El propósito de esta obra es servir como libro de texto para los cursos de fundamentos de electrónica de los estudios de ingeniería eléctrica e informática. El libro adopta frecuentemente el punto de vista del diseñador a la hora de explicar los circuitos, ilustra las tareas de diseño con numerosos ejemplos, muestra cómo probar diseños de circuitos utilizando SPICE y proporciona numerosos problemas de diseño con los que los estudiantes pueden practicar.
NOVEDADES DE LA SEGUNDA EDICIÓN
1. Se ha reorganizado y rescrito todo el libro con el objetivo de reducir su longitud y hacer más fácil a los estudiantes su lectura.
2. Se introducen antes las técnicas de circuitos integrados, y se pone un mayor énfasis en ellas a lo largo de todo el libro.
3. Se han tenido en cuenta las necesidades de los estudiantes de ingeniería e informática, tratando el comportamiento de los dispositivos en conmutación con una mayor antelación dentro del libro, añadiendo capítulos sobre los circuitos lógicos CMOS, y agregando una explicación sobre los convertidores de datos.
4. Se proporcionan varios ejemplos, como motivación, en las secciones tituladas «Proceso de diseño de un circuito», fuera del cuerpo principal del libro, para mostrar cómo pueden diseñarse circuitos interesantes utilizando el material estudiado en el libro hasta ese momento. Por ejemplo, justo después de los capítulos sobre amplificadores operacionales y diodos, se ilustra el diseño de un generador de funciones.
5. La introducción y el tratamiento de las características externas de los amplificadores han sido condensadas dentro del primer capítulo.
6. Se pone un mayor énfasis en los transistores MOSFET que en los JFET.
7. Los amplificadores operacionales son tratados en un único capítulo.
8. El tratamiento de la física de los dispositivos ha sido acortado, y se incluye en los distintos capítulos según va siendo necesario.
9. El capítulo sobre SPICE ha sido eliminado, porque la mayor parte de los estudiantes aprenden a utilizar SPICE en sus cursos sobre circuitos.
Contenido del libro
Este libro permite poner en práctica una amplia variedad de cursos. Se proporciona material más que suficiente para dos cursos semestrales (o tres cuatrimestrales), permitiendo una selección de temas adaptada a los intereses del profesor y de los estudiantes.
El Capítulo 1 contiene una introducción a la electrónica y trata las características externas de los amplificadores. Las primeras secciones proporcionan a los estudiantes una visión global, e ilustran sobre cómo encajan en dicha visión los detalles estudiados en este libro. Normalmente, el autor considera este material como de lectura, pero no invierte tiempo de clase en él. A continuación, se introducen conceptos básicos sobre amplificadores, como la ganancia, la resistencia de entrada, la resistencia de salida, la respuesta en frecuencia y los modelos de circuito para los amplificadores. El capítulo concluye con una explicación sobre los amplificadores diferenciales, preparando el terreno para el tema de los amplificadores operacionales.
El Capítulo 2 trata los circuitos con amplificadores operacionales, incluyendo temas de amplificadores básicos, errores en los amplificadores operacionales, integradores y diferenciadores. El estudio de amplificadores proporciona una aplicación inmediata de los conceptos (introducidos en el Capítulo 1) de ganancia, resistencia de entrada, resistencia de salida y tipos de amplificadores ideales.
El Capítulo 3 trata los diodos y los circuitos con diodos, incluyendo conceptos como líneas de carga, diodos ideales, rectificadores, conformadores de onda, circuitos lógicos, reguladores de tensión, física de dispositivos y comportamiento de conmutación. El concepto de circuito equivalente en pequeña señal se introduce en la Sección 3.8, preparando el terreno para el análisis de amplificadores BJT y FET.
La sección «Proceso de diseño de un circuito: generador de funciones», se presenta aparte del texto principal, y aparece entre los Capítulos 3 y 4. Esta sección muestra a los estudiantes cómo puede emplearse el material de los primeros tres capítulos para diseñar un circuito útil e interesante.
El Capítulo 4 trata sobre las características de los bipolares, el análisis de línea de carga, los modelos de gran señal, la polarización, el análisis de circuitos equivalentes en pequeña señal, el amplificador en emisor común, el seguidor de emisor y la utilización del bipolar como conmutador en los circuitos lógicos.
