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Teoría
El Alfa y la Beta del transistor BJT

¿Que aficionado a la electrónica no ha oido hablar alguna vez de la "Beta" (β) de un transistor?. Para algunos quizás el término "hFE" les será más conocido que el anteriormente mencionado, aunque básicamente son la misma cosa.

Otro parámetro del transistor posiblemente menos conocido y del que suele hablarse más escasamente, aunque ambos están intimamente relacionados como vamos a ver en la última sección de este artículo, es el llamado "Alfa" (α), también denominado "factor de mérito".

Sin embargo, oir hablar a menudo de algo y saber exactamente de que se trata son dos asuntos muy diferentes ¿no te parece?.

Sabemos que en la red pueden encontrarse miles de páginas que hablan sobre este tema. No obstante, en muchas de ellas solo pueden leerse textos "copy & paste" procedentes de libros técnicos, la mayoría de veces áridos, pesados de leer y difíciles de asimilar. En otras, la información no está completa o contiene errores que desorientan y confunden al lector.

Con el presente artículo queremos hacer llegar esta información a nuestros visitantes por una parte de forma amena y sin complicaciones, y por otra sumergiéndonos matematicamente en la relación que une a los dos parámetros mencionados para aquellos que les guste profundizar en estos temas ¿Te subes a este carro?.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
48 Lecciones de Radio (Jose Susmanscky) Tomo 1

Tomo 1 de esta vieja pero extraordinaria colección de información sobre radio.

Escrita con un lenguaje sencillo, a poco cuidado que se ponga en su lectura se adquirirán los conocimientos básicos necesarios para el estudio de la electrónica y la radio. Estos libros son un clásico que hay que tener y hay que leer. En este tomo se estudian temas como el magnetismo, condensadores, ley de Ohm, resistencias, corriente alterna, recepción de señales de radio, etc...

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Radioaficionados
Medidor de campo para Banda Ciudadana (27 MHz)

Justo hace ahora cuatro años publicamos en nuestro blog un artículo titulado "Medidor de campo sencillo". Se trataba de un pequeño dispositivo con el que podíamos evaluar el nivel de un campo electromagnético de una amplia gama de frecuencias, al usarse un diseño aperiódico exento de circuitos de sintonía.

Debido en parte a esta última particularidad, la sensibilidad del aparato no era precisamente una de sus mejores características aunque, eso si, cumplía perfectamente su cometido y permitía el ajuste de una gran diversidad de equipos transmisores. No obstante, en algunos casos se echaba de menos la mencionada falta de sensibilidad.

En este artículo os presentamos otro modelo de medidor de campo, en esta ocasión para la Banda Ciudadana (27 MHz), aunque mediante un ligero ajuste puede usarse entre 26 y 30 MHz. Su sensibilidad es bastante superior a la del primero.

Además tiene la posibilidad de poder usarse en otras gamas de frecuencia mediante el intercambio de la bobina de sintonía. ¿Te interesa?.

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Miscelanea
La circunferencia, el círculo y el número PI (π)

La mayor parte de las personas que vivimos en paises desarrollados, quizás porque estamos acostumbrados a obtenerlo todo con suma facilidad y/o que las cosas vengan a nosotros como caídas del cielo, a menudo las damos por sentadas de manera automática.

Practicamente en ningún momento nos preguntamos porqué algo es o se produce de una determinada manera. Nos basta con saber que tal o cual cosa es como es y punto, lo aceptamos sin reservas.

Algo así nos ha ocurrido a muchos cuando asistíamos a la escuela, en épocas pasadas. ¿Recuerdas cuando aprendiste la fórmula para hallar la longitud de la circunferencia?. ¿O cuando te enseñaron la fórmula para calcular la superficie del círculo?. Todos las aceptamos sin pestañear, y pocos fuimos los que nos preguntamos de donde habia salido el famoso número PI (π). Muchos daban por sentado que aquello era así porque lo decía nuestro profesor de matemáticas y se acabó.

Pero en realidad, esas conocidas fórmulas han salido de algún sitio o, mejor dicho, han sido promulgadas por una o varias personas después de haber dedicado mucho tiempo y esfuerzo al estudio de estas figuras geométricas.

¿Te gustaría saber más sobre este tema y conocer como se han llegado a obtener las mencionadas fórmulas y como están relacionadas entre ellas?... ¡Pues clica en "Leer completo..." ya!.

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Práctica
El electroscopio

Llegó la hora de realizar nuestra primera práctica electrónica. Una vez que hemos estudiado la electricidad estática estaría bien ver los efectos que produce esta mediante un artilugio construido por nosotros mismos.

En este artículo vamos a explicar que es un electroscopio y además vamos a fabricar uno con materiales muy comunes a practicamente costo cero. Siendo un instrumento sumamente fácil y económico de construir, con él podremos ver los efectos de la electricidad estática estudiados en el artículo anterior.

