Tema 39. Características y componentes de circuitos electrónicos analógicos: componentes electrónicos. Tipos y características. Rectificación. Filtrado. Amplificación. Estabilización. Fuentes de alimentación. Control de potencia. Componentes. Amplificadores operacionales. Osciladores. Multivibradores. Tipos.

1. Características y componentes de circuitos electrónicos analógicos: componentes electrónicos

🎯 Idea clave

• Un circuito electrónico analógico procesa señales continuas que pueden adoptar cualquier valor dentro de un rango determinado, a diferencia de los circuitos digitales.
• Los componentes pasivos (resistencias, condensadores, bobinas) no amplifican la señal pero condicionan su comportamiento en filtrado, polarización y temporización.
• Los componentes activos (diodos, transistores, amplificadores operacionales) requieren alimentación externa y pueden amplificar o modificar la señal.
• En el ámbito del mantenimiento del SAS, estos circuitos son fundamentales en equipos electromédicos como fuentes de alimentación, amplificadores de biopotenciales y sistemas de control.
• La interpretación de esquemas y la identificación de componentes son habilidades clave para el diagnóstico y reparación de averías.
• La seguridad eléctrica y la compatibilidad electromagnética son aspectos críticos en el mantenimiento de instalaciones con circuitos analógicos.

📚 Desarrollo

Señales analógicas. Un circuito electrónico analógico trabaja con señales que varían de forma continua en el tiempo, como tensiones de sensores, señales de audio o corrientes proporcionales a medidas físicas. Estas señales pueden adoptar infinitos valores dentro de un rango, a diferencia de los circuitos digitales, que operan con estados discretos. En el contexto del Servicio Andaluz de Salud, esta característica es esencial en equipos como monitores de signos vitales, bombas de infusión o sistemas de control de camas articuladas.

Componentes pasivos. Los componentes pasivos principales incluyen resistencias, condensadores, bobinas y transformadores. Estos elementos no generan ganancia ni amplifican la señal, pero desempeñan funciones críticas como filtrado, polarización, temporización y protección. Por ejemplo, los condensadores electrolíticos se utilizan en filtrado de fuentes de alimentación, mientras que las resistencias variables permiten ajustes de calibración en equipos de monitorización.

Componentes activos. Los componentes activos o semiconductores, como diodos, transistores, tiristores y amplificadores operacionales, requieren alimentación externa y pueden modificar o amplificar la señal. Los diodos, por ejemplo, se emplean en rectificación de corriente alterna, mientras que los transistores bipolares (BJT) y los MOSFET son fundamentales en etapas de amplificación y control de potencia. En el mantenimiento de instalaciones del SAS, estos componentes son clave en fuentes conmutadas y sistemas de regulación de motores.

Magnitudes fundamentales. Las magnitudes esenciales en circuitos analógicos incluyen tensión, corriente, resistencia, capacitancia, inductancia, frecuencia y potencia. Estas magnitudes se miden en unidades del Sistema Internacional y son críticas para el diagnóstico de averías. Por ejemplo, la tensión de trabajo de un condensador o la corriente máxima de un diodo son parámetros que deben verificarse durante el mantenimiento para evitar fallos en equipos como desfibriladores o sistemas de iluminación de emergencia.

Normativa y simbología. La representación gráfica de los componentes en esquemas se rige por la norma UNE-EN 60617, que unifica los símbolos utilizados en documentación técnica. Esta normativa es imprescindible para interpretar planos y manuales de equipos electromédicos. Además, las características de los componentes, como resistencias y condensadores, están reguladas por estándares como UNE-EN 60115 y UNE-EN 60384, que definen valores nominales, tolerancias y condiciones de uso.

Mantenimiento y seguridad. En el mantenimiento de circuitos analógicos, es fundamental verificar aspectos como la alimentación, la masa, las protecciones, los conectores y el rizado en fuentes de alimentación. También deben comprobarse signos físicos de deterioro, como calentamiento excesivo o deformaciones en componentes. La seguridad eléctrica y la compatibilidad electromagnética (norma UNE-EN 61000) son prioritarias para garantizar el correcto funcionamiento de equipos críticos en instalaciones sanitarias.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito del Servicio Andaluz de Salud, los circuitos analógicos están presentes en numerosos equipos, como fuentes de alimentación lineales, amplificadores de señales biomédicas (ECG, EEG), sistemas de control de motores en bombas de infusión y circuitos de carga de desfibriladores. La capacidad para identificar componentes, interpretar esquemas y diagnosticar averías es esencial para el personal de mantenimiento, especialmente en entornos donde la fiabilidad de los equipos es crítica.

🧩 Elementos esenciales

• Circuito analógico: Procesa señales continuas que pueden adoptar cualquier valor dentro de un rango, a diferencia de los circuitos digitales.
• Componentes pasivos: Resistencias, condensadores, bobinas y transformadores; no amplifican señal pero condicionan su comportamiento.
• Resistencias: Reguladas por UNE-EN 60115; se identifican mediante código de colores (UNE-EN 60062:2017).
• Condensadores: Normativa UNE-EN 60384; tipos: electrolíticos (filtrado), cerámicos (desacoplo), poliéster (temporización).
• Bobinas: Oposición a cambios de corriente; núcleos de ferrita en filtros EMI (UNE-EN 61000).
• Diodos: Unión PN; tipos: rectificadores (potencia), Schottky (baja caída de tensión), Zener (estabilización), LED (indicación).
• Transistores BJT: Control por corriente (ganancia β); configuraciones NPN y PNP; amplificación de pequeña señal.
• Transistores FET/MOSFET: Control por tensión; alta impedancia de entrada; sensibles a descargas electrostáticas (ESD).
• Tiristores: SCR (unidireccional) y TRIAC (bidireccional); control de fase en corriente alterna; aplicaciones en iluminación y motores.
• Amplificadores operacionales: Bloque analógico fundamental; alta ganancia y entrada diferencial; usados en filtros activos y amplificadores de instrumentación.
• Simbología: Normalizada por UNE-EN 60617; esencial para interpretar esquemas técnicos.
• Seguridad eléctrica: Verificación de alimentación, masa, protecciones y signos físicos de deterioro en componentes.

🧠 Recuerda

• Los circuitos analógicos trabajan con señales continuas, no con estados lógicos discretos.
• Los componentes pasivos no amplifican señal pero son esenciales para filtrado, polarización y temporización.
• Los componentes activos requieren alimentación externa y pueden modificar o amplificar la señal.
• La normativa UNE-EN 60617 unifica la simbología de componentes en esquemas técnicos.
• En mantenimiento, siempre verifica alimentación, masa, protecciones y signos físicos de deterioro.
• Los condensadores electrolíticos son polarizados y deben respetar su tensión de trabajo.
• Los MOSFET son sensibles a descargas electrostáticas (ESD) y requieren manipulación cuidadosa.
• La seguridad eléctrica y la compatibilidad electromagnética son prioritarias en instalaciones sanitarias.
• La interpretación de esquemas y la identificación de componentes son habilidades clave para el diagnóstico.
• Los amplificadores operacionales son fundamentales en equipos de instrumentación y filtrado activo.

2. Tipos y características

🎯 Idea clave

• Los circuitos electrónicos analógicos se clasifican según la función de sus componentes en pasivos y activos.
• Los componentes pasivos no amplifican señal y incluyen resistencias, condensadores, bobinas y transformadores.
• Los componentes activos requieren alimentación externa y pueden amplificar o controlar señales, como diodos, transistores y amplificadores operacionales.
• Cada tipo de componente presenta características críticas como valor nominal, tolerancia, tensión máxima y potencia admisible.
• La normativa UNE-EN regula aspectos clave como la simbología, códigos de colores y especificaciones técnicas de los componentes.
• En mantenimiento, es esencial distinguir los tipos de componentes para diagnosticar averías y garantizar la seguridad eléctrica.

📚 Desarrollo

Clasificación por función. Los componentes electrónicos analógicos se dividen en dos grandes grupos: pasivos y activos. Los componentes pasivos, como resistencias, condensadores y bobinas, no generan ganancia ni requieren alimentación externa. Su función principal es condicionar la señal mediante limitación de corriente, almacenamiento de energía o oposición a cambios bruscos de tensión. En cambio, los componentes activos, como diodos, transistores y amplificadores operacionales, necesitan alimentación para funcionar y pueden amplificar, rectificar o conmutar señales.

Componentes pasivos esenciales. Las resistencias son elementos fundamentales que limitan la corriente y dividen tensiones en circuitos analógicos. Se clasifican en fijas, según la norma UNE-EN 60115, y variables, utilizadas para calibración. Los condensadores, regulados por la norma UNE-EN 60384, almacenan energía y se emplean en filtrado, temporización y desacoplo. Los tipos más comunes son electrolíticos (polarizados, para filtrado), cerámicos (desacoplo de alta frecuencia) y de poliéster (temporización). Las bobinas, por su parte, se oponen a cambios de corriente y se utilizan en filtros EMI con núcleos de ferrita, según la norma UNE-EN 61000.

Componentes activos básicos. Los diodos son semiconductores que permiten el paso de corriente en una sola dirección. Se clasifican en rectificadores (para conversión de CA a CC), Schottky (con baja caída de tensión directa), Zener (para estabilización de tensión) y LED (para indicación visual). Los transistores bipolares (BJT) controlan la corriente mediante una señal de base y se emplean en amplificación de pequeña señal. Los transistores de efecto campo (FET y MOSFET) se controlan por tensión, presentan alta impedancia de entrada y son sensibles a descargas electrostáticas (ESD), siendo comunes en fuentes conmutadas y control de potencia.

Tiristores y dispositivos de potencia. Los tiristores son componentes semiconductores utilizados en control de potencia en corriente alterna. El SCR (Rectificador Controlado de Silicio) es unidireccional, mientras que el TRIAC es bidireccional, permitiendo el control de fase en aplicaciones como sistemas de iluminación o motores de camas articuladas. Estos dispositivos son clave en el mantenimiento de equipos electromédicos, donde se requiere regulación precisa de potencia sin generar interferencias electromagnéticas.

Amplificadores operacionales. Los amplificadores operacionales (AO) son bloques analógicos fundamentales con alta ganancia y entrada diferencial. Se emplean en amplificadores de instrumentación, filtros activos y circuitos de acondicionamiento de señal. Su versatilidad los hace indispensables en equipos de monitorización, como electrocardiógrafos o sistemas de control de bombas de infusión, donde se requiere precisión y estabilidad en el procesamiento de señales analógicas.