El Capítulo 5 contiene un tratamiento similar de los transistores FET, destacando los MOSFET. Si se desea, puede invertirse el orden de los Capítulos 5 y 6 sin demasiada dificultad.
La sección «Proceso de diseño de un circuito: amplificador multietapa» aparece inmediatamente después del Capítulo 5, e ilustra cómo puede diseñarse un amplificador multietapa utilizando los conceptos aprendidos en los Capítulos 4 y 5.
El Capítulo 6 trata los circuitos lógicos digitales, haciendo especial hincapié en la tecnología CMOS. Se cubren los conceptos básicos sobre circuitos lógicos, el inversor NMOS con resistencias de pull-up, el inversor CMOS, los retardos de propagación, las puertas NOR y NAND, la lógica dinámica y las puertas de transmisión. Los amplificadores integrados diferenciales y multietapa, incluyendo las técnicas de polarización para circuitos integrados, se tratan en el Capítulo 7.
El Capítulo 8 estudia la respuesta en frecuencia de los amplificadores, incluyendo el efecto Miller, el modelo híbrido en n para el bipolar y las configuraciones más comunes de amplificadores.
El Capítulo 9 examina los temas de realimentación y osciladores. Las Secciones 9.1 a 9.4 tratan los diversos tipos de realimentación y sus efectos sobre la ganancia y las impedancias. A continuación, se proporcionan varios ejemplos de diseño en la Sección 9.5.
Las Secciones 9.6 a 9.9 tratan la respuesta transitoria, la respuesta en frecuencia y la compensación de amplificadores realimentados. En la Sección 9.10 se
analizan varios ejemplos de amplificadores con realimentación. Finalmente, se explican los fundamentos sobre osciladores en las Secciones 9.11 y 9.12.
La sección «Proceso de diseño de un circuito: marcapasos» aparece después del Capítulo 9, y muestra una interesante aplicación de muchos de los circuitos y conceptos explicados en el libro.
En el Capítulo 10 se presentan las etapas de salida y las fuentes de alimentación, incluyendo las consideraciones térmicas, los dispositivos de potencia, los amplificadores de clase A y clase B, los reguladores lineales de tensión y el diseño de fuentes de alimentación.
El Capítulo 11 trata sobre filtros activos, circuitos sintonizados, redes de adaptación de impedancias, osciladores LC y osciladores a cristal.
El Capítulo 12 estudia los comparadores, circuitos temporizadores y convertidores de datos, incluyendo el Schmitt-trigger, circuitos multivibradores, el circuito integrado temporizador 555, convertidores digital-analógicos y convertidores analógico-digitales.
Finalmente, la sección «Proceso de diseño de un circuito: convertidor ca-cc de precisión », ilustra otro diseño práctico donde se emplean muchos de los conceptos anteriormente tratados en el libro.
Indice
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Capítulo 1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Capítulo 2. Amplificadores operacionales . . . . . . . . . . . . . . . 63
Capítulo 3. Diodos y circuitos con diodos . . . . . . . . . . . . . . 137
Proceso de diseño de un circuito. Un generador de funciones . . . . . 207
Capítulo 4. Transistores bipolares . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Capítulo 5. Transistores de efecto de campo . . . . . . . . . . . . . 295
Proceso de diseño de un circuito. Amplificador discreto multietapa . . 353
Capítulo 6. Circuitos lógicos digitales . . . . . . . . . . . . . 361
Capítulo 7. Amplificadores integrados diferenciales y multietapA...425
Capítulo 8. Respuesta en frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . .497
Capítulo 9. Realimentación y osciladores . . . . . . . . . . . . . . 571
Proceso de diseño de un circuito. Un marcapasos . . . . . . . . . . . 675
Capítulo 10. Etapas de salida y fuentes de alimentación . . . . . 685
Capítulo 11. Filtros activos y circuitos sintonizados . . . . . . . . . 747
Capítulo 12. Circuitos conformadores de onda y convertidores de datos . . . . 821
Proceso de diseño de un circuito. Un convertidor ca-cc de precisión ..877
Apéndice A Resistencias discretas . . . . . . . . . . . . . . . . 887
Apéndice B Hojas de especificaciones para el transistor bipolar 2N2222A . . . 889
Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 895
Índice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .897
Idioma: Español
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