William Gilbert (1544-1603), médico y físico inglés, fué la persona que construyó por primera vez un electroscopio para realizar experimentos con cargas electrostáticas. Acérrimo defensor de la teoría copernicana, sus mayores aportaciones a la ciencia tratan sobre electricidad y magnetismo. Al mostrar que el hierro a altas temperaturas (al rojo) no presenta alteraciones magnéticas, se adelantó a los modernos descubrimientos de Curie. Aunque actualmente el instrumento inventado por Gilbert no es más que una pieza de museo, existiendo herramientas muchísimo mas modernas para estos menesteres, resulta muy instructiva su construcción. Prepárate pués para empezar a experimentar con la electricidad estática.

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Teoría
Telecomunicaciones - El telégrafo

Desde tiempos inmemoriales el hombre ha intentado comunicarse con sus semejantes a través de la distancia. Desde tiempos muy remotos esa ha sido una obsesión para el ser humano. El poder hacerle llegar un mensaje instantaneo a un ser querido a cientos o a miles de kilómetros era, hasta hace relativamente pocos años, una verdadera utopía.

El sonido y la luz han sido ampliamente utilizados a lo largo de la historia de la humanidad como soporte para los mensajes a transmitir. Sin embargo, ambos adolecen de problemas insalvables debido a su propia naturaleza. En el caso del sonido al tratarse de ondas mecánicas de muy corto alcance como ya hemos estudiado, y en el caso de la luz, aunque se trata de una onda electromagnética, es por contra de trayectoria rectilinea y, además, frenada en seco cuando se encuentra con un obstáculo opaco, lo que en ambos casos hacen imposible su utilización para estos menesteres.

La realidad ha sido que solo usando señales basadas en la electricidad, señales eléctricas, se han conseguido resultados adecuados a lo que se buscaba. ¿Te interesaría conocer como se desarrolló este asunto desde el principio, y de paso ahondar en el funcionamiento de los artilugios que se usaron en su desarrollo? Todo en este artículo.

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Noticias
Curso de ELECTRÓNICA BÁSICA 02

PUBLICADO EL CAPÍTULO 2

Publicado el segundo capítulo de nuestro CURSO DE ELECTRÓNICA BÁSICA. Puedes visualizarlo en este mismo artículo.

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Las ondas (II)

Cuando hemos hablado del movimiento ondulatorio producido por la piedra que cae en el estanque de aguas tranquilas no hemos ahondado demasiado en su mecánica ni en sus peculiaridades. El estudio de tales ondas puede darnos muchas ideas y proporcionarnos algunos conocimientos relacionados con el resto de ondas, incluidas las ondas electromagnéticas utilizadas en las transmisiones de radio. Para un observador poco experimentado, las ondas producidas por la piedra al caer no son mas que unas pocas circunferencias que se dibujan en el agua y que se alejan del punto en donde cayó el pedrusco, aumentando progresivamente de diámetro y disminuyendo de intensidad. Sin embargo, hay mucha más información implícita en esas circunferencias de la que se ve a simple vista, solo que debemos conocer la manera de extraerla para así poder asimilarla.

Una vez dicho esto surgen algunas preguntas relacionadas con lo expuesto hasta el momento. ¿Que métodos podemos utilizar para conocer estas ondas mas a fondo? ¿Que podemos aprender de ellas que aplique también a los demás tipos de ondas? ¿Cuales son sus características principales? Todas las respuestas vienen a continuación.

Vamos a suponer que nos hemos fabricado un lago especial, o mejor dicho, un depósito de agua especial con unas dimensiones muy grandes y paredes de cristal, algo así como una pecera inmensa. Ahora, y como un observador de lujo, vamos a repetir nuestro experimento de la piedra que cae al agua pero en esta ocasión situándo nuestros ojos al mismo nivel que el líquido elemento, de manera que vamos a poder ver exactamente qué pasa cuando la piedra cae en el agua. Lo entenderemos mucho mejor si repetimos el párrafo del artículo anterior que tiene que ver con lo que venimos diciendo y vemos una ilustración relativa a ello:

En el momento del choque de la piedra con el agua esta es obligada a desplazarse violentamente y se crea un vacío en la superficie del lago. Parte del agua que ocupaba esta cavidad asciende por encima del nivel que el lago tenía cuando estaba en reposo lo que hace que se forme una pared alrededor del punto donde ha caido la piedra, pared que supera en altura el nivel normal del agua del estanque. El agua que ha subido por encima del nivel de reposo del lago vuelve a caer y se coloca ahora por debajo del nivel de reposo, provocando con ello una nueva subida del agua circundante y una nueva pared, lo que significa otra nueva onda, que otra vez supera el nivel normal del agua. El proceso se repite mermando su intensidad progresivamente debido al peso del agua, y por lo tanto a la resistencia que esta opone para ser desplazada, llegando a anularse completamente la formación de estas ondas transversales.