Normativa y simbología. La representación gráfica de los componentes electrónicos está unificada por la norma UNE-EN 60617, que establece símbolos estandarizados para esquemas eléctricos y electrónicos. Esta normativa es esencial para interpretar planos y diagnosticar averías en instalaciones del Servicio Andaluz de Salud (SAS). Además, las normas UNE-EN 60062 y UNE-EN 60384 regulan aspectos como el código de colores de resistencias y las especificaciones técnicas de condensadores, respectivamente.

Características críticas en mantenimiento. En el ámbito del mantenimiento, es fundamental conocer las características críticas de cada componente, como valor nominal, tolerancia, tensión máxima, corriente admisible, potencia disipada y temperatura de trabajo. Por ejemplo, en condensadores electrolíticos, es clave verificar la tensión de trabajo y la resistencia serie equivalente (ESR) para evitar fallos prematuros. En transistores MOSFET, la sensibilidad a descargas electrostáticas obliga a manipularlos con precauciones especiales durante su sustitución.

🧩 Elementos esenciales

• Resistencias: Limitan corriente y dividen tensiones. Se clasifican en fijas (norma UNE-EN 60115) y variables (para calibración). Su valor se identifica mediante código de colores (UNE-EN 60062).
• Condensadores: Almacenan energía y se usan en filtrado, temporización y desacoplo. Tipos: electrolíticos (polarizados, filtrado), cerámicos (desacoplo) y poliéster (temporización). Verificar tensión de trabajo y ESR.
• Bobinas: Oposición a cambios de corriente. Núcleos de ferrita en filtros EMI (UNE-EN 61000). Se emplean en circuitos de supresión de interferencias.
• Diodos: Unión PN que permite corriente en una dirección. Tipos: rectificadores (potencia), Schottky (baja caída de tensión), Zener (estabilización) y LED (indicación). Identificar cátodo por banda.
• Transistores BJT: Controlados por corriente (ganancia β). Tipos NPN y PNP. Usados en amplificación de pequeña señal en equipos de monitorización.
• Transistores FET/MOSFET: Controlados por tensión. Alta impedancia de entrada. Sensibles a ESD. Aplicaciones en fuentes conmutadas y control de potencia.
• Tiristores: Dispositivos de control de potencia. SCR (unidireccional) y TRIAC (bidireccional). Usados en control de fase en CA, como en sistemas de iluminación o motores.
• Amplificadores operacionales: Bloques analógicos con alta ganancia y entrada diferencial. Presentes en amplificadores de instrumentación y filtros activos.
• Simbología: Norma UNE-EN 60617 unifica la representación gráfica de componentes en esquemas. Imprescindible para interpretar planos en mantenimiento.
• Características críticas: Valor nominal, tolerancia, tensión máxima, corriente, potencia, temperatura y frecuencia. Claves para diagnosticar fallos y sustituir componentes.
• Seguridad en mantenimiento: Verificar alimentación, masa, protecciones, conectores, rizado y calentamiento antes de manipular componentes. Evitar ESD en MOSFET.

🧠 Recuerda

• Los componentes pasivos no amplifican señal, pero condicionan su comportamiento en el circuito.
• Los componentes activos requieren alimentación y pueden amplificar o controlar señales.
• Las resistencias se identifican por código de colores según la norma UNE-EN 60062.
• Los condensadores electrolíticos son polarizados y se usan en filtrado; verificar siempre su tensión de trabajo.
• Los diodos Zener estabilizan tensión, mientras que los Schottky tienen baja caída de tensión directa.
• Los transistores BJT se controlan por corriente, mientras que los FET/MOSFET se controlan por tensión.
• Los tiristores (SCR y TRIAC) se emplean en control de potencia en corriente alterna.
• Los amplificadores operacionales son esenciales en circuitos de acondicionamiento de señal.
• La norma UNE-EN 60617 estandariza la simbología de componentes en esquemas eléctricos.
• En mantenimiento, siempre comprobar características críticas como tensión máxima, corriente y potencia.
• Manipular componentes sensibles a ESD, como MOSFET, con precauciones para evitar daños.

3. Rectificación

🎯 Idea clave

• La rectificación es el proceso que convierte corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) pulsante mediante componentes semiconductores.
• Los diodos son los elementos fundamentales en los circuitos rectificadores, permitiendo el paso de corriente en un solo sentido.
• Existen tres configuraciones básicas de rectificación: media onda, onda completa con toma media y puente de Graetz.
• El puente de Graetz es la configuración más eficiente y utilizada en fuentes de alimentación de equipos del Servicio Andaluz de Salud.
• Los parámetros clave en rectificación son la tensión continua de salida (Vdc), la tensión inversa de pico (PIV) y la frecuencia de rizado.
• La rectificación es la primera etapa en las fuentes de alimentación lineales, seguida de filtrado y estabilización.

📚 Desarrollo

Definición y función. La rectificación es el proceso mediante el cual se transforma una señal de corriente alterna en corriente continua pulsante. Este proceso es esencial en las fuentes de alimentación de equipos electromédicos y sistemas de control, ya que la mayoría de los circuitos electrónicos requieren tensión continua para su funcionamiento. La rectificación se basa en el uso de diodos, componentes semiconductores que permiten el paso de corriente en un solo sentido, bloqueando la corriente en el sentido inverso.

Tipos de rectificación. Existen tres configuraciones principales de rectificación. La rectificación de media onda utiliza un único diodo para permitir el paso de solo uno de los semiciclos de la señal de CA, resultando en una señal de salida con una frecuencia igual a la de entrada y un alto nivel de rizado. La rectificación de onda completa con toma media emplea dos diodos y un transformador con toma central, permitiendo la conducción en ambos semiciclos y reduciendo el rizado. Finalmente, el puente de Graetz utiliza cuatro diodos en configuración puente, eliminando la necesidad de un transformador con toma central y ofreciendo mayor eficiencia y menor rizado.

Puente de Graetz. Esta configuración es la más extendida en fuentes de alimentación lineales debido a su eficiencia y simplicidad. El puente de Graetz permite la conducción de corriente durante ambos semiciclos de la señal de CA, utilizando dos diodos en cada semiciclo. Esto resulta en una tensión de salida con una frecuencia de rizado doble a la de la señal de entrada, facilitando su posterior filtrado. Además, esta configuración distribuye la tensión inversa de pico (PIV) entre dos diodos, reduciendo el estrés sobre cada componente y mejorando la fiabilidad del circuito.

Parámetros críticos. En cualquier circuito rectificador, los parámetros más relevantes son la tensión continua de salida (Vdc), que determina el valor medio de la señal rectificada; la tensión inversa de pico (PIV), que es la máxima tensión inversa que deben soportar los diodos sin entrar en conducción inversa; y la frecuencia de rizado, que indica la frecuencia de las fluctuaciones residuales en la señal de salida. En equipos del Servicio Andaluz de Salud, es fundamental que el rizado sea mínimo para evitar interferencias en señales sensibles, como las de monitorización de pacientes.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito del mantenimiento de instalaciones del SAS, la rectificación es una etapa crítica en fuentes de alimentación de equipos como monitores de signos vitales, bombas de infusión, desfibriladores y sistemas de iluminación de quirófanos. La correcta selección de diodos y la configuración del rectificador influyen directamente en la estabilidad y seguridad de estos equipos. Por ejemplo, en fuentes de alimentación de desfibriladores, se requiere una rectificación eficiente para garantizar una carga rápida y estable de los condensadores de alta tensión.

Consideraciones de mantenimiento. Durante el mantenimiento de circuitos rectificadores, es esencial verificar el estado de los diodos, ya que son componentes críticos que pueden fallar por sobretensión, sobrecorriente o envejecimiento. La sustitución de diodos debe realizarse con componentes de igual o mayor capacidad de corriente y tensión inversa de pico. Además, se debe comprobar la correcta conexión del puente de Graetz, ya que un error en la polaridad de los diodos puede provocar cortocircuitos o la destrucción de otros componentes del circuito.

Normativa y seguridad. Los circuitos rectificadores deben cumplir con normativas específicas para garantizar su seguridad y compatibilidad electromagnética. En el ámbito del SAS, es fundamental que los equipos cumplan con las normas UNE-EN 60601 para equipos electromédicos, asegurando que las fuentes de alimentación no generen interferencias que puedan afectar a otros dispositivos. Además, se deben seguir protocolos de seguridad eléctrica para evitar riesgos de electrocución durante las labores de mantenimiento.

🧩 Elementos esenciales

• Rectificación de media onda: Utiliza un único diodo para rectificar solo un semiciclo de la señal de CA, resultando en una señal de salida con alto rizado y baja eficiencia.
• Rectificación de onda completa con toma media: Emplea dos diodos y un transformador con toma central, permitiendo la conducción en ambos semiciclos y reduciendo el rizado.
• Puente de Graetz: Configuración más eficiente con cuatro diodos, que elimina la necesidad de transformador con toma central y distribuye la tensión inversa de pico entre dos diodos.
• Tensión continua de salida (Vdc): Valor medio de la señal rectificada, crítico para el correcto funcionamiento de los circuitos posteriores.
• Tensión inversa de pico (PIV): Máxima tensión inversa que deben soportar los diodos sin entrar en conducción inversa, determinante para la selección de componentes.
• Frecuencia de rizado: Frecuencia de las fluctuaciones residuales en la señal de salida, que debe ser minimizada para evitar interferencias en equipos sensibles.
• Diodos rectificadores: Componentes semiconductores clave en la rectificación, que permiten el paso de corriente en un solo sentido y bloquean la corriente inversa.
• Aplicaciones en el SAS: Fuentes de alimentación de monitores, bombas de infusión, desfibriladores y sistemas de iluminación, donde la estabilidad de la tensión rectificada es crítica.
• Mantenimiento de diodos: Verificación periódica del estado de los diodos, asegurando que no presenten fallos por sobretensión, sobrecorriente o envejecimiento.
• Normativa UNE-EN 60601: Estándar aplicable a equipos electromédicos, que regula la seguridad y compatibilidad electromagnética de las fuentes de alimentación.

