Este documento introduce conceptos básicos sobre circuitos eléctricos. Explica que un circuito es un camino cerrado para que fluya la electricidad y contiene elementos como fuentes de alimentación, nodos y ramas. Define un elemento circuital como un componente en un circuito, como una batería o resistor. Describe que un circuito se puede representar mediante un esquemático o lista de conexiones, y que se puede implementar físicamente usando un circuito impreso o un chip integrado.

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1.03 Circuitos, topologías y
elementos circuitales
Circuitos aliñados con SPICE
Angel Abusleme
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Motivación
• Estamos comenzando un curso de circuitos
• Para comprender los conceptos, tenemos que
estar de acuerdo con el lenguaje, nomenclatura, notación...
– Durante el curso aprenderemos muchos conceptos
• En esta videolección conoceremos lo básico
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Circuito y topología circuital
• Los circuitos son caminos cerrados diseñados
para que circule la electricidad
• El paso de la electricidad por diferentes caminos
energiza algunos componentes dispuestos en el circuito
• Los circuitos en general tienen:
– una tierra o referencia de voltaje y camino de retorno
– muchos nodos y ramas
– una o más fuentes de alimentación y/o fuentes de señal
– una red de conexiones, algunas con estructuras reconocibles
• A esto llamamos topología circuital
• Ejemplos: conexión serie, paralelo, shunt, en T, en puente, en π, en delta, en
estrella, en L, en divisor de voltaje, en divisor de corriente, etc.
• Durante el curso aprenderemos algunas
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Elemento circuital
• Un elemento circuital es un elemento en un
circuito eléctrico
– Ejemplos: batería, calefactor, motor, diodo, transistor...
• A lo largo de este curso aprenderemos varios elementos circuitales
fundamentales
– Fuente de voltaje, Fuente de corriente, resistor, capacitor, inductor,
memristor
• Los elementos circuitales tienen uno o más terminales eléctricos
– ¿Pueden pensar en un elemento circuital con un solo terminal?
– En este curso nos concentraremos en elementos circuitales de dos
terminales, como la batería
– Algunos elementos circuitales tienen polaridad: terminal positivo y negativo
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Nodos y ramas
• Un nodo es una región contigua de un circuito,
que conecta elementos circuitales
– Un nodo tiene el mismo voltaje en todos sus puntos
– Modelamos el nodo como un conductor perfecto
entre varios puntos del circuito
– Elementos que comparten nodos están en paralelo
– Cada nodo suele tener un nombre
• Una rama es un camino en un circuito por el que
circula una corriente
– Una rama tiene la misma corriente a lo largo de sus
puntos
– Las ramas tienen elementos circuitales
– Elementos en una misma rama están en serie
• Conceptos de nodo y rama son buenas
aproximaciones de lo que vemos en circuitos
reales
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Descripción de un circuito
• Existen al menos dos formas inequívocas de
describir un circuito:
– Netlist: texto que indica cada componente y los nombres de los nodos a los
que va conectado (más adelante…)
– Esquemático: descripción gráfica de un circuito en que los componentes
son representados mediante símbolos, y sus conexiones mediante líneas
• Esas líneas son interconexiones
• Las interconexiones representan conductores ideales
• El símbolo de un elemento circuital es relativamente estándar
– Existen símbolos para baterías, resistores, capacitores, inductores, fuentes
de voltaje, fuentes de corriente, tierra, transistores, etc.
– Al lado del símbolo generalmente incluimos uno o más parámetros del
elemento circuital
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Ejemplos:
símbolos de elementos circuitales
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Aprenderemos más a lo largo del curso

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Más sobre interruptores o switches
• SPST: single pole, single throw
• SPDT: single pole, dual throw
• DPST: dual pole, single throw
• DPDT: dual pole, dual throw
Además existen los pushbuttons
• NO: normal(mente) abierto
• NC: normal(mente) cerrado
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Implementación de un circuito
• De acuerdo a lo visto hasta ahora, un circuito es
una entidad abstracta, idealizada
• En la práctica podemos implementar esos circuitos empleando cables
y elementos circuitales
• Para la implementación de circuitos de unos pocos cm de tamaño, es
más práctico emplear tecnología de circuitos impresos o PCB
• Para la implementación de circuitos muy complejos, con miles de
millones de elementos circuitales, utilizamos tecnología de circuitos
integrados o chips o IC
• Otros circuitos que abarcan espacios muy grandes son combinación
de PCBs, cables y chips
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Circuito impreso (PCB)
• Diseñado para un
experimento de
neutrinos
• Posee elementos
circuitales,
conectores, pistas en
varias capas de
metal, etc.
• Existe software
especial para el
diseño de PCBs
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● La PCB consiste en pistas y pads de cobre pegados a un sustrato dieléctrico, típicamente FR4
● Los componentes van soldados en superficie (SMD) o a través de la placa (through-hole)
Provee conectividad y rigidez

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Circuito integrado (IC)
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¿Qué aprendimos hoy?
• Conceptos de circuito y topología circuital
• Concepto de elemento circuital
• Conceptos de nodos y ramas
• Descripción de un circuito
– Concepto de Netlist
– Esquemático
– Símbolo
• Switches
• Implementaciones circuitales
– PCB
– chip
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