Ahora si que podemos ver perfectamente la onda producida por la piedra al caer. Se trata de una onda de las de tipo "mecánico" que, como dijimos en el artículo anterior, necesitan de un medio para propagarse y en este caso dicho medio es el agua. Entendemos que la onda no es la circunferencia completa que vemos formarse en el lago sino una sección de dicha circunferencia. En el dibujo de la parte superior estamos viendo seccionadas un buen número de esas circunferencias y podemos apreciar la onda formada en todo su esplendor. Dicha onda aparece como una linea ondulada, practicamente con forma senoidal. Se trata del mismo movimiento ondulatorio que vimos en el video que comentamos en el artículo anterior el cual se produce usando como medio de transmisión un muelle lo suficientemente largo y elástico. En este video parece que el muelle se desplaza rápidamente en toda su longitud hacia la parte fija situada en el otro extremo, pero solo lo parece ya que el extremo que se tiene agarrado con la mano continúa estando agarrado. Lo que vemos es el movimiento ondulatorio producido por la vibración inicial que se le ha dado con la mano, similar al que produce la piedra al caer en el agua.

ANALISIS DE UNA ONDA
Una vez determinado el movimiento ondulatorio vamos a analizarlo en profundidad. Para empezar diremos que todo movimiento ondulatorio es simétrico y formado por dos mitades iguales, una en la parte superior y otra en la inferior. Justo en medio de estas dos mitades y a modo de división está la "linea cero", llamada así porque la energía ondulatoria es de valor nulo en los puntos en los que pasa por esta linea. Si nos fijamos en la ilustración de la onda producida en el agua por la piedra al caer, la linea cero sería el nivel que el agua tiene cuando está en reposo ya que en ese momento no existe ninguna energía que perturbe al líquido elemento y por lo tanto su valor es cero. A esta linea también suele llamársele "linea de tiempos" ya que en ella se representan los períodos de tiempo en que se produce la onda.

Fíjate en la linea vertical que hemos añadido a la izquierda de la onda en la ilustración de arriba. Se llama "linea de potenciales". En la parte de esta linea que se encuentra por encima de la linea cero se representan los valores máximos alcanzados por el potencial de la onda mientras que en la parte de abajo se representan los valores mínimos de dicho potencial. Si observas la linea de potenciales verás que en la parte superior se representan los valores positivos de la onda y en la parte inferior los valores negativos.

Al punto más elevado de una onda se le llama "pico" o "cresta" y al punto que alcanza el nivel mas bajo se le llama "seno". La "amplitud" de la onda es la altura que alcanza una cresta con relación a la linea cero. La amplitud de la onda va a depender de la energía que produce su formación.

En el caso de las ondas generadas en el agua su amplitud va disminuyendo progresivamente ya que va perdiendo energía debido a la resistencia que ofrece el agua a causa de su peso, hasta llegar a anularse del todo, momento en el cual el agua llegará a la calma total.

Se dice que se ha completado una onda cuando, partiendo de la linea cero, se ha recorrido una cresta y un seno y se llega de nuevo a la linea cero. Se habla entonces de una "onda completa". También estamos frente a una onda completa cuando partimos de una cresta y llegamos a otra cresta, o cuando partimos de un seno y llegamos a otro seno. El concepto es completamente equivalente y en los tres casos mencionados tendremos ante nosotros una onda completa. Aunque quizás no te lo parezca te aseguro que es así. Lo entenderás seguidamente con la explicación de otro concepto.

Un parámetro muy importante e intimamente relacionado con las señales de radio es el llamado "longitud de onda". Se trata de una de las características que más nos interesa conocer ya que nos permitirá ahondar en el conocimiento de las ondas electromagnéticas y gracias a ello estaremos en disposición de entender muchas de las expresiones que como radioaficionados oímos todos los dias pero que no alcanzamos a interpretar de forma correcta.

La definición es la siguiente: La longitud de onda es la distancia que existe entre dos puntos cero alternativos. La longitud de onda también puede medirse entre dos crestas o entre dos senos (cualquiera de las tres medidas dará el mismo resultado). Para que entiendas mejor el concepto mira las ilustraciones y observa como la longitud de onda es idéntica para cualquiera de las tres maneras posibles de medición mencionadas.

Algo que debes retener en tu mente debido a su transcendencia es el concepto de invariabilidad de la longitud de onda de un movimiento ondulatorio determinado. Lee atentamente lo que sigue:

"La longitud de onda de un movimiento ondulatorio determinado permanece constante e invariable a lo largo de todo el camino que recorra, aunque su amplitud puede variar"

Para entender el concepto volvamos a la piedra que cae al agua. Hemos dicho que la amplitud de la onda producida va disminuyendo según se desplaza hacia la orilla, sin embargo su longitud de onda permanecerá constante aunque se haya desplazado 50 metros. Dicho de otro modo; la longitud de la onda medida justo al lado de la piedra será la misma que la que midamos a 50 metros del punto donde cayó dicha piedra, aunque su amplitud se haya reducido 15 veces.

Hasta aquí este segundo artículo sobre las ondas. Hay muchas cosas más que escribir sobre ellas pero lo dejaremos para otro momento. Decirte que con lo estudiado ya estás preparado para entender muchas cosas que antes quizás te sonaban a chino o no llegabas a comprender en toda su extensión. Lo verás próximamente aquí en www.radioelectrónica.es, nuestro punto de encuentro.

 

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