🧠 Recuerda

• La rectificación convierte CA en CC pulsante, siendo la primera etapa en las fuentes de alimentación lineales.
• El puente de Graetz es la configuración más eficiente y utilizada en equipos del SAS.
• Los diodos son los componentes clave en la rectificación, permitiendo el paso de corriente en un solo sentido.
• La tensión inversa de pico (PIV) es un parámetro crítico para la selección de diodos en circuitos rectificadores.
• La frecuencia de rizado debe ser minimizada para evitar interferencias en equipos sensibles, como los de monitorización de pacientes.
• En el mantenimiento de circuitos rectificadores, es esencial verificar el estado de los diodos y su correcta conexión.
• Los equipos del SAS deben cumplir con la normativa UNE-EN 60601 para garantizar seguridad y compatibilidad electromagnética.
• La rectificación de media onda es menos eficiente que la de onda completa o el puente de Graetz, por lo que se utiliza en aplicaciones menos exigentes.
• La correcta selección de componentes y configuración del rectificador influye directamente en la estabilidad y seguridad de los equipos electromédicos.

4. Filtrado

🎯 Idea clave

• El filtrado es el proceso que reduce el rizado de la señal tras la rectificación, convirtiendo la corriente pulsante en una tensión continua más estable.
• Se emplean componentes pasivos como condensadores, bobinas y resistencias para atenuar las componentes alternas de la señal.
• La eficacia del filtrado depende de la capacidad de almacenamiento de carga y la oposición a cambios bruscos de corriente.
• En equipos médicos del SAS, se exige un factor de rizado inferior al 0,1% para garantizar la precisión y seguridad de los dispositivos.
• Los condensadores electrolíticos son los más utilizados en filtrado por su alta capacidad, aunque requieren atención a su polaridad y tensión de trabajo.
• La resistencia serie equivalente (ESR) de los condensadores influye directamente en la calidad del filtrado y la vida útil del componente.

📚 Desarrollo

Función del filtrado. El filtrado actúa sobre la señal rectificada para suavizar las fluctuaciones de tensión, eliminando las componentes alternas residuales. Este proceso es esencial en fuentes de alimentación lineales, donde la corriente continua resultante debe ser lo más estable posible para alimentar circuitos sensibles, como amplificadores de biopotenciales o sistemas de monitorización en instalaciones del SAS.

Componentes principales. Los condensadores son los elementos más empleados en el filtrado debido a su capacidad para almacenar y liberar carga. Los condensadores electrolíticos, por su alta capacidad en volúmenes reducidos, son ideales para aplicaciones de baja frecuencia, aunque su polarización exige una conexión correcta para evitar daños. Las bobinas, por su parte, se utilizan en filtros LC para oponerse a cambios bruscos de corriente, mejorando la atenuación del rizado en frecuencias específicas.

Configuraciones comunes. Las redes de filtrado más habituales incluyen el filtro con condensador simple, el filtro RC y el filtro LC o π. El filtro con condensador simple es el más básico, pero su eficacia depende de la capacidad del condensador y la corriente de carga. Los filtros RC y LC ofrecen mejores resultados al combinar resistencias, condensadores y bobinas, logrando una mayor reducción del rizado y una respuesta más lineal en frecuencia.

Parámetros críticos. La resistencia serie equivalente (ESR) de los condensadores es un factor determinante en la calidad del filtrado. Un ESR elevado aumenta las pérdidas y reduce la eficacia del condensador, especialmente en aplicaciones de alta frecuencia. Además, la tensión de trabajo del condensador debe ser superior a la tensión máxima de la señal para evitar fallos prematuros. En equipos médicos, se priorizan condensadores con baja ESR y alta estabilidad térmica.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito del mantenimiento de instalaciones del Servicio Andaluz de Salud, el filtrado es crítico en fuentes de alimentación de equipos electromédicos, como monitores de signos vitales, bombas de infusión y desfibriladores. Estos dispositivos requieren una tensión continua con un rizado mínimo para evitar interferencias en las señales biológicas y garantizar la seguridad del paciente. Por ello, se exigen factores de rizado inferiores al 0,1% y componentes con certificaciones que cumplan las normativas UNE-EN.

Mantenimiento y verificación. Durante las tareas de mantenimiento, es fundamental comprobar el estado de los condensadores, especialmente su capacidad, ESR y posibles fugas. La sustitución de estos componentes debe realizarse con modelos equivalentes en valor, tolerancia y tensión de trabajo, asegurando la compatibilidad con el circuito original. Además, se debe verificar el factor de rizado en la salida de la fuente para confirmar que cumple con los requisitos técnicos del equipo.

Limitaciones y alternativas. Aunque los filtros pasivos son eficaces, presentan limitaciones en aplicaciones de alta frecuencia o donde se requiere una regulación precisa. En estos casos, se complementan con reguladores activos o fuentes conmutadas, que ofrecen mayor eficiencia y estabilidad, aunque con un mayor nivel de ruido electromagnético. La elección entre filtros pasivos y activos depende de las especificaciones del equipo y las normativas aplicables.

🧩 Elementos esenciales

• Condensadores electrolíticos: Componentes polarizados con alta capacidad, ideales para filtrado en baja frecuencia, pero sensibles a la tensión inversa y con ESR crítico.
• Filtro con condensador simple: Configuración básica que reduce el rizado mediante un único condensador, aunque con eficacia limitada en cargas variables.
• Filtro RC: Combina resistencia y condensador para mejorar la atenuación del rizado, especialmente en aplicaciones de baja potencia.
• Filtro LC o π: Utiliza bobinas y condensadores para lograr una mayor reducción del rizado, siendo más eficaz en frecuencias específicas.
• Resistencia serie equivalente (ESR): Parámetro que mide las pérdidas internas del condensador y afecta directamente a la calidad del filtrado.
• Factor de rizado: Porcentaje de componente alterna residual en la señal continua, crítico en equipos médicos donde se exige un valor inferior al 0,1%.
• Tensión de trabajo: Valor máximo de tensión que puede soportar un condensador sin riesgo de fallo, debe ser superior a la tensión de la señal.
• Bobinas en filtrado: Elementos que se oponen a cambios bruscos de corriente, mejorando la atenuación del rizado en combinación con condensadores.
• Redes de filtrado: Configuraciones como RC, LC o π que optimizan la reducción del rizado según las necesidades del circuito.
• Mantenimiento de condensadores: Verificación periódica de capacidad, ESR, polaridad y fugas para garantizar el correcto funcionamiento del filtrado.

🧠 Recuerda

• El filtrado convierte la corriente pulsante en continua estable, reduciendo el rizado tras la rectificación.
• Los condensadores electrolíticos son los más utilizados, pero requieren atención a su polaridad y ESR.
• Un factor de rizado inferior al 0,1% es esencial en equipos médicos del SAS para evitar interferencias.
• Las configuraciones RC, LC y π ofrecen distintos niveles de eficacia en la reducción del rizado.
• La ESR de los condensadores afecta a la calidad del filtrado y debe ser lo más baja posible.
• En mantenimiento, verifica siempre la capacidad, tensión de trabajo y estado físico de los condensadores.
• Las bobinas mejoran el filtrado en combinación con condensadores, especialmente en frecuencias específicas.
• La sustitución de componentes debe realizarse con modelos equivalentes para no alterar el funcionamiento del circuito.

5. Amplificación

🎯 Idea clave

• La amplificación es un proceso fundamental en circuitos analógicos que incrementa la magnitud de una señal eléctrica sin alterar su forma.
• Los amplificadores se clasifican según su configuración, clase de operación y tipo de componente activo utilizado.
• La ganancia de un amplificador determina su capacidad para aumentar la tensión, corriente o potencia de la señal de entrada.
• Las configuraciones básicas de transistores, como emisor común o fuente común, definen las características de amplificación.
• Los amplificadores diferenciales son esenciales en equipos médicos por su alta relación de rechazo al modo común (CMRR).
• La distorsión y la eficiencia son parámetros críticos que varían según la clase de amplificador (A, B, AB o C).

📚 Desarrollo

Definición y función. La amplificación consiste en aumentar la amplitud de una señal eléctrica analógica, ya sea de tensión, corriente o potencia, mediante componentes activos como transistores bipolares (BJT) o de efecto campo (FET). Este proceso es esencial en equipos del Servicio Andaluz de Salud (SAS), como amplificadores de biopotenciales para electrocardiogramas (ECG) o electroencefalogramas (EEG), donde se requiere precisión y fidelidad en la señal.

Componentes activos. Los transistores BJT y FET son los elementos clave en la amplificación. Los BJT, controlados por corriente, se utilizan en configuraciones como emisor común, colector común o base común, cada una con características específicas de ganancia e impedancia. Los FET, controlados por tensión, destacan por su alta impedancia de entrada, lo que los hace ideales para etapas de entrada en amplificadores de instrumentación.

Clases de amplificadores. Los amplificadores se clasifican en clases según su punto de operación y eficiencia. La clase A ofrece alta linealidad pero baja eficiencia, ya que el transistor conduce durante todo el ciclo de la señal. La clase B mejora la eficiencia al conducir solo durante medio ciclo, aunque introduce distorsión por cruce. La clase AB combina las ventajas de ambas, reduciendo la distorsión y manteniendo una eficiencia aceptable. La clase C, menos común en aplicaciones médicas, se utiliza en circuitos de radiofrecuencia.

Configuraciones básicas. En los amplificadores con BJT, la configuración de emisor común es la más utilizada por su alta ganancia de tensión y corriente. La configuración de colector común, o seguidor de emisor, se emplea para adaptar impedancias, mientras que la base común es útil en aplicaciones de alta frecuencia. En los FET, la configuración de fuente común es análoga al emisor común, ofreciendo alta ganancia y baja distorsión.

Amplificadores diferenciales. Estos amplificadores son fundamentales en equipos médicos por su capacidad para rechazar señales comunes, como el ruido eléctrico. La relación de rechazo al modo común (CMRR) es un parámetro crítico que mide su eficacia para amplificar solo la diferencia entre dos señales de entrada. Valores de CMRR superiores a 100 dB son habituales en amplificadores de biopotenciales, garantizando la precisión en la medición de señales débiles.

Parámetros críticos. La ganancia, expresada en decibelios (dB), indica el factor de amplificación de la señal. La impedancia de entrada y salida determina la compatibilidad del amplificador con otros circuitos. La distorsión armónica total (THD) mide la fidelidad de la señal amplificada, siendo valores bajos esenciales en aplicaciones médicas. La eficiencia, especialmente relevante en amplificadores de potencia, varía según la clase de operación.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito del mantenimiento de instalaciones del SAS, los amplificadores se encuentran en equipos como monitores de signos vitales, bombas de infusión o sistemas de control de camas articuladas. La correcta identificación de fallos en estos circuitos, como distorsión excesiva o pérdida de ganancia, es crucial para garantizar el funcionamiento seguro y preciso de los dispositivos médicos.

