gran capacidad de memoria de programa, o gran 
cantidad de entradas analógicas, etc. 
 
 
7.1.4 RELOJ (CLOCK). 
Los MCU usan un pequeño reloj oscilador con el propósito de hacer que la 
CPU ejecute los pasos de programa correspondientes en forma secuencial y 
ordenada. Cada instrucción a ejecutar por la CPU ocupa uno o más pasos 
comúnmente llamados ciclos de reloj. 
 
El oscilador principal generalmente está contenido, en forma parcial o total, 
dentro del chip del MCU, dejando en algunos modelos para conectar en el 
exterior el elemento oscilante que usualmente es un cristal de cuarzo o 
 
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resonador cerámico externo, como se ve en la figura 7.1. También existen 
sistemas con el oscilador basado directamente en una malla R-C, o 
simplemente sin elemento externo generando su reloj en un circuito interno al 
chip. Estos últimos cuentan con menor precisión en cuanto a la frecuencia 
generada. 
 
 
7.1.5 MEMORIA. 
La unidad más pequeña de una memoria de computadora es el bit que puede 
almacenar un valor de 0 o 1 lógico. Estos bits se agrupan en juegos de 8 para 
formar un “registro” denominado byte. Las grandes computadoras trabajan con 
datos compuestos por juegos de 16, 32, 64 y hasta 128 bits; estos grupos se 
llaman word o palabra, pero un byte es siempre 8 bits. En los pequeños MCUs 
la palabra usualmente tiene un “ancho” de un byte. Este número de bits que 
determina el ancho de la palabra en un sistema de cómputo, define de alguna 
manera la potencialidad del sistema ya que procesar datos, por ejemplo, de 32 
bits es muy diferente a procesar un simple dato de 8 bits. Hay distintos tipos de 
memorias usados en un sistema microcontrolador, y destinados a diferentes 
propósitos. Los más importantes son: 
 
1- La memoria NO VOLATIL, que en el caso de la familia HC908 es del tipo 
Flash, es la memoria donde se graba el programa diseñado por el usuario. 
Esta memoria no cambia su contenido con la falta de alimentación del 
circuito, aunque puede borrarse y escribirse nuevamente con los 
procedimientos adecuados que veremos mas adelante, ya sea quitando de 
funcionamiento al microcontrolador o con rutinas de borrado y grabación 
que corren en tiempo real y permiten grabar porciones de memoria Flash 
sin que el microcontrolador salga de funcionamiento. Este último método 
se utiliza normalmente para la grabación de datos que no deben perder su 
valor con los cortes de energía. En generaciones de microcontroladores 
mas antiguas, el programa de usuario, luego de estar totalmente 
depurado, se grababa en memoria no volátil del tipo OTP-EPROM 
(Programable una vez), que no permitía la regrabación del chip para 
modificación o actualización de software, y mucho menos el 
almacenamiento de datos en tiempo real. 
 
 
 
2- La memoria RAM (random access memory) de usuario. Esta memoria es 
la que el mismo programa de usuario grabado en FLASH utiliza como 
lugares de almacenamiento temporario de datos. La CPU también la utiliza 
para el mismo fin y además en esta zona de memoria se encuentran todos 
los registros del sistema, tales como las puertas de entrada - salida, y 
múltiples registros de configuración del sistema. Los datos grabados en 
este tipo de memoria desaparecen al faltar la alimentación del circuito. 
 
3- La memoria ROM (read only memory) es un tipo de memoria que la familia 
908 por ejemplo, incorpora para contener software ya grabado en fábrica. 
Este software se usa para diferentes propósitos tales como la 
comunicación del microcontrolador con la PC de edición. Las rutinas de 
borrado y grabado de Flash también están contenidas en la memoria 
ROM. 
 
 
7.2 EL MICROCONTROLADOR. 
Después de explicar distintas partes de un sistema MCU general podemos 
hablar de qué es, específicamente, un microcontrolador. La figura 7.2 muestra 
con más detalle el interior de un MCU típico (recuadro de líneas de trazos en la 
figura 7.1). 
Un microcontrolador típico puede ser definido como un sistema de cómputo 
completo que incluye los módulos: CPU, memoria No Volatil, memoria RAM, 
reloj oscilador, dispositivos de entrada salida I/O, módulos de control y módulos 
accesorios como conversor A/D, TIMER, etc., que le dan al sistema una 
potencia de trabajo importante; todos contenidos en un único circuito integrado 
de dimensiones muy pequeñas. 
 
 
 
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Figura 7.2 Microcontrolador clásico. 
Este concepto permite incorporar a la electrónica digital convencional sistemas 
de muy bajo costo en espacios muy reducidos y con gran potencialidad ya que 
de alguna manera se trata de un sistema que cumple tareas específicas 
determinadas por el diseñador y encargadas al microcontrolador. La diversidad 
de modelos de una misma marca y, por extensión, a las muchas diferentes 
marcas que se encuentran disponibles, es muy amplia y cada microcontrolador 
o familia de ellos merece dedicación particular para conocer a fondo la 
estructura interna, la forma de programarlos, sus bloques funcionales y las 
bondades y falencias que tienen cada uno. 
 
