Circuitos y Dispositivos Electronicos 6ta Ed - Lluis Prat Viñas [pdf]
Contenido
CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS
por PRAT VIÑAS
Isbn 970150299X
Indice del Contenido
1 Conceptos básicos
1.1 Magnitudes eléctricas fundamentales
1.1.1 Carga eléctrica
1.1.2 Campo eléctrico
1.1.3 Tensión
1.1.4 Corriente
1.1.5 Potencia
1.2 Componentes, dispositivos y circuitos
1.3 Señales
1.3.1 Señal escalón
1.3.2 Señal exponencial
1.3.3 Señal sinusoidal
1.4 Leyes de Kirchhoff
1.5 Símbolos y unidades
Cuestiones y problemas
2 Circuitos resistivos
2.1 Concepto de resistencia
2.2 Análisis de circuitos resistivos por el método de nudos
2.3 Análisis de circuitos resistivos por el método de mallas
2.4 Concepto de circuito equivalente
2.5 Resistencias en serie. El divisor de tensión
2.6 Resistencias en paralelo. El divisor de corriente
2.7 Reducción de circuitos resistivos
Cuestiones y problemas
3 Circuitos lineales
3.1 Linealidad y superposición
3.2 Cálculo de un circuito por el método de superposición
3.3 Circuitos equivalentes de Thévenin y de Norton
3.4 Transferencia de señal
Cuestiones y problemas
4 Fuentes dependientes
4.1 Concepto de fuente dependiente lineal
4.2 Análisis de circuitos con fuentes dependientes
4.3 Fuentes dependientes y circuitos activos
4.4 El amplificador operacional
4.5 Análisis de circuitos con A.O. que trabajan en la región lineal
4.6 Circuitos de acoplamiento con A.O.
4.7 Análisis de circuitos con A.O. operando en forma no lineal
4.8 Análisis de circuitos con ordenador usando SPICE
Cuestiones y problemas
5 El condensador, la bobina y el transformador
5.1 El condensador
5.1.1 El condensador ideal
5.1.2 Principio físico de funcionamiento
5.1.3 Asociación de condensadores
5.2 Análisis de circuitos RC
5.2.1 Respuesta de un condensador a señales en escalón
5.2.2 Respuesta de circuitos RC a excitaciones sinusoidales
5.3 La bobina
5.3.1 La bobina ideal
5.3.2 Principio físico de funcionamiento
5.3.3 Asociación de bobinas en serie y en paralelo
5.4 Análisis de circuitos RL
5.5 Linealidad y energía almacenada en condensadores y bobinas
5.6 El transformador
5.6.1. El transformador ideal
5.6.2. El transformador real
5.7 Análisis de circuitos con condensadores y bobinas usando SPICE
Cuestiones y problemas
6 El diodo. Circuitos con diodos
6.1 El diodo. Conceptos básicos
6.1.1 El diodo ideal
6.1.2 El diodo real
6.2 El diodo en continua y baja frecuencia
6.3 El diodo rectificador
6.3.1 Modelización del diodo rectificador
6.3.2 Técnicas de análisis de circuitos con diodos en continua y baja frecuencia
6.3.3 Aplicaciones del diodo rectificador
6.4 El diodo zener
6.4.1 Modelización del diodo zener
6.4.2 Aplicaciones del diodo zener
6.5 El diodo en régimen dinámico. Transitorios de conmutación
6.6 El diodo en pequeña señal
6.6.1 Concepto de circuito incremental
6.6.2 Modelo del diodo en pequeña señal
6.7 Consideraciones térmicas
6.7.1 Efectos de la temperatura sobre las características del diodo
6.7.2 Potencia disipada y aumento de la temperatura
6.8 Análisis de circuitos con diodos usando SPICE
6.8.1 Modelo SPICE del diodo
6.8.2 Ejemplos de análisis de circuitos con diodos con SPICE
Cuestiones y problemas
7 El transistor bipolar
7.1 El transistor bipolar. Conceptos básicos
7.2 El transistor bipolar en continua y en baja frecuencia
7.2.1 Curvas características del transistor bipolar en emisor común
7.2.2 Análisis de circuitos con transistores bipolares en continua
7.3 El transistor bipolar en régimen dinámico
7.4 El transistor bipolar como interruptor
7.4.1 Puertas lógicas con transistores bipolares. Puertas TTL
7.5 El transistor bipolar como amplificador. Conceptos básicos
7.5.1 Análisis en continua. Punto de reposo
7.5.2 Análisis en gran señal. Amplificación y márgenes dinámicos
7.5.3 Análisis en pequeña señal. Circuito incremental y ganancia
7.5.4 Amplificador con componentes discretos
