Condensadores (capacitores):
Básicamente, un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Sus valores diferenciales son Capacidad, tensión de trabajo y tolerancia.
La capacidad se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que solemos usar submúltiplos tales como microfaradios (uF=µF=1/1.000.000 F), nanofaradios (nF=1/1.000.000.000 F) y picofaradios (pF=1/1.000.000.000.000 F)
La tensión de trabajo se mide en voltios (V) y hace referencia al voltaje máximo que pueden soportar sin cortocircuitarse, perforarse o explotar.
La tolerancia es exactamente igual que en las resistencias, un porcentaje que indica el valor absoluto del error entre su capacidad nominal y la real de funcionamiento.
Los condensadores se clasifican según el material de que están hechos, cerámicos, de tántalo, de poliéster, pero nos centraremos en decir que existen de dos tipos: Polarizados o electrolíticos y no polarizados.
Los condensadores polarizados son de valores superiores a 1uF y tenemos que colocarlos en su posición correcta ya que una patilla es positiva y otra negativa (esta última suele estar marcada con una franja en el cuerpo y con una patilla mas corta). Si los colocamos con la polaridad equivocada y metemos corriente positiva en el negativo puede llegar a perforarse y explotar.
Condensador electrolítico.
Los condensadores no polarizados suelen ser de valores inferiores a 1 uF y no hay distinción entre sus terminales, siendo indistinta su posición con respecto a la polaridad de la corriente en la que se insertan.
Condensador cerámico.
Condensador poliéster 1
Condensador poliéster 2
Para identificar físicamente el valor de los condensadores existen varios métodos de codificación, aunque algunos como los electrolíticos tienen marcado su valor con las unidades correspondientes sobre el cuerpo. El primero, ya en desuso, es interpretar un código de colores al igual que en las resistencias. Los dos métodos habituales son el de números y letras (para condensadores de poliéster) y el método "101" (para condensadores cerámicos aunque nos encontramos condensadores de distintos tipos que usan un método u otro indistintamente).
Métodos de números y letras.- Es un poco complicado porque son varios métodos con diferencias muy sutiles. La letra corresponde a la tolerancia, así "M" será 20%, "K" será 10% y "J" 5%, el número que aparece detrás de la letra corresponde a la tensión de trabajo en voltios y un valor antes de la letra que corresponde a la capacidad, que si es decimal significará que su unidad es uF. Así, un condensador que está marcado como 0,047 (ó .047) J 630, se tratará de un condensador de una capacidad de 0.047 uF (47 nF ó 47000pF), con una tensión de trabajo de 630 voltios y una tolerancia del 5%.
En caso de que el valor no tenga punto decimal, la unidad será pF. Así un condensador marcado como 22J será de 22 pF con tolerancia del 5%
Si aparece el prefijo "n" sustituyendo a la coma del número, las unidades serán nF, así n15K la n será la coma, entonces se trata de un condensador de 0.15 nF o lo que es lo mismo de 150pF.
En otros directamente aparece la unidad que hay que aplicar, así un condensador marcado como 0'15n será de 0'15nF o 150pF si hacemos la conversión.
Método 101.- Este método resulta más cómodo, el condensador está marcado por número de tres dígitos, las dos primeras cifras son las significativas y la tercera es un multiplicador que indica el número de ceros que tenemos que poner detrás y el valor obtenido está en pF. Así un condensador marcado como 403 corresponderá a un 40 mas tres ceros, 40000pF o lo que es lo mismo 40nF haciendo la conversión.
Los condensadores en esquemas y layouts están dibujados de distintas formas, siendo los que tienen signos positivos indicando su polaridad los condensadores electrolíticos:
En los layout's vendrán representados como círculos o rectángulos, según sean polarizados o no y se diferencian de las resistencias porque van marcados como c1, c2, o tienen su valor impreso con sus unidades.
En este trozo de layout podemos identificar con claridad las resistencias y los condensadores al venir marcados con sus valores y unidades. Podemos ver un condensador circular (electrolítico) arriba a la izquierda, un potenciómetro para soldar en la placa marcado como "level", otros condensadores no polarizados con unidades nF y pF y el resto son resistencias.