 
 
Funcionalmente, un microcontrolador no es menor que una computadora 
hogareña o profesional, aunque potencialmente es muchísimo menor ya que 
tiene grandes limitaciones en cuanto a la capacidad de memoria RAM, 
capacidad de memoria no volátil, velocidad de procesamiento capacidad de 
manejo de periféricos externos y capacidad de señales de entrada, y por 
supuesto los lenguajes de programación son de carácter mucho mas elemental 
que los usados en el otro tipo de computadores. En este capítulo se darán 
pautas sobre como programar en lenguaje assembler, que con el editor, el 
compilador y el simulador instalados en una PC forman una herramienta de 
desarrollo potente que nos permitirá diseñar e instalar, dentro del 
microcontrolador, esa parte intangible que mencionamos anteriormente y que 
nos permite transformar a nuestro pequeño circuitointegrado en un dispositivo 
digital que realiza las tareas en tiempo y forma, que nosotros hemos previsto. 
 
Antes de explicar el funcionamiento interno de un microcontrolador veremos 
algunos conceptos básicos sobre el tipo de datos (o números) que manejan 
este tipo de dispositivos, y sobre los módulos específicos como memorias y 
módulos de entrada – salida. 
 
 
7.2.1 NUMEROS Y CODIGOS DE COMPUTADORA. 
Las computadoras trabajan con información en diferentes formas. Las 
personas trabajamos típicamente en un sistema de numeración de base 10 es 
decir diez dígitos diferentes: 0,1,..., 9 (probablemente debido a que poseemos 
diez dedos). Las computadoras binarias digitales trabajan en base 2 debido a 
que toda la información se representa por juegos de dígitos los cuales pueden 
tomar los valores 0 o 1 exclusivamente. Veremos en esta sección como se 
representan los números binarios y agrupaciones de éstos en conjuntos de tres 
tales como los números octales, o de cuatro como los hexadecimales, además 
de decimales codificados en binario (BCD). 
 
 
7.2.2 NUMEROS BINARIOS, OCTALES Y HEXADECIMALES. 
En números decimales o de base 10, el “peso” de cada dígito es diez veces 
mas grande que el dígito inmediatamente a su derecha. El dígito mas a la 
 
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derecha de un número entero decimal está en el lugar de las unidades, el dígito 
a su izquierda es el de las decenas, luego vienen las centenas y así 
sucesivamente. En números binarios (base 2) el peso de cada dígito es dos 
veces más grande que el dígito inmediatamente a su derecha. Análogamente a 
lo expresado para el caso decimal, el dígito de mas a la derecha corresponde a 
las unidades, el próximo dígito a la izquierda corresponde al doble, el próximo 
al cuádruple, el próximo a ocho veces la unidad y así sucesivamente. 
 
Aunque las computadoras trabajan cómodamente con números binarios de 8, 
16, 32 o más dígitos, los humanos encontramos inconveniente trabajar con 
tanta cantidad de dígitos al mismo tiempo. El sistema de numeración 
hexadecimal o de base 16, con 16 símbolos diferentes, ofrece un compromiso 
práctico debido a que un dígito hexadecimal representa cuatro dígitos binarios. 
La tabla 7.1 muestra la relación entre los números decimales, binarios, octales 
y hexadecimales. Estos cuatro sistemas diferentes de numeración son 
diferentes maneras de representar las mismas cantidades numéricas. Las 
letras A a F, en la columna de los números hexadecimales se usan para 
representar los valores correspondientes a los números decimales 10 a 15 
respectivamente, mientras que en los números octales, se puede notar que no 
existen los símbolos 8 y 9 ya que es un sistema de solo ocho símbolos 
(0,1,…,7). 
 
 
 
 
BASE 10 
DECIMAL 
BASE 2 
BINARIO 
BASE 8 
OCTAL 
BASE 16 
HEXADECIMAL 
0 
1 
2 
3 
0000
0001
0010
0011
0000 
0001
0002
0003
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
0100
0101
0110
0111
0004
0005
0006
0007
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
1000
1001
1010
1011
0010
0011
0012
0013
8 
9 
A 
B 
12 
13 
14 
15 
1100
1101
1110
1111
0014
0015
0016
0017
C 
D 
E 
F 
16 
17 
0001 0000
0001 0001
0020
0021
10 
11 
… … … … 
 100 
… 
255 
256 
0110 0100
…
1111 1111
1 0000 0000
0144
…
0377
0400
64 
… 
FF 
100 
… … … … 
1.023 
1.024 
… 
65.535 
0011 1111 1111
0100 0000 0000
…
1111 1111 1111 1111
1777
2000
…
177777
3FF 
400 
… 
FFFF 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla 7.1 Equivalencias entre sistemas numéricos. 
 
 
Para evitar confusiones entre los sistemas de numeración decimal y los demás, 
se ha convenido universalmente colocar el símbolo $ delante del número 
hexadecimal y el símbolo @ delante del número octal, para discriminarlos. Por 
ejemplo 64 significa en numeración decimal … (SIGUE) 
 
	CONCEPTOS ELECTRONICOS BASICOS.
	1.1 INTRODUCCION.
	1.2 MAGNITUDES ELECTRICAS DE UN CIRCUITO.
	1.2.1 TENSION ELECTRICA.
	DIODOS Y TRANSISTORES.
	2.1 INTRODUCCION.
	AMPLIFICADORES OPERACIONALES.
	3.1 INTRODUCCION.
	SISTEMAS DIGITALES BASICOS.
	3.1 INTRODUCCION.
	5.1 INTRODUCCION.
	6.1 INTRODUCCION.
	7.1 INTRODUCCION.
	BASE 10
	A
	B