Simon Monk - Ejercicios prácticos con Electrónica

El voltaje directo de un LED es superior a los 0,5 V usuales en un diodo rectificador y depende del color LED. Generalmente, un LED estándar rojo presenta un voltaje directo de 1,6 V aproximadamente.

La Figura 4-7muestra un LED en serie con una resistencia. La resistencia es necesaria para evitar que fluya mucha corriente a través del LED y lo dañe.

Figura 4-7. Alimentación de un LED .

Un LED emitirá luz con una corriente de 1 mA, pero serán necesarios 20 mA para alcanzar un brillo óptimo. La hoja de especificaciones del LED nos indicará los valores de corriente directa óptimo y máximo.

Como ejemplo, si en la Figura 6-5 la fuente de tensión es una batería de 9 V y el LED presenta un voltaje directo de 1,6 V, podemos calcular el valor de la resistencia que necesitaremos gracias a la ley de Ohm:

370 Ω no es un valor común para una resistencia (vea el Ejercicio 2.2) así que optaríamos por una de 360 Ω, en cuyo caso la corriente sería:

Que es un valor perfectamente válido.

Encontrar los valores de resistencia adecuados para limitar la corriente en los LED es una tarea tan habitual que no hace falta realizar el cálculo una y otra vez. En el Ejercicio 14.1veremos una regla práctica para seleccionar la resistencia limitadora de corriente necesaria.

Para más información sobre la alimentación de diferentes tipos de LED, vea el Capítulo 14 .

Deseamos obtener una lectura de la luminosidad del entorno.

Utilizar un fotodiodo. También podríamos usar una fotorresistencia ( Ejercicio 2.8) o un fototransistor ( Ejercicio 5.7).

Un fotodiodo es un diodo sensible a la luz. Un fotodiodo suele tener una ventana transparente, pero los diseñados para la luz infrarroja (IR) van encapsulados en plástico negro. La camisa de plástico negro es transparente a la radiación IR y los aíslan del resto del espectro.

Los fotodiodos se pueden considerar también pequeñas células solares fotovoltaicas. Cuando se los ilumina, generan una pequeña corriente eléctrica. La Figura 4-8muestra la manera de utilizar un fotodiodo con una resistencia para producir un pequeño voltaje que podremos, luego, usar en nuestros circuitos.

Figura 4-8. Un fotodiodo en modo fotovoltaico .

En este circuito, una iluminación brillante se podría conseguir solo con 100 mV.

La resistencia es necesaria para que la pequeña corriente del fotodiodo se convierta en un voltaje (V=IR). De otro modo, cualquier voltaje que midamos dependerá de la resistencia (llamada impedancia cuando no es de una resistencia en cuanto dispositivo electrónico) de lo que quiera que esté midiendo el voltaje. Así, un multímetro con una impedancia de entrada de 10 MΩ ofrecería una lectura completamente distinta, e inferior, a otro que ofreciese una impedancia de entrada de 100 MΩ.

R1 hace consistente el voltaje. La impedancia de lo que conectemos a la salida tiene que ser mucho más grande que el valor de R1. Si se trata de un amplificador operacional (vea el Capítulo 17 ) la impedancia de la entrada estará en el entorno de los centenares de MΩ y, por tanto, no alterará el voltaje de salida de forma apreciable. Cuanto menor sea el valor de R1, menor será el voltaje de salida, así que es necesario llegar a un equilibrio.

Se puede lograr mejor sensibilidad usando el fotodiodo en modo fotoconductivo con una fuente de voltaje ( Figura 4-9).

Figura 4-9. Un fotodiodo en modo fotoconductivo .

Los fotodiodos son muy lineales, así que se utilizan a menudo en fotómetros. Asimismo, responden con mucha rapidez y se los utiliza con frecuencia en sistemas de telecomunicaciones para detectar señales ópticas.

Las fotorresistencias ( Ejercicio 12.6) y los fototransistores ( Ejercicio 5.7) se suelen utilizar más que los fotodiodos porque son más sensibles.

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