7.5.5 Estructura típica de un amplificador integrado
7.5.6 Resistencia de entrada y resistencia de salida de un amplificador
7.6 El transistor bipolar como amplificador. Modelos en pequeña señal
7.6.1 El circuito equivalente híbrido en n
7.6.2 El circuito equivalente de parámetros h
7.6.3 Limitaciones del transistor bipolar en alta frecuencia
7.7 El transistor bipolar como amplificador. Etapas elementales
7.7.1 Análisis de las etapas elementales
7.7.2 Comparación entre las etapas elementales
7.8 El par de transistores bipolares acoplados por emisor
7.8.1 El amplificador diferencial
7.8.2 La puerta lógica ECL
7.9 Limitaciones en la operación de los transistores bipolares
7.10 Análisis de circuitos con transistores bipolares usando SPICE
7.10.1 Modelo del transistor bipolar en SPICE
7.10.2 Ejemplos de análisis de circuitos con transistores mediante SPICE
Cuestiones y problemas
8 El transistor MOS
8.1 El transistor de efecto de campo MOS. Conceptos básicos
8.2 El transistor MOS en continua
8.2.1 Curvas características
8.2.2 Análisis de circuitos con transistores MOS en continua
8.3 El transistor MOS en régimen dinámico
8.4 El transistor MOS como resistencia
8.4.1 Cargas saturadas y cargas de vaciamiento
8.4.2 El inversor NMOS
8.4.3 El MOS como resistencia controlada por tensión
8.5 El transistor MOS como interruptor
8.5.1 El MOS como transistor de paso
8.5.2 El inversor CMOS
8.5.3 Puertas lógicas NMOS y CMOS
8.6 El transistor MOS como amplificador
8.6.1 Circuitos básicos
8.6.2 Modelo de pequeña señal del transistor MOS saturado
8.7 Efectos de segundo orden en los transistores MOS
8.7.1 Modelos más precisos del transistor MOS
8.7.2 Conducción en la región de inversión débil
8.8 Análisis de circuitos con transistores MOS usando SPICE
8.8.1 Modelo del transistor MOS en SPICE
8.8.2 Ejemplo de análisis de circuitos con transistores MOS usando SPICE
Cuestiones y problemas
9 Otros dispositivos semiconductores
9.1 Dispositivos optoelectrónicos
91.1 El diodo electroluminiscente (LED)
9.1.2 El fotodiodo
9.1.3 La célula solar
9.1.4 El fototransistor
9.2 Dispositivos para la electrónica de potencia
9.2.1 El rectificador controlado de silicio (SCR)
9.2.2 El triac
9.2.3 El GTO y el IGBT
9.3 El transistor de efecto de campo de unión (JFET)
Cuestiones y problemas
10 Teoría y tecnología de dispositivos semiconductores
10.1 Conducción eléctrica en semiconductores
10.1.1 Estructura cristalina de los semiconductores
10.1.2 Semiconductores intrínsecos
10.1.3 Semiconductores extrínsecos
10.1.4 Generación y recombinación de portadores en un semiconductor
10.1.5 Corrientes en un semiconductor
10.2 Principio de operación del diodo de unión PN
10.2.1 La unión PN en equilibrio térmico
10.2.2 Característica i-v de la unión PN
10.2.3 Ruptura de la unión
10.2.4 Capacidad de transición
10.2.5 Capacidad de difusión
10.3 El transistor bipolar
10.3.1 Principio de operación del transistor bipolar
10.3.2 Modelo del transistor bipolar
10.4 El transistor de efecto de campo MOS
10.4.1 Principio de operación del transistor MOS
10.4.2 Modelo del transistor MOS
10.5 Procesos tecnológicos básicos en los semiconductores
10.5.1 Deposición de capas sobre el silicio
10.5.2 Oxidación del silicio
10.5.3 Fotolitografía
10.5.4 Grabado de capas sobre el silicio
10.5.5 Difusión
10.5.6 Implantación iónica
10.5.7 Montaje y encapsulado de los dispositivos
10.6 Fabricación del transistor bipolar
10.6.1 Estructura física del transistor bipolar de C.I.
10.6.2 La tecnología bipolar: proceso de fabricación de un transistor bipolar de C.I.
10.7 Fabricación de un transistor MOS
10.7.1 Estructura física del transistor MOS
10.7.2 La tecnología MOS: proceso de fabricación del transistor MOS
Cuestiones y problemas
Apéndices
A. Características de los componentes pasivos
B. Introducción al simulador PSPICE
C. Características de dispositivos semiconductores
Resultados de problemas