🧩 Elementos esenciales

• Ganancia: Factor de amplificación de la señal, expresado en dB, que determina la capacidad del amplificador para aumentar la tensión, corriente o potencia.
• Configuración emisor común: Configuración de BJT con alta ganancia de tensión y corriente, utilizada en amplificadores de señal.
• Configuración fuente común: Configuración de FET análoga al emisor común, con alta ganancia y baja distorsión.
• Clase A: Amplificador con alta linealidad pero baja eficiencia, ya que el transistor conduce durante todo el ciclo de la señal.
• Clase B: Amplificador con mayor eficiencia que la clase A, pero con distorsión por cruce al conducir solo medio ciclo.
• Clase AB: Combinación de las clases A y B, que reduce la distorsión y mejora la eficiencia.
• Amplificador diferencial: Circuito con entrada diferencial y alta CMRR, esencial para rechazar ruido en señales médicas.
• CMRR (Relación de rechazo al modo común): Parámetro que mide la capacidad del amplificador para rechazar señales comunes, como el ruido eléctrico.
• Distorsión armónica total (THD): Indicador de la fidelidad de la señal amplificada, crítico en aplicaciones médicas.
• Impedancia de entrada/salida: Parámetros que determinan la compatibilidad del amplificador con otros circuitos.
• Transistores BJT: Componentes activos controlados por corriente, utilizados en amplificadores de pequeña señal.
• Transistores FET: Componentes activos controlados por tensión, con alta impedancia de entrada, ideales para etapas de entrada.

🧠 Recuerda

• La amplificación aumenta la magnitud de una señal analógica sin alterar su forma.
• Los transistores BJT y FET son los componentes activos clave en los amplificadores.
• Las configuraciones emisor común y fuente común ofrecen alta ganancia de tensión.
• La clase AB es la más utilizada en aplicaciones médicas por su equilibrio entre eficiencia y linealidad.
• Los amplificadores diferenciales son esenciales para rechazar ruido en señales de biopotenciales.
• La CMRR debe ser superior a 100 dB en amplificadores de instrumentación médica.
• La distorsión armónica total (THD) debe ser mínima para garantizar la fidelidad de la señal.
• La eficiencia varía según la clase de amplificador, siendo crítica en etapas de potencia.
• La impedancia de entrada y salida determina la compatibilidad con otros circuitos.
• En el SAS, los amplificadores se utilizan en equipos como monitores de signos vitales y bombas de infusión.

6. Estabilización

🎯 Idea clave

• La estabilización en circuitos electrónicos analógicos garantiza que la tensión de salida se mantenga constante ante variaciones de carga o entrada.
• Los diodos Zener son componentes básicos para estabilización de tensión en circuitos de baja potencia.
• Los reguladores lineales integrados, como los de la serie 78xx, proporcionan tensión estable con bajo ruido pero menor eficiencia.
• Las fuentes conmutadas ofrecen mayor eficiencia energética, aunque generan más ruido electromagnético.
• La estabilización es crítica en equipos médicos del SAS para evitar fluctuaciones que afecten a su funcionamiento.
• El factor de estabilidad y la respuesta transitoria son parámetros clave en el diseño y mantenimiento de estos circuitos.

📚 Desarrollo

Finalidad de la estabilización. La estabilización tiene como objetivo mantener una tensión de salida constante en un circuito electrónico, independientemente de las variaciones en la tensión de entrada o en la corriente demandada por la carga. En el ámbito del Servicio Andaluz de Salud (SAS), esta función es esencial en equipos electromédicos, donde fluctuaciones en la alimentación pueden comprometer su precisión y seguridad.

Diodos Zener como estabilizadores básicos. Los diodos Zener se utilizan para estabilizar tensiones en circuitos de baja potencia. Estos componentes operan en la zona de ruptura inversa, manteniendo una tensión constante en sus terminales cuando la corriente inversa supera un umbral mínimo. Su aplicación es común en etapas de polarización y referencias de tensión, aunque su capacidad de corriente es limitada.

Reguladores lineales integrados. Los reguladores lineales, como los de la serie 78xx o el LM317, son dispositivos integrados que proporcionan una tensión de salida estable y de bajo ruido. Estos reguladores son fáciles de implementar y ofrecen protección contra sobrecargas y cortocircuitos. Sin embargo, su eficiencia es reducida, ya que disipan el exceso de energía en forma de calor, lo que limita su uso en aplicaciones de alta potencia.

Fuentes conmutadas. Las fuentes conmutadas son una alternativa eficiente a los reguladores lineales, especialmente en aplicaciones donde el consumo de energía es elevado. Estas fuentes utilizan transistores en conmutación para regular la tensión de salida, lo que reduce las pérdidas por disipación. Aunque son más eficientes, generan ruido electromagnético que debe ser filtrado para cumplir con las normativas de compatibilidad electromagnética en equipos médicos.

Parámetros críticos en estabilización. El factor de estabilidad mide la capacidad del circuito para mantener la tensión de salida ante variaciones en la entrada. La respuesta transitoria, por su parte, evalúa cómo el circuito reacciona ante cambios bruscos en la carga. Ambos parámetros son fundamentales en el mantenimiento de equipos del SAS, donde la estabilidad de la alimentación es crítica para el correcto funcionamiento de dispositivos como monitores, bombas de infusión o desfibriladores.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito del mantenimiento de instalaciones del SAS, la estabilización se aplica en fuentes de alimentación de equipos críticos, sistemas de control de motores y circuitos de carga de baterías. La elección entre reguladores lineales o conmutados depende de factores como la eficiencia requerida, el nivel de ruido aceptable y las especificaciones técnicas del equipo.

Mantenimiento y verificación. Durante el mantenimiento, es esencial verificar la tensión de salida, el rizado residual y la temperatura de los componentes. La sustitución de reguladores o diodos Zener debe realizarse con componentes de iguales características para garantizar la estabilidad del circuito. Además, se deben revisar las protecciones contra sobretensiones y cortocircuitos para evitar daños en los equipos.

🧩 Elementos esenciales

• Diodo Zener: Componente semiconductor que opera en zona de ruptura inversa para mantener una tensión constante en circuitos de baja potencia.
• Regulador lineal (78xx, LM317): Dispositivo integrado que proporciona tensión estable con bajo ruido, ideal para aplicaciones de precisión pero con baja eficiencia.
• Fuente conmutada: Sistema de regulación eficiente que utiliza conmutación de transistores para minimizar pérdidas, aunque genera ruido electromagnético.
• Factor de estabilidad: Parámetro que mide la capacidad del circuito para mantener la tensión de salida ante variaciones en la entrada.
• Respuesta transitoria: Comportamiento del circuito ante cambios bruscos en la carga, crítico para la estabilidad en equipos médicos.
• Protección contra sobrecargas: Mecanismo integrado en reguladores para evitar daños por cortocircuitos o excesos de corriente.
• Rizado residual: Fluctuación de tensión en la salida de un regulador, que debe ser minimizada para garantizar la calidad de la alimentación.
• Compatibilidad electromagnética: Requisito normativo que obliga a filtrar el ruido generado por fuentes conmutadas en equipos del SAS.

🧠 Recuerda

• La estabilización es clave para mantener la tensión constante en equipos médicos del SAS.
• Los diodos Zener son útiles en circuitos de baja potencia, pero su capacidad de corriente es limitada.
• Los reguladores lineales ofrecen bajo ruido pero menor eficiencia energética.
• Las fuentes conmutadas son más eficientes, aunque generan ruido electromagnético que debe filtrarse.
• El factor de estabilidad y la respuesta transitoria son parámetros críticos en el diseño y mantenimiento.
• Siempre verifica la tensión de salida, el rizado y la temperatura de los componentes durante el mantenimiento.
• La sustitución de componentes debe realizarse con elementos de iguales características para garantizar la estabilidad.
• Las protecciones contra sobretensiones y cortocircuitos son esenciales para evitar daños en los equipos.

7. Fuentes de alimentación

🎯 Idea clave

• Una fuente de alimentación adapta la energía disponible para proporcionar tensión, corriente, polaridad, estabilidad y protección adecuadas a una carga.
• Las etapas fundamentales de una fuente de alimentación son rectificación, filtrado y estabilización, aunque ninguna por sí sola define su funcionamiento completo.
• Las fuentes lineales destacan por su simplicidad y bajo ruido, pero presentan menor eficiencia y mayor dependencia de disipación térmica.
• Las fuentes conmutadas son eficientes y compactas, aunque generan ruido electromagnético y requieren un diagnóstico más complejo.
• La tensión nominal no es suficiente para evaluar una fuente; deben considerarse corriente, potencia, rizado, regulación, aislamiento y protecciones.
• En instalaciones sanitarias, la fiabilidad de las fuentes de alimentación es clave para garantizar la continuidad de servicio de equipos técnicos y sistemas auxiliares.

📚 Desarrollo

Función principal. Una fuente de alimentación transforma la energía eléctrica disponible para suministrar los parámetros necesarios a una carga específica. Esto incluye no solo la tensión nominal, sino también la corriente adecuada, la polaridad correcta, la estabilidad frente a variaciones y las protecciones contra sobrecargas o cortocircuitos. Su diseño debe asegurar que la energía entregada sea compatible con los requisitos del equipo al que alimenta.

Etapas esenciales. Aunque la rectificación, el filtrado y la estabilización son etapas clave en el funcionamiento de una fuente, ninguna de ellas por separado define su operación completa. La rectificación convierte la corriente alterna en continua, el filtrado reduce el rizado y la estabilización mantiene la tensión de salida constante ante variaciones de carga o entrada. Sin embargo, una fuente de alimentación integra estas funciones en un sistema coherente.

Tipos de fuentes. Las fuentes lineales son conocidas por su simplicidad y bajo nivel de ruido eléctrico, lo que las hace ideales para aplicaciones sensibles. No obstante, su eficiencia es limitada y requieren disipadores de calor para gestionar la energía no utilizada. Por otro lado, las fuentes conmutadas ofrecen mayor eficiencia y un diseño más compacto, pero generan ruido electromagnético y plantean desafíos en términos de compatibilidad electromagnética y diagnóstico de fallos.

