Circuitos electrónicos
Analizaremos el proceso de construcción de los circuitos electrónicos, sus elementos físicos y las herramientas que podremos utilizar para realizarlos.
Un circuito electrónico es un conjunto de componentes eléctricos o electrónicos, interconectados por medio de hilos conductores, con el objetivo de generar, transportar o procesar una señal eléctrica. Existen diferentes métodos para su construcción, dependiendo de su complejidad, del volumen de producción y del tipo de componentes utilizados.
Los componentes
Dentro de un circuito podemos encontrar fuentes de señal, fuentes de alimentación, dispositivos eléctricos, componentes electrónicos y dispositivos mecánicos. Según el modo en que se monta un circuito, un componente puede ser de tecnología through hole o de montaje superficial.
El esquemático
Antes de comenzar con la construcción de cualquier circuito, debemos contar con un esquema circuital. El esquemático es una representación gráfica de un circuito electrónico. Muestra los diferentes componentes con su simbología asociada y sus conexiones. Puede dibujarse a mano alzada o mediante software de captura de esquemático, como Eagle u Orcad.
La creación de un esquema circuital es clave, ya que cualquier error en la construcción derivará en el mal funcionamiento del circuito. Por esta razón, es recomendable trabajar con software específico, que permite simular el comportamiento real del circuito y generar el circuito impreso.
El PCB
Una vez que tenemos el esquemático, debemos construir físicamente el circuito. Generalmente se monta mediante un circuito impreso o PCB. Es una tarjeta plástica que conecta eléctricamente los componentes del circuito a través de pistas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor.
Un PCB puede estar formado por múltiples capas conductoras. Esta tecnología se encuentra en los motherboards de PC, que son circuitos de alta complejidad. Para proyectos de aprendizaje, un PCB de una o dos capas suele ser suficiente.
La transferencia del trazado a la placa
Cuando el diseño está terminado, necesitamos pasarlo a la placa. Para ello se parte de una lámina de cobre que cubre por completo el sustrato, donde luego se quita el cobre indeseado y se dejan los trazados diseñados.
El Protoboard
Ésta es una excelente herramienta para experimentar por primera vez con circuitos electrónicos. El protoboard es una placa plástica con orificios metalizados y conexiones eléctricas preestablecidas, utilizada como banco de pruebas para circuitos sencillos.
Accesorios útiles
Para el armado de circuitos en el protoboard se recomiendan cables unifilares, pinzas, alicate y cúter. Algunos componentes no pueden colocarse directamente sobre el protoboard, por lo que es necesario soldar cables a sus pines.
Uso del Protoboard
Para armar un circuito en el protoboard debemos contar con un diagrama esquemático, todos los componentes, cables unifilares y herramientas básicas. También resulta útil un multímetro para evaluar el funcionamiento del circuito.
Alimentación del circuito
En los bordes de mayor longitud del protoboard se hallan las líneas o buses de alimentación. En rojo se identifica la línea de tensión de alimentación y en azul la línea de masa del circuito.
Colocación de componentes
Los primeros componentes que se colocan son los circuitos integrados o chips. El chip debe quedar sobre el canal central y paralelo a éste, con sus pines insertados a los orificios que bordean el surco.
Para colocar resistores, capacitores, diodos y transistores podemos usar una pinza para doblar sus patas. También debemos tener en cuenta la polaridad de cada componente y sus rangos de operación.
Recomendaciones
- Planear la distribución de los componentes en la tarjeta.
- Interconectar los componentes correctamente, usando siempre el esquemático como guía.
- Utilizar cables de la menor longitud posible para disminuir problemas de ruido.
- Usar cables de diferentes colores en zonas con muchas conexiones.
- Ante fallas, revisar primero las conexiones de alimentación y luego posibles falsos contactos.
