Electrónica Analógica · Tema 01

Del voltaje fijo a la señal viva

Puente desde el curso 3: tus divisores daban un número; ahora ese número se mueve con el mundo y hay que describirlo, adaptarlo y decidir sobre él.

01 · Punto de partida

Tu divisor ya se movía: no lo mirabas

El divisor del NTC daba 2,5 V “a 25 °C”, pero con la mano encima bajaba a 2,1 V y al sol subía a 2,8 V. Era una señal desde el día uno: solo que la medías como foto fija. Este curso estudia la película: cuánto varía, a qué ritmo, con qué forma y cómo llevarla limpia hasta la decisión.

Tres ejemplos que ya tocaste y ahora nombrarás: temperatura que deriva lento (mHz), rizado de fuente a 100 Hz y audio/voz en kHz. Tres velocidades, tres tratamientos.

  • ¿Qué cambia al pensar en señales en vez de valores?
  • ¿Qué tres preguntas describen cualquier señal?
  • ¿Cómo se trabaja una señal de punta a punta?
  • ¿Qué trae este curso de 32 temas?

02 · Tres preguntas

Cuánto, qué tan rápido, con qué forma

A

Amplitud

Cuánto se mueve: pico, pico-pico, eficaz, offset. El “tamaño” que el amplificador debe respetar sin recortar (Temas 3 y 6).

f

Frecuencia

Qué tan rápido se repite: Hz, kHz, período T = 1/f. Lo que el filtro deja pasar o bloquea (Temas 4–5, 23).

∿

Forma

Senoide, cuadrada, triangular, irregular: cada forma cuenta una historia (ruido, distorsión, datos). Se reconoce a ojo (Tema 5).

Tres señales que ya conocés, descritas así.
SeñalAmplitudFrecuenciaForma
NTC ambiente2–3 V lentosmHz (minutos)Deriva suave
Rizado fuente~2 Vpp100 HzDiente triangular
Voz en micrófonomV300 Hz–3 kHzCompleja (suma)

03 · Cadena

Sensar → acondicionar → decidir

  1. 1
    Sensar.

    El transductor convierte magnitud en señal eléctrica (LDR, NTC, mic). Sale chica y sucia (Temas 9, 26).

  2. 2
    Acondicionar.

    Divisor/puente la lleva a rango, seguidor la aísla, filtro la limpia, protección la cuida (Temas 9–13).

  3. 3
    Amplificar.

    Operacional la lleva al tamaño útil con ganancia calculada (Temas 14–19).

  4. 4
    Medir/decidir.

    Multímetro, comparador con histéresis o control on/off: la señal se vuelve acción (Temas 20, 29–30).

Sensar→acondicionar→amplificar→decidir

04 · Mapa

Los 32 temas en 4 bloques

De la señal cruda al control.
BloqueTemasPregunta que responde
Señales1 – 8¿Cómo describo y mido lo que varía?
Acondicionamiento9 – 13¿Cómo la llevo sana al rango útil?
Amplificar y decidir14 – 22¿Cómo le doy tamaño y umbral?
Medir y controlar23 – 32¿Cómo filtro, alimento y controlo?

05 · Primera señal en código

Muestrear una senoide a mano

Antes del toolkit del Tema 7, el aperitivo: generar muestras de una senoide y leer amplitud, período y forma en la tabla:

Python en tu navegador. Ejecutá y contá picos, cruces y período en la tabla.

import math

def muestrear(amplitud=2.0, offset=2.5, f_hz=1.0, n=12):
    # 12 muestras de un período: t en segundos, v en voltios
    print(f"Seno {amplitud}Vpp/2 + offset {offset}V, f={f_hz}Hz:")
    for k in range(n + 1):
        t = k / n / f_hz
        v = offset + amplitud * math.sin(2 * math.pi * f_hz * t)
        print(f"  t={t*1000:5.0f}ms  v={v:4.1f}V")


muestrear()

¿Máximo y mínimo de la tabla? ¿Período en ms? ¿Qué cambiarías para una voz de 440 Hz?

