Partículas cargadas 17 Fuerza eiercida sobre las partículas cargadas en presencia de un campo eléctrico 18 Campo eléctrico constante 19 Potencial 22 La unidad de energía eV 24 Relación entre intensidad de campo y potencial 25 Movimiento bidimensional 25 Deflexión electrostática en un tubo de rayos catódicos 27 El osciloscopio de rayos catódicos 30 Variación relativística de la masa con la velocidad 31 Fuerza en un campo magnético 33 Densidad de corriente 35 Movimiento en un campo magnético 36 Deflexión magnética en un tubo de rayos catódicos 38 Enfoque magnético 40 Campos eléctricos y magnéticos paralelos 43 Campos eléctricos y magnéticos perpendiculares 45 El ciclotrón 50
Naturaleza del átomo 55 Niveles de energía deI átomo 58 Naturaleza deI fotón de luz 59 Ionización 60 Colisiones de electrones con átomos 60 Colisiones de fotones con átomos 61 Estados metaestables 62 Propiedades de onda de la materia 63 Estructura electrónica de los elementos 65 Teoría de bandas de energia de los cristales Aislantes, semiconductores y metales 70
Electrones y huecos en un semiconductor intrínseco 118 Conductividad de un semiconductor 120 Concentraciones de portadores de un semiconductor intrínseco 122 Impurezas donadoras y aceptadoras 127 Densidades de carga en un semiconductor 129 Nivel de Fermi en un semiconductor con impurezas 130 Difusión 131 Tiempo de vida media de los portadores 132 La ecuación de continuidad 134 Efecto Hall 138
CARACTERISTICAS 6-1 6-2 6-3
DE LOS
de
Materiales para cátodos 99 Cátodos comerciales 102 Variación deI potencial entre los electrodos 103 Corriente debida a la carga de espacio 105 Factores que influyen sobre la corri ente de carga de espacio 108 Características dei diodo 110 Comparación de un diodo ideal con uno termoiónico 111 Límites máximos de los diodos de vacío 112 El diodo como un elemento de circuito 114
CONDUCCION 5-1
6
Movilidad y conductividad 73 Método de la energía para analizar el movimiento 75 una partícula El campo de la energía potencial en un metal Electrones ligados y libres 80 Distribución en energía de los electrones 82 Densidad de estados 86 Función trabajo 90 Emisión termoiónica 91 Potencial de contacto 92 Energías de los electrones emitidos 93 Campos aceleradores 96 Emisión por campo intenso 97 Emisión secundaria 97
CARACTERISTICAS 4-1
73
EN LOS METALES
DEL mODO
SEMICONDUCTOR
Teoría cualitativa de la unión p-n 141 La unión p-n como diodo 143 Estructura de bandas de una unión p-n abierto 146
Campo electrostático en un triodo 185 Corrientes en los electrodos 188 Triodos comerciales 190 Características deI triodo 191 Parámetros deI triodo 193 Tubos con rejilla-pantalla o tetrodos 196 Pentodos 199 Tetrodo de haz 201 EI triodo como elemento de los circuitos 203 Análisis gráfico deI circuito cátodo común 206 Característica de transferencia dinámica 209 Curva de carga. Línea de carga dinámica 209 Análisis gráfico de un circuito con una resistencia en serie con el cátodo 212 Circuitos prácticos de un seguidor de cátodo 215
MODELOS DE PEQUE~A TUBO DE VACIO 8-1 8-2 8-3 • 8-4
11
Componentes de corriente en un diodo p-n 149 Teoría cuantitativa de las corrientes en un diodo p-n 150 Característica tensión-corriente 154 Dependencia de las características p-n con la temperatura 157 Resistencia deI diodo 160 Capacidad de transición CT 161 Capacidad de difusión 166 Tiempos de conmutación deI diodo p-n 168 Diodos de ruptura 171 EI diodo túnel 175 Características deI diodo túnel 181
Variaciones sobre los valores de reposo 218 Modelo de un tubo con una fuente de tensión 220 Análisis lineal de un circuito con un tubo 222 Cálculo deI circuito equivalente mediante el desarrollo en serie de Taylor 225 Modelo de un tubo con una fuente de corriente 227 Amplificador generalizado con un tubo 229 Equivalente en Thévenin de cualquier amplificador 231 Equivalente en placa o en cá todo de un tubo 233 Circuitos con una resistencia de cátodo 237 Amplificador cascodo 240 Capacidades interelectródicas en un triodo 242 Admitancia de entrada de un triodo 245 Capacidades interelectródicas en un tubo multielectrodo 248 EI seguidor catódico en alta frecuencia 250