Parámetros críticos. La tensión nominal es solo uno de los múltiples factores que determinan la idoneidad de una fuente. También deben evaluarse la corriente máxima que puede suministrar, la potencia total, el rizado residual, la capacidad de regulación frente a variaciones de carga o entrada, el aislamiento galvánico y las protecciones contra sobretensiones, sobrecorrientes o cortocircuitos. Estos parámetros aseguran que la fuente funcione correctamente en condiciones reales.

Pruebas bajo carga. Una fuente puede funcionar correctamente en vacío pero fallar al conectar una carga real. Por ello, es fundamental realizar pruebas bajo condiciones operativas para verificar su comportamiento. Esto incluye comprobar que la tensión de salida se mantiene estable, que no se producen caídas significativas y que las protecciones actúan correctamente ante situaciones anómalas. La validación en condiciones reales es esencial para garantizar su fiabilidad.

Aislamiento y seguridad. El aislamiento galvánico, las conexiones a tierra y las referencias de tensión son aspectos críticos que determinan la seguridad, la precisión en las mediciones y la compatibilidad entre equipos. Un aislamiento adecuado evita bucles de tierra, interferencias y riesgos eléctricos, mientras que una correcta referencia de tensión asegura que las señales sean interpretadas correctamente por los dispositivos conectados.

Protecciones y mantenimiento. Las protecciones integradas en una fuente, como fusibles o circuitos de limitación de corriente, no deben ser puenteadas bajo ninguna circunstancia. Si estas protecciones actúan repetidamente, es señal de un problema subyacente que debe ser diagnosticado. En mantenimiento, síntomas como rizado excesivo, calentamiento anormal, reinicios inesperados o caídas de tensión suelen indicar fallos en la fuente o en la carga conectada.

Importancia en instalaciones sanitarias. En el ámbito sanitario, la fiabilidad de las fuentes de alimentación es crucial para garantizar la continuidad de servicio de equipos médicos, sistemas de monitorización y otras instalaciones técnicas. Una fuente inestable o defectuosa puede comprometer el funcionamiento de dispositivos críticos, por lo que su correcto diseño, instalación y mantenimiento son prioritarios.

🧩 Elementos esenciales

• Rectificación: Etapa que convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC), utilizando componentes como diodos o puentes rectificadores.
• Filtrado: Proceso que reduce el rizado en la señal rectificada, empleando condensadores o bobinas para suavizar la tensión de salida.
• Estabilización: Mecanismo que mantiene la tensión de salida constante ante variaciones de carga o entrada, utilizando reguladores lineales o conmutados.
• Fuentes lineales: Tipo de fuente que regula la tensión mediante disipación de energía, caracterizada por su bajo ruido pero menor eficiencia.
• Fuentes conmutadas: Tipo de fuente que regula la tensión mediante conmutación de alta frecuencia, destacando por su eficiencia y compacidad, aunque generan ruido electromagnético.
• Tensión nominal: Valor de tensión que la fuente debe suministrar, aunque no es el único parámetro crítico para su funcionamiento.
• Corriente máxima: Capacidad de la fuente para suministrar corriente sin sobrecalentarse o activar protecciones.
• Rizado: Variación residual de tensión en la salida de la fuente, que debe minimizarse para evitar interferencias en los equipos conectados.
• Regulación: Capacidad de la fuente para mantener la tensión de salida estable ante cambios en la carga o en la tensión de entrada.
• Aislamiento galvánico: Separación eléctrica entre la entrada y la salida de la fuente, que evita bucles de tierra y mejora la seguridad.
• Protecciones: Mecanismos integrados para evitar daños por sobretensiones, sobrecorrientes o cortocircuitos, como fusibles o circuitos de limitación.
• Prueba bajo carga: Verificación del comportamiento de la fuente al conectar una carga real, esencial para detectar fallos no evidentes en vacío.

🧠 Recuerda

• Una fuente de alimentación no se limita a proporcionar tensión nominal; debe garantizar estabilidad, corriente adecuada y protecciones.
• Las etapas de rectificación, filtrado y estabilización son fundamentales, pero deben integrarse en un sistema coherente.
• Las fuentes lineales son simples y de bajo ruido, pero menos eficientes que las conmutadas.
• Las fuentes conmutadas son eficientes y compactas, aunque generan ruido electromagnético y requieren un diagnóstico más complejo.
• La tensión nominal no es suficiente; evalúa también corriente, potencia, rizado, regulación y aislamiento.
• Una fuente puede funcionar en vacío pero fallar bajo carga, por lo que las pruebas reales son esenciales.
• El aislamiento galvánico y las protecciones son críticos para la seguridad y compatibilidad entre equipos.
• No puentees las protecciones; si actúan repetidamente, diagnostica la causa subyacente.
• En mantenimiento, síntomas como rizado, calor excesivo o reinicios apuntan a problemas en la fuente o la carga.
• En instalaciones sanitarias, una fuente fiable es clave para la continuidad de servicio de equipos técnicos y sistemas auxiliares.

8. Control de potencia

🎯 Idea clave

• El control de potencia en circuitos analógicos regula la energía entregada a cargas como motores, sistemas de iluminación o equipos electromédicos.
• Los tiristores son componentes activos fundamentales para el control de potencia en corriente alterna.
• El SCR (Rectificador Controlado de Silicio) permite el control unidireccional de potencia en circuitos de corriente alterna.
• El TRIAC facilita el control bidireccional, siendo esencial en aplicaciones de regulación de fase.
• Los MOSFET se emplean en fuentes conmutadas y etapas de potencia por su alta impedancia de entrada y eficiencia.
• La sensibilidad a descargas electrostáticas (ESD) en MOSFET exige precauciones durante su manipulación en mantenimiento.

📚 Desarrollo

Definición y ámbito. El control de potencia en circuitos electrónicos analógicos se refiere a la regulación de la energía eléctrica suministrada a una carga, como motores, resistencias calefactoras, sistemas de iluminación o equipos electromédicos. Este proceso es crítico en instalaciones del Servicio Andaluz de Salud (SAS), donde se emplea en camas articuladas, bombas de infusión, sistemas de climatización y módulos de control de iluminación.

Componentes clave. Los tiristores son los dispositivos semiconductores más utilizados para el control de potencia en corriente alterna. Entre ellos destacan el SCR (Rectificador Controlado de Silicio), que permite el control unidireccional de la corriente, y el TRIAC, diseñado para el control bidireccional. Ambos operan mediante el principio de control de fase, donde la conducción se inicia en un punto específico del ciclo de la señal alterna, regulando así la potencia entregada a la carga.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito sanitario, los tiristores se emplean en sistemas de regulación de intensidad luminosa, control de velocidad de motores en equipos electromédicos y gestión de potencia en fuentes de alimentación. Por ejemplo, en camas articuladas, el TRIAC permite ajustar la velocidad de los actuadores lineales mediante el control de fase, garantizando movimientos suaves y precisos.

MOSFET en control de potencia. Los transistores MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) son componentes activos ampliamente utilizados en fuentes conmutadas y etapas de potencia debido a su alta impedancia de entrada y eficiencia. Su capacidad para manejar corrientes elevadas con bajas pérdidas los hace ideales para aplicaciones donde se requiere conmutación rápida y control preciso de la potencia.

Precauciones en mantenimiento. Los MOSFET son especialmente sensibles a las descargas electrostáticas (ESD), lo que exige el uso de herramientas y procedimientos adecuados durante su manipulación. En el mantenimiento de equipos del SAS, es fundamental emplear pulseras antiestáticas, superficies de trabajo disipativas y almacenamiento en bolsas conductoras para evitar daños irreversibles en estos componentes.

Ventajas del control analógico. A diferencia de los sistemas digitales, el control de potencia analógico ofrece una regulación continua y suave de la energía, evitando saltos bruscos que podrían dañar equipos sensibles. Esta característica es especialmente relevante en aplicaciones médicas, donde la estabilidad y precisión son críticas para el funcionamiento seguro de los dispositivos.

Integración con otros componentes. El control de potencia no opera de forma aislada, sino que se integra con otros elementos del circuito, como rectificadores, filtros y amplificadores. Por ejemplo, en una fuente de alimentación, los tiristores pueden regular la tensión de salida, mientras que los filtros suavizan el rizado y los amplificadores operacionales ajustan la señal de control.

🧩 Elementos esenciales

• Tiristores: Dispositivos semiconductores utilizados para el control de potencia en corriente alterna, incluyendo SCR (unidireccional) y TRIAC (bidireccional).
• Control de fase: Técnica que regula la potencia entregada a una carga mediante el inicio de la conducción en un punto específico del ciclo de la señal alterna.
• SCR (Rectificador Controlado de Silicio): Tiristor unidireccional empleado en aplicaciones donde se requiere control de potencia en un solo sentido.
• TRIAC: Tiristor bidireccional que permite el control de potencia en ambos sentidos de la corriente alterna, ideal para regulación de iluminación y motores.
• MOSFET: Transistor de efecto campo utilizado en fuentes conmutadas y etapas de potencia por su alta eficiencia y capacidad de conmutación rápida.
• Sensibilidad a ESD: Característica crítica de los MOSFET, que exige precauciones especiales durante su manipulación para evitar daños por descargas electrostáticas.
• Aplicaciones en el SAS: Uso de tiristores y MOSFET en camas articuladas, bombas de infusión, sistemas de iluminación y climatización en instalaciones sanitarias.
• Ventajas del control analógico: Regulación continua y suave de la potencia, evitando saltos bruscos que podrían afectar a equipos sensibles.
• Integración con otros componentes: El control de potencia se combina con rectificadores, filtros y amplificadores para garantizar un funcionamiento estable y preciso.
• Precauciones en mantenimiento: Uso de herramientas antiestáticas y procedimientos adecuados para manipular componentes sensibles como los MOSFET.

🧠 Recuerda

• El control de potencia regula la energía entregada a cargas como motores, sistemas de iluminación o equipos electromédicos.
• Los tiristores (SCR y TRIAC) son esenciales para el control de potencia en corriente alterna.
• El SCR permite control unidireccional, mientras que el TRIAC facilita el control bidireccional.
• Los MOSFET se emplean en fuentes conmutadas por su alta eficiencia y capacidad de conmutación rápida.
• Los MOSFET son sensibles a descargas electrostáticas (ESD), lo que exige precauciones durante su manipulación.
• En el SAS, el control de potencia se aplica en camas articuladas, bombas de infusión y sistemas de iluminación.
• El control analógico ofrece regulación continua y suave, evitando daños en equipos sensibles.
• La integración con otros componentes, como filtros y amplificadores, es clave para un funcionamiento estable.
• El uso de herramientas antiestáticas es fundamental en el mantenimiento de componentes sensibles.