Bibliografía
Índice alfabético
CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS
por PRAT VIÑAS
Isbn 970150299X
Indice del Contenido
1 Conceptos básicos
1.1 Magnitudes eléctricas fundamentales
1.1.1 Carga eléctrica
1.1.2 Campo eléctrico
1.1.3 Tensión
1.1.4 Corriente
1.1.5 Potencia
1.2 Componentes, dispositivos y circuitos
1.3 Señales
1.3.1 Señal escalón
1.3.2 Señal exponencial
1.3.3 Señal sinusoidal
1.4 Leyes de Kirchhoff
1.5 Símbolos y unidades
Cuestiones y problemas
2 Circuitos resistivos
2.1 Concepto de resistencia
2.2 Análisis de circuitos resistivos por el método de nudos
2.3 Análisis de circuitos resistivos por el método de mallas
2.4 Concepto de circuito equivalente
2.5 Resistencias en serie. El divisor de tensión
2.6 Resistencias en paralelo. El divisor de corriente
2.7 Reducción de circuitos resistivos
Cuestiones y problemas
3 Circuitos lineales
3.1 Linealidad y superposición
3.2 Cálculo de un circuito por el método de superposición
3.3 Circuitos equivalentes de Thévenin y de Norton
3.4 Transferencia de señal
Cuestiones y problemas
4 Fuentes dependientes
4.1 Concepto de fuente dependiente lineal
4.2 Análisis de circuitos con fuentes dependientes
4.3 Fuentes dependientes y circuitos activos
4.4 El amplificador operacional
4.5 Análisis de circuitos con A.O. que trabajan en la región lineal
4.6 Circuitos de acoplamiento con A.O.
4.7 Análisis de circuitos con A.O. operando en forma no lineal
4.8 Análisis de circuitos con ordenador usando SPICE
Cuestiones y problemas
5 El condensador, la bobina y el transformador
5.1 El condensador
5.1.1 El condensador ideal
5.1.2 Principio físico de funcionamiento
5.1.3 Asociación de condensadores
5.2 Análisis de circuitos RC
5.2.1 Respuesta de un condensador a señales en escalón
5.2.2 Respuesta de circuitos RC a excitaciones sinusoidales
5.3 La bobina
5.3.1 La bobina ideal
5.3.2 Principio físico de funcionamiento
5.3.3 Asociación de bobinas en serie y en paralelo
5.4 Análisis de circuitos RL
5.5 Linealidad y energía almacenada en condensadores y bobinas
5.6 El transformador
5.6.1. El transformador ideal
5.6.2. El transformador real
5.7 Análisis de circuitos con condensadores y bobinas usando SPICE
Cuestiones y problemas
6 El diodo. Circuitos con diodos
6.1 El diodo. Conceptos básicos
6.1.1 El diodo ideal
6.1.2 El diodo real
6.2 El diodo en continua y baja frecuencia
6.3 El diodo rectificador
6.3.1 Modelización del diodo rectificador
6.3.2 Técnicas de análisis de circuitos con diodos en continua y baja frecuencia
6.3.3 Aplicaciones del diodo rectificador
6.4 El diodo zener
6.4.1 Modelización del diodo zener
6.4.2 Aplicaciones del diodo zener
6.5 El diodo en régimen dinámico. Transitorios de conmutación
6.6 El diodo en pequeña señal
6.6.1 Concepto de circuito incremental
6.6.2 Modelo del diodo en pequeña señal
6.7 Consideraciones térmicas
6.7.1 Efectos de la temperatura sobre las características del diodo
6.7.2 Potencia disipada y aumento de la temperatura
6.8 Análisis de circuitos con diodos usando SPICE
6.8.1 Modelo SPICE del diodo
6.8.2 Ejemplos de análisis de circuitos con diodos con SPICE
Cuestiones y problemas
7 El transistor bipolar
7.1 El transistor bipolar. Conceptos básicos
7.2 El transistor bipolar en continua y en baja frecuencia
7.2.1 Curvas características del transistor bipolar en emisor común
7.2.2 Análisis de circuitos con transistores bipolares en continua
7.3 El transistor bipolar en régimen dinámico
7.4 El transistor bipolar como interruptor
7.4.1 Puertas lógicas con transistores bipolares. Puertas TTL
7.5 El transistor bipolar como amplificador. Conceptos básicos
7.5.1 Análisis en continua. Punto de reposo
7.5.2 Análisis en gran señal. Amplificación y márgenes dinámicos
7.5.3 Análisis en pequeña señal. Circuito incremental y ganancia
7.5.4 Amplificador con componentes discretos
7.5.5 Estructura típica de un amplificador integrado