Punto de reposo 302 Estabilidad de la polarización 305 Polarización colector-base 308 Autopolarización, o polarización de emisor 311 Estabilidad dei circuito autopolarizado respecto a las variaciones de V BE Y {3 316 Comentarios generales sobre la estabilidad de la corriente de colector 321 Compensación de la polarización 324 Polarización de los circuitos integrados lineales 326 Compensación mediante termistor y sensistor 328 Escape térmico 329 Estabilidad térmica 332
MODELOS DE PEQUE~A BAJA FRECUENCIA lI-I 11-2 11-3
254
EI transistor de unión 254 Componentes de corriente en el transistor 256 EI transistor como amplificador 259 Construcción dei transistor 260 Estudio detallado de las corrientes en un transistor 262 Alfa dei transistor 265 Configuración en base común 266 Configuración en emisor común 270 Región de corte en EC 273 Región de saturación en EC 276 Ganancia de corriente en EC de gran seãal, de corriente continua y de pequena seãal 279 Configuración en colector común 280 Análisis gráfico de la configuraci6n EC 281 Expresiones analíticas de las características dei transistor 284 Análisis de las regiones de corte y saturación 289 Valores de las tensiones en las uniones de un transistor típico 294 Tiempos de conmutación dei transistor 295 Tensión máxima aplicable 298
POLARIZACION Y TRANSISTOR 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5
DEL TRANSISTOR
SE~AL 336
DEL
TRANSISTOR
EN
Cuadripolos y modelo híbrido 336 Modelo híbrido del transistor 338 Determinación de. los parãmetros h de las características 341 Medida de los parámetros h 345 Fórmulas de conversión de los parámetros de las tres configuraciones dei transistor 346 Análisis de un circuito amplificador a transistores utilizando los parámetros h 350 Comparación de las configuraciones dei amplificador a transistores 355
INDICE GENERAL / 11-8 11-9 11-10
CAPITULO
12
12-6 12-7 12-8 12-9 12-10 12-11 12-12
13
TRANSISTORES EN
Amplificadores a transistores en cascada 367 Amplificador de n etapas en cascada 371 El decibelio 376 Modelo híbrido en emisor común simplificado 377 Cálculos simplificados en la configuración de colector común 381 Cálculos simplificados en la configuración de base común 385 Amplificador en emisor común con una resistencia de emisor 385 Seguidor de emisor 391 Teorema de Miller 395 Circuitos transistorizados con resistencia de entrada alta . 396 403 Configuración cascodo con transistores Amplificadores diferenciales 405
EL TRANSISTOR EN ALTA FRECUENCIA 13-1 13-2 13-3 13-4 13-5 13-6 13-7 13-8 13-9
14
Análisis Iineal de un circuito a transistores 359 Modelo fisico de un transistor en BC 360 Analogias entre los transistores y los tubos de vacio 363
Modelo en T en alta frecuencia 412 Respuesta en frecuencia de la corriente en cortocircuito en base común 414 Frecuencia de corte alfa 416 Respuesta en frecuencia de la corriente en cortocircuito en emisor común 418 Modelo híbrido en Il deI transistor en emisor común 419 Conductancias del modelo híbrido en Il en función de los parámetros h de baja frecuencia 420 Ganancia de corriente en cortocircuito en EC obtenida con el modelo híbrido en Il 425 Ganancia de corri ente con carga resistiva 429 Respuesta dei amplificador a transistores, teniendo en cuenta la resistencia de la fuente 431
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO 14-1 14-2 14-3 14-4 14-5 14-6 14-7
13
436
Transistor de efecto de campo de unión 437 Tensión de contracción Vp 441 Características tensión-corriente deI FET 442 Modelo de pequena sefíal del FET 445 FET de puerta aislada (MOST o MOSFET) 449 Amplificador con fuente común 453 Amplificador con drenador común, o seguidor fuente 456 Amplificador generalizado con FET 457