9. Componentes

🎯 Idea clave

• Los componentes electrónicos en circuitos analógicos se clasifican en pasivos y activos según su capacidad para amplificar señales.
• Los componentes pasivos, como resistencias, condensadores y bobinas, no generan ganancia y condicionan filtrado, polarización y temporización.
• Los componentes activos, como diodos, transistores y amplificadores operacionales, requieren alimentación y pueden amplificar señales.
• Cada componente tiene características críticas como valor nominal, tolerancia, tensión máxima y potencia, esenciales para su funcionamiento.
• La identificación y verificación de componentes es clave en el mantenimiento de equipos electromédicos del Servicio Andaluz de Salud.
• La simbología normalizada según UNE-EN 60617 es imprescindible para interpretar esquemas técnicos.

📚 Desarrollo

Clasificación de componentes. Los circuitos electrónicos analógicos se componen de dos grandes grupos de componentes: pasivos y activos. Los componentes pasivos, como resistencias, condensadores, bobinas y transformadores, no amplifican la señal eléctrica, pero son fundamentales para funciones como filtrado, polarización, temporización y protección. En cambio, los componentes activos, que incluyen diodos, transistores, tiristores y amplificadores operacionales, requieren alimentación externa y pueden amplificar o controlar señales.

Componentes pasivos esenciales. Las resistencias, reguladas por la norma UNE-EN 60115, se utilizan para limitar corriente, dividir tensiones o polarizar circuitos. Su valor se identifica mediante el código de colores establecido en UNE-EN 60062:2017. Los condensadores, normalizados por UNE-EN 60384, almacenan energía y se emplean en filtrado, desacoplo o temporización, con tipos como electrolíticos (polarizados), cerámicos o de poliéster. Las bobinas, con núcleos de ferrita en filtros EMI según UNE-EN 61000, oponen resistencia a cambios bruscos de corriente.

Diodos y sus aplicaciones. Los diodos son componentes activos basados en una unión PN que permiten el paso de corriente en un solo sentido. Los diodos rectificadores se usan en fuentes de alimentación, mientras que los Schottky destacan por su baja caída de tensión directa. Los diodos Zener estabilizan tensiones, y los LED se emplean como indicadores luminosos. La identificación del cátodo, marcado por una banda, es crucial para su correcta conexión.

Transistores bipolares y de efecto campo. Los transistores bipolares (BJT) controlan la corriente mediante una señal de entrada, con configuraciones NPN o PNP. Su parámetro clave es la ganancia de corriente (β), y se utilizan en amplificación de pequeña señal. Los transistores de efecto campo (FET y MOSFET) se controlan por tensión, ofrecen alta impedancia de entrada y son sensibles a descargas electrostáticas (ESD). Los MOSFET son comunes en fuentes conmutadas y control de potencia.

Tiristores y control de potencia. Los tiristores, como el SCR (unidireccional) y el TRIAC (bidireccional), se emplean en el control de fase de corriente alterna. Son fundamentales en aplicaciones como sistemas de iluminación, camas articuladas y equipos de regulación de potencia en instalaciones del SAS. Su activación se realiza mediante un pulso de corriente en la puerta, manteniendo la conducción hasta que la corriente principal se anula.

Amplificadores operacionales. Los amplificadores operacionales (AO) son bloques analógicos fundamentales con alta ganancia y entrada diferencial. Se utilizan en amplificadores de instrumentación, filtros activos y circuitos de procesamiento de señales en equipos electromédicos. Su versatilidad los hace indispensables en el mantenimiento de sistemas de monitorización y control.

Normas y seguridad en mantenimiento. En el mantenimiento de instalaciones del SAS, es esencial verificar características como tensión máxima, corriente, potencia y temperatura de los componentes. La seguridad eléctrica, la compatibilidad electromagnética y el uso de simbología normalizada según UNE-EN 60617 son aspectos críticos para garantizar el correcto funcionamiento y la seguridad de los equipos.

🧩 Elementos esenciales

• Resistencias: Componentes pasivos que limitan corriente o dividen tensiones, identificables por código de colores (UNE-EN 60062:2017).
• Condensadores: Almacenan energía y se usan en filtrado, desacoplo o temporización; tipos: electrolíticos, cerámicos y de poliéster (UNE-EN 60384).
• Bobinas: Oponen resistencia a cambios de corriente; núcleos de ferrita en filtros EMI (UNE-EN 61000).
• Diodos: Unión PN con aplicaciones en rectificación (potencia), estabilización (Zener) o indicación (LED).
• Transistores BJT: Controlados por corriente (β), usados en amplificación de pequeña señal; configuraciones NPN/PNP.
• Transistores FET/MOSFET: Controlados por tensión, alta impedancia de entrada; sensibles a ESD; usados en fuentes conmutadas.
• Tiristores (SCR/TRIAC): Control de fase en corriente alterna; aplicaciones en iluminación y camas articuladas.
• Amplificadores operacionales: Bloques analógicos con alta ganancia y entrada diferencial; presentes en filtros activos y amplificadores de instrumentación.
• Simbología: Representación gráfica unificada según UNE-EN 60617, esencial para interpretar esquemas.
• Características críticas: Valor nominal, tolerancia, tensión máxima, corriente, potencia y temperatura de trabajo.

🧠 Recuerda

• Los componentes pasivos no amplifican señal, pero son esenciales para filtrado, polarización y protección.
• Los componentes activos requieren alimentación y pueden amplificar o controlar señales.
• Las resistencias se identifican por código de colores y las normas UNE-EN 60062:2017 y UNE-EN 60115.
• Los condensadores electrolíticos son polarizados y se usan en filtrado; verifica su tensión de trabajo y ESR.
• Los diodos rectificadores, Schottky y Zener tienen aplicaciones específicas en circuitos analógicos.
• Los transistores BJT se controlan por corriente, mientras que los FET/MOSFET se controlan por tensión.
• Los tiristores SCR y TRIAC se emplean en control de potencia en corriente alterna.
• Los amplificadores operacionales son fundamentales en procesamiento de señales analógicas.
• La simbología normalizada (UNE-EN 60617) es clave para interpretar esquemas técnicos.
• En mantenimiento, verifica siempre alimentación, masa, protecciones y signos físicos de los componentes.

10. Amplificadores operacionales

🎯 Idea clave

• El amplificador operacional es un bloque analógico fundamental en circuitos electrónicos, caracterizado por su alta ganancia de tensión.
• Su estructura incluye una entrada diferencial, lo que permite amplificar la diferencia entre dos señales de entrada.
• Se emplea en equipos electromédicos del Servicio Andaluz de Salud, como amplificadores de biopotenciales y filtros activos.
• Requiere alimentación externa para funcionar, ya que es un componente activo con capacidad de amplificación.
• Su versatilidad permite configuraciones para diversas funciones, como amplificación, filtrado, comparación y oscilación.
• La simbología normalizada según UNE-EN 60617 facilita su identificación en esquemas técnicos.

📚 Desarrollo

Definición y función. El amplificador operacional (AO) es un circuito integrado analógico diseñado para amplificar señales eléctricas con alta precisión. Su principal característica es la capacidad de amplificar la diferencia de tensión entre sus dos entradas, conocida como entrada diferencial, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren rechazo de ruido común, como en equipos de monitorización médica.

Estructura básica. Un AO típico consta de una entrada no inversora (+), una entrada inversora (-), una salida y terminales de alimentación. La alta impedancia de entrada y la baja impedancia de salida son propiedades clave que garantizan su integración eficiente en circuitos complejos. Estas características permiten que el AO se comporte como un bloque casi ideal en aplicaciones de amplificación y procesamiento de señal.

Aplicaciones en el SAS. En el ámbito del Servicio Andaluz de Salud, los amplificadores operacionales son esenciales en equipos como electrocardiógrafos, electroencefalógrafos y sistemas de monitorización de signos vitales. Su uso en amplificadores de instrumentación, con valores de CMRR (Common Mode Rejection Ratio) superiores a 100 dB, asegura la amplificación precisa de biopotenciales débiles, minimizando interferencias externas.

Configuraciones comunes. Los AO pueden configurarse en diversas topologías, como amplificador inversor, no inversor, sumador, restador, integrador y diferenciador. Cada configuración determina la relación entre las señales de entrada y salida, así como la ganancia del circuito. Por ejemplo, en la configuración no inversora, la ganancia se ajusta mediante resistencias externas, manteniendo la fase de la señal de entrada.

Parámetros críticos. Entre los parámetros más relevantes para el mantenimiento se encuentran la ganancia en lazo abierto, el ancho de banda, la impedancia de entrada y salida, y el CMRR. Estos parámetros influyen directamente en el rendimiento del circuito, especialmente en aplicaciones donde la precisión y la estabilidad son prioritarias, como en equipos médicos. La ganancia en lazo abierto, por ejemplo, puede superar los 100.000, lo que permite amplificaciones muy elevadas con realimentación negativa.

Realimentación y estabilidad. La realimentación negativa es una técnica fundamental en el diseño con AO, ya que estabiliza la ganancia y reduce la distorsión. Al introducir una fracción de la señal de salida en la entrada inversora, se controla la ganancia del circuito y se mejora su linealidad. Este principio es clave en aplicaciones como filtros activos, donde la estabilidad y la respuesta en frecuencia son críticas.

Limitaciones y consideraciones. Aunque los AO son componentes versátiles, presentan limitaciones como la saturación de salida, que ocurre cuando la señal amplificada supera los niveles de alimentación. Además, su rendimiento puede verse afectado por derivas térmicas o ruido eléctrico, lo que exige un diseño cuidadoso en entornos sensibles, como los hospitalarios. La selección de AO con bajo ruido y alta estabilidad térmica es esencial para garantizar la fiabilidad de los equipos.

Normativa y simbología. La representación gráfica de los amplificadores operacionales en esquemas técnicos sigue la norma UNE-EN 60617, que unifica los símbolos utilizados en documentación técnica. Esta normalización es imprescindible para la interpretación correcta de planos y manuales de mantenimiento, asegurando la sustitución adecuada de componentes en equipos del SAS.