7.5.6 Resistencia de entrada y resistencia de salida de un amplificador
7.6 El transistor bipolar como amplificador. Modelos en pequeña señal
7.6.1 El circuito equivalente híbrido en n
7.6.2 El circuito equivalente de parámetros h
7.6.3 Limitaciones del transistor bipolar en alta frecuencia
7.7 El transistor bipolar como amplificador. Etapas elementales
7.7.1 Análisis de las etapas elementales
7.7.2 Comparación entre las etapas elementales
7.8 El par de transistores bipolares acoplados por emisor
7.8.1 El amplificador diferencial
7.8.2 La puerta lógica ECL
7.9 Limitaciones en la operación de los transistores bipolares
7.10 Análisis de circuitos con transistores bipolares usando SPICE
7.10.1 Modelo del transistor bipolar en SPICE
7.10.2 Ejemplos de análisis de circuitos con transistores mediante SPICE
Cuestiones y problemas
8 El transistor MOS
8.1 El transistor de efecto de campo MOS. Conceptos básicos
8.2 El transistor MOS en continua
8.2.1 Curvas características
8.2.2 Análisis de circuitos con transistores MOS en continua
8.3 El transistor MOS en régimen dinámico
8.4 El transistor MOS como resistencia
8.4.1 Cargas saturadas y cargas de vaciamiento
8.4.2 El inversor NMOS
8.4.3 El MOS como resistencia controlada por tensión
8.5 El transistor MOS como interruptor
8.5.1 El MOS como transistor de paso
8.5.2 El inversor CMOS
8.5.3 Puertas lógicas NMOS y CMOS
8.6 El transistor MOS como amplificador
8.6.1 Circuitos básicos
8.6.2 Modelo de pequeña señal del transistor MOS saturado
8.7 Efectos de segundo orden en los transistores MOS
8.7.1 Modelos más precisos del transistor MOS
8.7.2 Conducción en la región de inversión débil
8.8 Análisis de circuitos con transistores MOS usando SPICE
8.8.1 Modelo del transistor MOS en SPICE
8.8.2 Ejemplo de análisis de circuitos con transistores MOS usando SPICE
Cuestiones y problemas
9 Otros dispositivos semiconductores
9.1 Dispositivos optoelectrónicos
91.1 El diodo electroluminiscente (LED)
9.1.2 El fotodiodo
9.1.3 La célula solar
9.1.4 El fototransistor
9.2 Dispositivos para la electrónica de potencia
9.2.1 El rectificador controlado de silicio (SCR)
9.2.2 El triac
9.2.3 El GTO y el IGBT
9.3 El transistor de efecto de campo de unión (JFET)
Cuestiones y problemas
10 Teoría y tecnología de dispositivos semiconductores
10.1 Conducción eléctrica en semiconductores
10.1.1 Estructura cristalina de los semiconductores
10.1.2 Semiconductores intrínsecos
10.1.3 Semiconductores extrínsecos
10.1.4 Generación y recombinación de portadores en un semiconductor
10.1.5 Corrientes en un semiconductor
10.2 Principio de operación del diodo de unión PN
10.2.1 La unión PN en equilibrio térmico
10.2.2 Característica i-v de la unión PN
10.2.3 Ruptura de la unión
10.2.4 Capacidad de transición
10.2.5 Capacidad de difusión
10.3 El transistor bipolar
10.3.1 Principio de operación del transistor bipolar
10.3.2 Modelo del transistor bipolar
10.4 El transistor de efecto de campo MOS
10.4.1 Principio de operación del transistor MOS
10.4.2 Modelo del transistor MOS
10.5 Procesos tecnológicos básicos en los semiconductores
10.5.1 Deposición de capas sobre el silicio
10.5.2 Oxidación del silicio
10.5.3 Fotolitografía
10.5.4 Grabado de capas sobre el silicio
10.5.5 Difusión
10.5.6 Implantación iónica
10.5.7 Montaje y encapsulado de los dispositivos
10.6 Fabricación del transistor bipolar
10.6.1 Estructura física del transistor bipolar de C.I.
10.6.2 La tecnología bipolar: proceso de fabricación de un transistor bipolar de C.I.
10.7 Fabricación de un transistor MOS
10.7.1 Estructura física del transistor MOS
10.7.2 La tecnología MOS: proceso de fabricación del transistor MOS
Cuestiones y problemas
Apéndices
A. Características de los componentes pasivos
B. Introducción al simulador PSPICE
C. Características de dispositivos semiconductores
Resultados de problemas
Bibliografía
Índice alfabético
