Video de Introducción a los semiconductores
El cobre es un buen ejemplo de material conductor por su estructura atómica que se puede apreciar en la figura:
Está compuesto por 29 protones de carga positiva y 29 electrones de carga negativa, por lo que lo convierte en una carga neutra.
Los electrones se encuentran en orbitas estables debido a que están en un punto donde coinciden la fuerza de atracción hacia el núcleo y la fuerza centrifuga que lo lleva hacia afuera. Esto debido a que el núcleo está girando.
Mientras más lejos está el electrón menor va a ser la fuerza de atracción y la fuerza centrífuga respecto al núcleo.
Para el estudio de la electrónica nos interesan específicamente las propiedades del electrón que se encuentra más lejos y que se le llama electrón de valencia. Si quitamos este electrón, tendría 29 cargas positivas de los protones y 28 cargas negativas de los electrones, por lo que su carga seria +1.
Debido a que la fuerza de atracción de este último electrón es muy débil puede fácilmente desprenderse de su órbita, a este electrón se le llama ELECTRON LIBRE y es la característica de los materiales conductores, porque permiten el movimiento de electrones a través de su estructura atómica. Otros ejemplos de materiales conductores son la plata y el oro.
¿ Porqué los electrones no se pegan al núcleo por efecto de la fuerza de atracción?
Los electrones no se pegan al núcleo porque al rotar éste, se neutraliza la fuerza de atracción y la fuerza centrífuga que lo lleva hacia afuera. En esta posición se mantiene estable.
Un ejemplo es el sistema planetario solar, el sol rota sobre su eje y los planetas están en orbitas estables. En esta orbitas estables se neutraliza la fuerza de atracción hacia el sol con la fuerza centrífuga.
Semiconductores
Un conductor tiene 1 electrón de valencia en sus átomos y un aislante tiene 8 electrones de valencia en sus átomos. Un material semiconductor está en una posición intermedia y cuenta con 4 electrones de valencia en su última orbita. Los mejores materiales semiconductores son el Germanio y el Silicio.
Entonces, se podría decir que los semiconductores en la electrónica se usan como un tipo de resistores cuyo valor de resistencia es controlado por el voltaje aplicado. Es decir, los átomos de silicio se pueden dopar con otros átomos para que al aplicar un voltaje menor a 0.7 voltios se comporte como una resistencia de alto valor y al sobrepasar los 0.7 voltios se comporte como una resistencia de muy bajo valor. Además si se le aplica el voltaje en un sentido tenga alta resistencia y en sentido contrario baja resistencia.
Cuando se iniciaba el desarrollo de la electrónica se empezó haciendo pruebas con el germanio pero presentaba un problema al tener una excesiva corriente inversa. Estudios posteriores con el Silicio se logró corregir este problema para utilizarlo en los diodos, transistores, circuitos integrados y chips, los cuales son ahora tan conocidos.
Diccionario electrónico
¿Qué es un Detector de movimiento por microondas?
Un detector de movimiento por microondas, también conocido como radar de movimiento, es un dispositivo utilizado en la electrónica y la seguridad para detectar la presencia de objetos en movimiento dentro de su campo de alcance. A diferencia de los detectores de movimiento convencionales que utilizan sensores infrarrojos pasivos (PIR) para detectar cambios en la temperatura, los detectores de movimiento por microondas utilizan microondas para llevar a cabo la detección.
Aquí hay una descripción detallada de cómo funciona un detector de movimiento por microondas:
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Generación de microondas: El corazón de un detector de movimiento por microondas es un generador de microondas, que produce ondas electromagnéticas de alta frecuencia, generalmente en el rango de gigahertz (GHz). Estas microondas son similares a las que se utilizan en los hornos microondas, pero a una potencia mucho menor.
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Emisión de microondas: Las microondas generadas se emiten desde una antena o un transmisor dentro del detector. Estas microondas se propagan por el área que se desea vigilar.
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Reflexión de microondas: Cuando una persona u objeto en movimiento entra en el campo de alcance del detector, las microondas emitidas chocan contra él. Las microondas se reflejan de manera diferente según la velocidad y la dirección del objeto en movimiento.
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Recepción y procesamiento: El detector también tiene un receptor de microondas que recoge las microondas reflejadas. Luego, un circuito de procesamiento de señales analiza los cambios en la frecuencia y la fase de las microondas reflejadas para determinar la presencia y el movimiento del objeto.
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Alarma o activación: Cuando el detector detecta un cambio significativo en las microondas reflejadas, como la presencia de un intruso o un objeto en movimiento, activa una señal de alarma. Esta señal puede utilizarse para activar sistemas de seguridad, iluminación, cámaras de vigilancia, o cualquier otro dispositivo que sea necesario.
Ventajas de los detectores de movimiento por microondas:
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Sensibilidad ajustable: Pueden configurarse para detectar movimientos sutiles o cambios en el movimiento, lo que los hace ideales para diferentes aplicaciones de seguridad.
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Mayor inmunidad a falsas alarmas: Son menos propensos a disparar alarmas falsas causadas por cambios de temperatura o corrientes de aire, en comparación con los detectores de movimiento basados en PIR.
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Funcionamiento en condiciones adversas: Los detectores de movimiento por microondas pueden funcionar en diversas condiciones climáticas y no se ven afectados por la luz ambiental, lo que los hace adecuados para aplicaciones al aire libre.
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Mayor alcance: Tienen un alcance efectivo más amplio en comparación con los detectores PIR, lo que permite una mayor cobertura de áreas.
Un detector de movimiento por microondas es un dispositivo electrónico que utiliza microondas para detectar movimientos y cambios en el entorno. Esto lo hace especialmente útil en aplicaciones de seguridad, automatización del hogar y sistemas de control de iluminación que requieren una detección precisa y confiable de movimiento.
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