Describir con las tres preguntas

Función que devuelve la ficha de una señal descrita por parámetros:

def ficha_senial(nombre, amplitud_vpp, f_hz, forma="senoide"):
    print(f"{nombre}: {amplitud_vpp}Vpp, f={f_hz}Hz (T={1/f_hz*1000:.1f}ms), forma {forma}")
    return {"vpp": amplitud_vpp, "f": f_hz, "forma": forma}


ficha_senial("NTC ambiente", 1.0, 0.001, "deriva")
ficha_senial("Rizado fuente", 2.0, 100, "triangular")
ficha_senial("Voz", 0.02, 440, "compleja")

06 · Analogía programador

De constante a stream

  1. 1
    DC = constante.

    Un valor que se lee una vez. Cursos 1–3 vivían acá.

  2. 2
    Señal = stream.

    Valores en el tiempo con ritmo y forma: se muestrea, se filtra y se reacciona (todo el curso).

  3. 3
    Acondicionar = parsear.

    Validar rango, escalar y limpiar antes de procesar: como sanear input de usuario.

07 · Exploración

Laboratorio: ¿qué señal es?

Elegí un fenómeno: el laboratorio lo describe con amplitud, frecuencia y forma, y te dice en qué tema se domina.

CLASIFICADOR 01

Fenómeno → señal

fenómeno → ficha

Amplitud / ritmo2–3 V / minutos
FormaDeriva suave
Se trabaja enT26 sensores + T9
CuidadoCalibrar, no apurar

NTC: deriva suave de 2–3 V en minutos.

Preguntas para explorar

  1. ¿Qué dos señales se miden con multímetro común y cuáles no?
  2. ¿Por qué el rebote es señal aunque “parezca” digital?
  3. ¿Qué fenómeno pide osciloscopio sí o sí?
Ver respuestas sugeridas
  1. NTC y rizado lento (DC + AC bajo); voz y rebotes piden velocidad (Tema 8).
  2. Porque entre 0 y 1 hay repiques analógicos de ms: lo digital es la interpretación, no el cable.
  3. Voz y rebotes rápidos: el multímetro promedia y miente la forma.

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«Analógico = complicado»

Analógico = continuo, nada más. Un divisor que deriva ya es señal analógica: la venís trabajando desde el curso 1.

«Si varía poco, es continua»

Si varía, es señal (aunque sea mHz). Tratarla como fija impide ver derivas, ruidos y tendencias: medir en el tiempo.

«Con multímetro alcanza para todo»

Alcanza para lento (NTC, rizado). Para kHz y formas se necesita velocidad (Tema 8): cada instrumento en su banda.

«Primero teoría de Fourier»

No en este curso: amplitud, frecuencia y forma con ejemplos alcanzan para diseñar. La teoría profunda es optativa, no entrada.

09 · Práctica guiada

Ejercicios de puente

Ejercicio 1: describir tres

Con ficha_senial(): NTC día/noche (1 Vpp, 1/día), rizado (2 Vpp, 100 Hz) y red (311 V pico, 50 Hz). ¿Períodos?

Ver solución razonada

86400 s (1 día), 10 ms y 20 ms. Tres escalas, tres instrumentos, un solo vocabulario.

Ejercicio 2: muestrear a mano

Ejecutá muestrear(amplitud=1.0, offset=0, f_hz=50): ¿máx/mín? ¿T en ms? ¿Cuántas muestras por período?

Ver solución

+1/−1 V, T = 20 ms, 12 intervalos (13 puntos con cierre). Con f = 440 darían 2,27 ms: necesitarías más muestras (Tema 7).

Ejercicio 3: mapa personal

Listá 3 señales de tu casa/taller con amplitud, frecuencia y forma estimadas. ¿Cuál medirías primero y con qué?

Ver guía

Si al menos una es lenta (temperatura, luz) la medís esta semana con multímetro. Las rápidas esperan al Tema 8.

10 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Señal = amplitud + frecuencia + forma, en el tiempo.
  • Cadena: sensar → acondicionar → amplificar → decidir.
  • 32 temas en 4 bloques: señales, acondicionamiento, amplificación, control.
  • Muestrear en código anticipa medir en mesa.
  • Lento se mide con tester; rápido pide velocidad (T8).

Ya mirás el mundo como señales. Ahora, la primera distinción formal: en el próximo tema, analógica vs. digital.