🧩 Elementos esenciales

• Entrada diferencial: Amplifica la diferencia entre las señales aplicadas a sus dos entradas, rechazando el ruido común.
• Alta ganancia en lazo abierto: Permite amplificaciones muy elevadas, aunque en la práctica se controla mediante realimentación negativa.
• CMRR (Common Mode Rejection Ratio): Parámetro que mide la capacidad del AO para rechazar señales comunes en ambas entradas, crítico en aplicaciones médicas.
• Configuraciones básicas: Inversora, no inversora, sumadora, restadora, integradora y diferenciadora, cada una con características específicas de ganancia y fase.
• Realimentación negativa: Técnica que estabiliza la ganancia y mejora la linealidad del circuito, esencial en amplificadores de instrumentación.
• Impedancia de entrada: Alta impedancia que minimiza la carga sobre la fuente de señal, preservando su integridad.
• Impedancia de salida: Baja impedancia que facilita la conexión con etapas posteriores sin pérdida de señal.
• Saturación de salida: Limitación que ocurre cuando la señal amplificada supera los niveles de alimentación, distorsionando la salida.
• Alimentación simétrica: Requiere tensiones positivas y negativas para operar correctamente, típicamente ±12V o ±15V en aplicaciones estándar.
• Aplicaciones en el SAS: Amplificadores de biopotenciales, filtros activos y sistemas de control en equipos electromédicos.
• Normativa UNE-EN 60617: Estándar que regula la simbología de los AO en esquemas técnicos, facilitando su identificación y mantenimiento.
• Parámetros de mantenimiento: Ganancia, ancho de banda, CMRR, ruido y estabilidad térmica, clave para el diagnóstico de averías.

🧠 Recuerda

• El amplificador operacional es un componente activo que requiere alimentación externa para funcionar.
• Su entrada diferencial permite amplificar la diferencia entre dos señales, rechazando el ruido común.
• La realimentación negativa es esencial para controlar la ganancia y mejorar la estabilidad del circuito.
• En el SAS, se utiliza en equipos de monitorización médica, como ECG y EEG, por su alta precisión.
• El CMRR es un parámetro crítico en aplicaciones donde se requiere rechazo de interferencias.
• Las configuraciones básicas (inversora, no inversora) determinan la relación entre entrada y salida.
• La saturación de salida ocurre cuando la señal amplificada supera los niveles de alimentación.
• La simbología normalizada según UNE-EN 60617 facilita la interpretación de esquemas técnicos.
• La alta impedancia de entrada y la baja impedancia de salida son características clave para su integración en circuitos.
• La selección de AO con bajo ruido y alta estabilidad térmica es crucial en entornos hospitalarios.

11. Osciladores

🎯 Idea clave

• Los osciladores son circuitos electrónicos analógicos que generan señales periódicas sin necesidad de una entrada externa.
• Su funcionamiento se basa en la realimentación positiva y la amplificación para mantener la oscilación estable.
• La frecuencia de la señal generada depende de los componentes pasivos (resistencias, condensadores, bobinas) y activos (transistores, amplificadores operacionales) del circuito.
• Existen distintos tipos de osciladores según la forma de onda generada (sinusoidal, cuadrada, triangular) y la configuración empleada.
• Son esenciales en equipos de monitorización, comunicaciones y control de instalaciones industriales del Servicio Andaluz de Salud.
• Su correcto funcionamiento requiere verificar la estabilidad de la frecuencia, la amplitud y la ausencia de distorsión en la señal de salida.

📚 Desarrollo

Definición y principio de funcionamiento. Un oscilador es un circuito electrónico analógico capaz de convertir la energía de corriente continua en una señal alterna periódica. Para lograrlo, emplea realimentación positiva, donde una parte de la señal de salida se reintroduce en la entrada con la fase adecuada para reforzar la oscilación. Esta realimentación, combinada con la amplificación proporcionada por componentes activos como transistores o amplificadores operacionales, permite mantener la señal de salida sin necesidad de una entrada externa.

Componentes clave. Los osciladores analógicos se construyen utilizando una combinación de componentes pasivos y activos. Los elementos pasivos, como resistencias, condensadores y bobinas, determinan la frecuencia de oscilación mediante sus valores nominales y su disposición en el circuito. Por ejemplo, en un oscilador RC, la frecuencia depende del producto de la resistencia y la capacitancia. Los componentes activos, como transistores bipolares (BJT) o amplificadores operacionales, proporcionan la ganancia necesaria para compensar las pérdidas y mantener la oscilación estable.

Tipos de osciladores según la forma de onda. Los osciladores pueden clasificarse según el tipo de señal que generan. Los osciladores sinusoidales producen señales de corriente alterna con forma de onda senoidal, utilizadas en aplicaciones como generadores de frecuencia o sistemas de comunicación. Los osciladores de onda cuadrada, como los multivibradores astables, generan señales digitales con transiciones rápidas entre dos niveles de tensión, empleadas en temporizadores y circuitos de control. También existen osciladores que generan ondas triangulares o diente de sierra, útiles en aplicaciones de barrido y modulación.

Osciladores sinusoidales. Dentro de los osciladores sinusoidales, destacan configuraciones como el oscilador de puente de Wien, el oscilador de desplazamiento de fase y el oscilador Colpitts. El oscilador de puente de Wien, por ejemplo, utiliza una red RC en la realimentación y un amplificador operacional para generar señales de baja distorsión y frecuencia estable. Estos circuitos son comunes en equipos de instrumentación y sistemas de monitorización del SAS, donde se requiere precisión en la generación de frecuencias.

Osciladores de relajación. Los osciladores de relajación, como los multivibradores astables, generan señales no sinusoidales mediante la carga y descarga de condensadores a través de resistencias. Estos circuitos son más simples que los osciladores sinusoidales y se emplean en aplicaciones donde no se requiere una forma de onda pura, como temporizadores, generadores de pulsos o sistemas de control de potencia. Su frecuencia de oscilación depende del tiempo de carga y descarga del condensador, que a su vez está determinado por los valores de resistencia y capacitancia.

Aplicaciones en el ámbito sanitario. En el contexto del Servicio Andaluz de Salud, los osciladores analógicos se encuentran en numerosos equipos electromédicos y sistemas de control. Por ejemplo, se utilizan en fuentes de alimentación conmutadas para generar señales de reloj, en sistemas de monitorización de pacientes para generar señales de referencia, y en equipos de diagnóstico como ecógrafos o desfibriladores. La estabilidad y precisión de estos circuitos son críticas para garantizar el correcto funcionamiento de los dispositivos y la seguridad de los pacientes.

Verificación y mantenimiento. Para asegurar el correcto funcionamiento de un oscilador, es fundamental verificar parámetros como la frecuencia de oscilación, la amplitud de la señal de salida y la estabilidad de la forma de onda. En el mantenimiento de instalaciones, se deben comprobar los valores de los componentes pasivos, la integridad de las conexiones y el estado de los componentes activos. Además, es importante medir la señal de salida con un osciloscopio para detectar posibles distorsiones o variaciones no deseadas en la frecuencia.

🧩 Elementos esenciales

• Realimentación positiva: Mecanismo por el cual una parte de la señal de salida se reintroduce en la entrada para mantener la oscilación.
• Frecuencia de oscilación: Parámetro determinado por los valores de resistencias, condensadores y bobinas en el circuito.
• Componentes pasivos: Resistencias, condensadores y bobinas que definen la frecuencia y la estabilidad del oscilador.
• Componentes activos: Transistores o amplificadores operacionales que proporcionan la ganancia necesaria para compensar pérdidas.
• Oscilador sinusoidal: Genera señales de corriente alterna con forma de onda senoidal, utilizadas en aplicaciones de precisión.
• Oscilador de puente de Wien: Configuración que emplea una red RC y un amplificador operacional para generar señales de baja distorsión.
• Oscilador de relajación: Genera señales no sinusoidales mediante la carga y descarga de condensadores, como en los multivibradores astables.
• Multivibrador astable: Circuito que produce una señal cuadrada continua, útil en temporizadores y sistemas de control.
• Estabilidad de frecuencia: Característica crítica en osciladores, especialmente en equipos de monitorización y diagnóstico médico.
• Forma de onda: Tipo de señal generada (sinusoidal, cuadrada, triangular), que determina su aplicación específica.
• Aplicaciones sanitarias: Uso en fuentes de alimentación, sistemas de monitorización y equipos de diagnóstico del SAS.
• Verificación con osciloscopio: Herramienta esencial para medir la frecuencia, amplitud y forma de onda de la señal generada.

🧠 Recuerda

• Los osciladores convierten energía de corriente continua en señales periódicas mediante realimentación positiva.
• La frecuencia de oscilación depende de los valores de resistencias, condensadores y bobinas en el circuito.
• Los osciladores sinusoidales generan señales de baja distorsión, mientras que los de relajación producen ondas cuadradas o triangulares.
• En el ámbito sanitario, son esenciales en equipos de monitorización, diagnóstico y control de instalaciones.
• La estabilidad de la frecuencia y la amplitud son parámetros críticos para el correcto funcionamiento de los osciladores.
• Los multivibradores astables son un ejemplo común de osciladores de relajación, utilizados en temporizadores y generadores de pulsos.
• La verificación con osciloscopio permite detectar distorsiones o variaciones no deseadas en la señal de salida.
• Los componentes activos, como transistores o amplificadores operacionales, son necesarios para mantener la oscilación estable.
• Los osciladores de puente de Wien son frecuentes en aplicaciones que requieren señales sinusoidales de precisión.
• El mantenimiento de osciladores incluye la comprobación de componentes pasivos, conexiones y la integridad de la señal generada.

12. Multivibradores

🎯 Idea clave

• Los multivibradores son circuitos electrónicos analógicos que generan señales de salida con dos estados estables o cuasiestables.
• Existen tres tipos principales: astable, biestable y monoestable, diferenciados por su comportamiento temporal.
• Se construyen comúnmente con transistores bipolares, amplificadores operacionales o circuitos integrados específicos.
• Su función principal es generar pulsos, temporizaciones o señales de reloj en sistemas de control y equipos electromédicos.
• En el ámbito del mantenimiento, son clave para diagnosticar fallos en temporizadores, alarmas y sistemas de sincronización.
• Su diseño básico incluye realimentación positiva y componentes pasivos para definir los tiempos de conmutación.

📚 Desarrollo

Definición y propósito. Los multivibradores son circuitos electrónicos analógicos diseñados para producir señales conmutadas entre dos niveles de tensión. Su principal aplicación es la generación de pulsos temporizados, señales de reloj o secuencias de control en equipos industriales y electromédicos. En el contexto del Servicio Andaluz de Salud, estos circuitos aparecen en sistemas de alarma, temporizadores de equipos de esterilización y módulos de sincronización de dispositivos médicos.