Circuitos integrados monolíticos básicos 473 Crecimiento epitaxial 478 Máscaras y eliminación dei óxido 479 Difusión de impurezas 480 Transistores en los circuitos monolíticos 485 Diodos monolíticos 491 Resistencias integradas 492 Condensadores e inductancias integrados 495 Croquis dei circuito monolítico 497 Transistores de efecto de campo integrados 501 Otros métodos de aislamiento 503
AMPLIFICADORES 16-1 16-2 16-3 16-4 16-5
17
Polarización dei FET 460 Circuitos uni-bipolares 466 EI FET como resistencia variable con la tensión Transistor uniunión 470
NO SINTONIZADOS'
508
Clasificación de los amplificadores 508 Distorsión en los amplificadores 510 Respuesta en frecuencia de un amplificador 510 Amplificador con acoplamiento RC 514 Respuesta en baja frecuencia de una etapa acoplada RC 515 Respuesta en alta frecuencia de una etapa con tubos de vacío 517 Etapas a transistores en EC en cascada 519 Respuesta de un amplificador a un escalón 524 Banda de paso de n etapas en cascada 527 Efecto sobre la respuesta en baja frecuencia de un condensador de paso en emisor (o en cátodo) 528 Tensiones espurias de entrada 532 Ruido 534
Clasificación de los amplificadores 541 Concepto de realimentación 545 Características generales de los amplificadores realimentados negativamente 550 Efecto de la realimentación negativa sobre las resistencias de salida y entrada 553 Realimentación de tensión en serie 556 564 Par con realimentación de tensión en serie Realimentación de corriente en serie 567 572 Realimentación de corriente en paralelo 575 Realimentación de tensión en paralelo Amplificador operacional 578 581 Aplicaciones básicas dei amplificador operacional Cálculo electrónico analógico 584
Fotoemisividad 635 Teoría fotoeléctrica 638 Definiciones de algunos términos de radiación Fototubos 642 Aplicaciones de los fotodispositivos 645 Fototubos multiplicadores 647 Fotoconductividad 649 Fotodiodo semiconductor 652 Fotodiodos de unión múltiple 656 Efecto fotovoltaico 657
RECTIFICADORES 20-1 20-2 20-3 20-4 20-5
DE GRAN SENAL
Amplificadores de gran sefial clase A. 608 Distorsión dei segundo armónico 610 Generación de armónicos de orden superior 612 Amplificador de potencia de audio acoplado por transformador 616 Amplificadores de potencia con tubos 620 Variación de la línea de carga dinámica 622 Rendimiento 623 Amplificadores en contrafase 626 Amplificadores clase B 628 632 Funcionamiento en clase AB
Realimentación y estabilidad 586 Márgenes de ganancia y fase 589 Osciladores sinusoidales 590 Oscilador de cambio de fase 593 Osciladores con circuitos resonantes 595 Forma general dei circuito oscilador 598 Osciladores a cristal 600 Estabilidad de la frecuencia 602 Resistencia negativa en los osciladores 604
AMPLIFICADORES 18-1 18-2 18-3 18-4
I 15
Y FUENTES DE ALIMENTACION
641
662
662 Rectificador de media onda Factor de rizado 667 Rectificador de onda completa 669 Otros circuitos de onda. completa 671 Componentes armónicos en los circuitos rectificadores 673 Filtros por inductancia 674 Filtros por condensador 677 Análisis aproximado de los filtros por condensador 681 Filtro de sección en L 683 Filtro de sección en L múltiple 689 Filtro de sección en TI 690 Filtro de sección en TI con una resistencia en lugar de la inductancia 693
16
/
INDICE
GENERAL
20-13 20-14 20-15 20-16
Resumen de los filtros 695 Fuentes de alimentación reguladas Regulador de tensión serie 697 Fuente de alimentación regulada cío 704
695 con
Apéndice A
tubos
de
va-
Valores probables de las constantes físicas generales 709 Apéndice B Factores de conversión y prefijos 710 711 Apéndice C Tabla periódica de los elementos 712 Apéndice D Características de tubos Problemas 717 Resultados de los problemas Indice alfabético de materias