Tipos fundamentales. Los multivibradores se clasifican en tres categorías según su comportamiento: astables, biestables y monoestables. Los astables no tienen estado estable y oscilan continuamente, generando una señal cuadrada. Los biestables requieren un disparo externo para cambiar de estado y mantienen su salida hasta un nuevo impulso. Los monoestables tienen un estado estable y otro cuasiestable, generando un pulso de duración fija tras un estímulo.

Componentes básicos. Un multivibrador típico se construye con transistores bipolares (BJT), resistencias y condensadores. Las resistencias determinan las corrientes de polarización, mientras que los condensadores controlan los tiempos de carga y descarga, definiendo la duración de los pulsos. En versiones modernas, se emplean amplificadores operacionales o circuitos integrados como el 555, que simplifican el diseño y mejoran la estabilidad.

Funcionamiento del multivibrador astable. Este tipo de circuito genera una señal periódica sin necesidad de entrada externa. La realimentación positiva entre los transistores provoca conmutaciones automáticas, mientras que los condensadores se cargan y descargan alternativamente a través de las resistencias. La frecuencia de oscilación depende de los valores de los componentes pasivos, siguiendo la fórmula aproximada f = 1/(1.4RC), donde R y C son los valores de resistencia y condensador asociados.

Aplicaciones en mantenimiento. En el ámbito del mantenimiento de instalaciones del SAS, los multivibradores astables se utilizan en generadores de señales para pruebas de equipos, sistemas de parpadeo de alarmas y temporizadores de emergencia. Los monoestables son comunes en circuitos de retardo, como los presentes en sistemas de encendido secuencial de equipos o en la activación de alarmas tras un evento detectado. Su correcto funcionamiento es crítico para la seguridad y operatividad de los dispositivos.

Diagnóstico de averías. Para verificar el estado de un multivibrador, se deben medir las tensiones en los terminales de los transistores o amplificadores operacionales, comprobando que alternan entre niveles lógicos altos y bajos. También es esencial revisar los condensadores, ya que su degradación o fuga afecta directamente a los tiempos de conmutación. Las resistencias deben verificarse para descartar variaciones en sus valores nominales, que alterarían la frecuencia o duración de los pulsos.

Normativa y simbología. La representación gráfica de los multivibradores sigue la normativa UNE-EN 60617, que estandariza los símbolos utilizados en esquemas eléctricos. Esta simbología es fundamental para interpretar correctamente los planos de equipos y realizar intervenciones de mantenimiento con precisión. Además, en entornos sanitarios, los circuitos deben cumplir con la normativa de compatibilidad electromagnética UNE-EN 61000 para evitar interferencias con otros dispositivos.

🧩 Elementos esenciales

• Multivibrador astable: Circuito sin estado estable que genera una señal cuadrada continua, utilizado en temporizadores y generadores de reloj.
• Multivibrador biestable: Requiere un disparo externo para cambiar de estado y mantiene la salida hasta un nuevo impulso, común en sistemas de memoria básica.
• Multivibrador monoestable: Tiene un estado estable y otro cuasiestable, generando un pulso de duración fija tras un estímulo, usado en retardos y temporizaciones.
• Transistores BJT: Componentes activos que, junto con resistencias y condensadores, forman la base de los multivibradores discretos.
• Amplificadores operacionales: Alternativa a los transistores en diseños modernos, ofreciendo mayor estabilidad y facilidad de ajuste.
• Condensadores: Definen los tiempos de carga y descarga, controlando la frecuencia o duración de los pulsos generados.
• Resistencias: Determinan las corrientes de polarización y, junto con los condensadores, establecen los parámetros temporales del circuito.
• Realimentación positiva: Mecanismo clave que provoca la conmutación automática entre estados en los multivibradores astables y monoestables.
• Frecuencia de oscilación: En astables, depende de los valores de resistencia y condensador, calculándose como f = 1/(1.4RC).
• Circuitos integrados (555): Solución compacta para implementar multivibradores, simplificando el diseño y mejorando la fiabilidad.
• Compatibilidad electromagnética: Requisito normativo (UNE-EN 61000) para evitar interferencias en entornos sanitarios.
• Simbología normalizada: Representación gráfica según UNE-EN 60617, esencial para interpretar esquemas de equipos.

🧠 Recuerda

• Los multivibradores son circuitos analógicos que generan señales conmutadas entre dos niveles de tensión.
• Los tres tipos principales son astable, biestable y monoestable, cada uno con aplicaciones específicas.
• Los astables oscilan continuamente, los biestables requieren disparo externo y los monoestables generan pulsos temporizados.
• Se construyen con transistores, resistencias y condensadores, o con amplificadores operacionales y circuitos integrados.
• La frecuencia o duración de los pulsos depende de los valores de los componentes pasivos (R y C).
• En mantenimiento, son clave para diagnosticar fallos en temporizadores, alarmas y sistemas de sincronización.
• Verifica tensiones, condensadores y resistencias para detectar averías en estos circuitos.
• La simbología normalizada (UNE-EN 60617) es esencial para interpretar esquemas correctamente.
• Cumplir con la normativa UNE-EN 61000 evita interferencias en entornos sanitarios.
• Su aplicación en equipos electromédicos exige precisión en los tiempos de conmutación para garantizar la seguridad.

13. Tipos

🎯 Idea clave

• Los circuitos electrónicos analógicos se clasifican según su función principal en el procesamiento de señales continuas.
• Los tipos fundamentales incluyen circuitos de rectificación, filtrado, amplificación, estabilización y control de potencia.
• Los osciladores generan señales periódicas sin necesidad de entrada externa, esenciales en temporización y comunicación.
• Los multivibradores son circuitos biestables, monoestables o astables que controlan estados lógicos en sistemas analógicos.
• Los amplificadores operacionales permiten configuraciones versátiles para amplificación, filtrado activo y comparadores.
• Las fuentes de alimentación se dividen en lineales y conmutadas, diferenciándose en eficiencia y aplicación.

📚 Desarrollo

Clasificación funcional. Los circuitos analógicos se agrupan según su propósito en el procesamiento de señales. Cada tipo cumple una función específica, como convertir corriente alterna en continua, eliminar ruido, aumentar la amplitud de una señal o mantener una tensión estable. Esta clasificación facilita el diagnóstico y mantenimiento en equipos del Servicio Andaluz de Salud, donde la precisión y fiabilidad son críticas.

Rectificación. Este tipo de circuito transforma la corriente alterna en continua pulsante mediante diodos. Las configuraciones más comunes son la media onda, la onda completa con toma media y el puente de Graetz. Este último es el más eficiente, ya que aprovecha ambos semiciclos de la señal de entrada, reduciendo el rizado y mejorando la tensión de salida.

Filtrado. Los circuitos de filtrado eliminan componentes no deseados de la señal, como el rizado en fuentes de alimentación. Utilizan condensadores, bobinas y resistencias en configuraciones RC, LC o π. La elección del filtro depende de la frecuencia de corte y la atenuación requerida, siendo críticos en equipos médicos para garantizar señales limpias y estables.

Amplificación. Los amplificadores aumentan la amplitud de una señal sin alterar su forma. Pueden ser de tensión, corriente o potencia, y se clasifican según su configuración (emisor común, colector común) o clase de operación (A, B, AB, C). En el ámbito sanitario, los amplificadores diferenciales son esenciales para procesar biopotenciales, como los obtenidos en electrocardiogramas.

Estabilización. Estos circuitos mantienen una tensión o corriente constante ante variaciones de carga o entrada. Los reguladores lineales, como los integrados 78xx o LM317, son comunes en aplicaciones de bajo ruido, mientras que las fuentes conmutadas ofrecen mayor eficiencia. La estabilidad es vital en equipos médicos para evitar daños por sobretensiones o fluctuaciones.

Osciladores. Generan señales periódicas sin necesidad de una entrada externa. Pueden ser sinusoidales, como los osciladores RC o LC, o de onda cuadrada, como los basados en amplificadores operacionales. Su aplicación incluye temporizadores, generadores de reloj y sistemas de comunicación en equipos sanitarios.

Multivibradores. Son circuitos que alternan entre dos estados estables, monoestables o astables. Los biestables mantienen un estado hasta recibir un pulso externo, los monoestables generan un pulso de duración fija, y los astables oscilan continuamente. Se emplean en temporización, control de motores y sistemas de alarma en instalaciones del SAS.

🧩 Elementos esenciales

• Rectificadores: Transforman CA en CC pulsante; el puente de Graetz es el más eficiente para aplicaciones sanitarias.
• Filtros: Eliminan rizado y ruido; los filtros LC son comunes en fuentes de alimentación de equipos médicos.
• Amplificadores: Aumentan la amplitud de señales; los diferenciales son clave para biopotenciales como ECG o EEG.
• Estabilizadores: Mantienen tensión constante; los reguladores lineales son preferidos en aplicaciones de bajo ruido.
• Osciladores: Generan señales periódicas; los osciladores RC se usan en temporizadores y sistemas de comunicación.
• Multivibradores: Controlan estados lógicos; los astables generan señales de reloj en sistemas de control.
• Fuentes de alimentación: Proporcionan energía estable; las conmutadas son eficientes pero generan más ruido electromagnético.
• Amplificadores operacionales: Versátiles para amplificación, filtrado activo y comparadores en circuitos analógicos.

🧠 Recuerda

• Los circuitos analógicos procesan señales continuas, a diferencia de los digitales que trabajan con estados discretos.
• La rectificación convierte CA en CC pulsante, siendo el puente de Graetz la configuración más eficiente.
• El filtrado reduce el rizado en fuentes de alimentación, crítico para la estabilidad de equipos médicos.
• Los amplificadores aumentan la amplitud de señales sin distorsionarlas, esenciales en el procesamiento de biopotenciales.
• La estabilización mantiene tensiones constantes, evitando daños en equipos sensibles.
• Los osciladores generan señales periódicas sin entrada externa, útiles en temporización y comunicación.
• Los multivibradores controlan estados lógicos en sistemas analógicos, como temporizadores o alarmas.
• Los amplificadores operacionales son bloques fundamentales para amplificación y filtrado activo.
• Las fuentes de alimentación lineales son de bajo ruido, mientras que las conmutadas ofrecen mayor eficiencia.