Si quieres saber más de condensadores: (
Guitarristas.Info - componentes electronicos - condensadores )
Transistores:
Los transistores son componente electrónicos semiconductores que vinieron a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas que tanto nos gustan en nuestros amplificadores.
Los transistores tienen multitud de aplicaciones, entre las que se encuentran:
Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación)
Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión de radiofrecuencia)
Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de alimentación conmutadas)
Detección de radiación luminosa (fototransistores). Suelen ser delicados de manejar y pueden romperse si damos demasiado calor con el soldador.
Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminales llamados Base, Colector y Emisor, que dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas (hay que tener cuidado con esto, ya que serán difíciles de ubicar en la placa). También existen los transistores MOSFET o JFET (o de efecto de campo) que sus terminales cambian de nomenclatura, pasando a llamarse Puerta (gate), Drenador (drain) y sumidero (sink)
La dificultad en este tipo de componentes no estriba en su identificación, ya que su nombre suele venir grabado en su superficie, sino la colocación del mismo en la postura adecuada (suelen dar muchos errores). Otro inconveniente a tener en cuenta es que algunos tipos generan calor, tanto que se rompen y para evitarlo hay que dotarlos de disipadores térmicos o radiadores de aluminio e incluso de ventilación forzada (como a los microprocesadores de los ordenadores).
Como existen tal variedad de tipos de transistores, en los esquemas tendrán multitud de símbolos pero todos parecidos:
Para identificarlos en los layouts suelen estar marcados como Q6 ó Q4 y simbolizados por un trapecio o un semicírculo, o con su forma idéntica que nos da idea de su colocación. En caso de no tener marcada la forma definida, suele tener indicado en el layout el lugar donde debe ir la puerta (G) con lo que recurriremos al datasheet del componente (información técnica) para conocer la distribución de sus patillas.
Es esta imagen podemos identificar varias resistencias, condensadores de distintos tipos y los componentes marcados como q1 y q2 que son nuestros transistores. (si quieres saber más de transistores
Transistor - Wikipedia, la enciclopedia libre ).
Circuitos integrados:
Un circuito integrado (CI) o chip, es un "cacharrito" pequeño que engloba una enorme cantidad de componentes en su interior, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como resistencias o condensadores. Son en sí mismos aparatos complejos con las funciones mas diversas (nosotros casi siempre los usaremos como amplificadores, osciladores, estabilizadores de corriente, etc.). Tienen multitud de formas, con ocho, diez, veinte terminales. Algunos son sensibles al calor que generan y necesitan disipadores.
casi todos suelen ser muy sensibles a la temperatura generada por el propio soldador, por lo que soldaremos zócalos en los que se insertan en lugar de soldarlos directamente.
EN el cuerpo hay una marca como la del dibujo siguiente (o un punto que señala su patilla uno), que nos indica la postura del IC. Las patillas se enumeran haciendo una "U" empezando por la superior izquierda. El zócalo suele tener también este tipo de marca para no confundirnos cuando insertemos en él el propio circuito integrado.
Son de fácil identificación, ya que suelen llevar su nombre marcado en la superficie. El símbolo para los esquemas suele ser un triángulo (o varios) o rectángulos con terminales marcados con números que corresponden a cada una de sus patillas.
En los layout's suelen venir representado con su forma y postura exacta y marcados con su nombre o como IC1, IC2.
Para saber más sobre Circuitos integrados (
Circuito integrado - Wikipedia, la enciclopedia libre )
Diodos y LED's:
Aunque existen otros componentes activos y pasivos, éste será el último que toquemos en este tutorial. Su función es como la de un interruptor que solo dejara pasar la corriente en un sentido y no en el otro. Su aplicación es como rectificador de tensión (pasar de alterna a continua), como estabilizadores de corriente (zener) y como "bombillitas" (led's). También hay diodos que llaman vulgarmente como diodos de señal que sirven para conseguir determinados efectos en la señal de audio, tales como el "clipping" Estos componentes tienen polarización, correspondiendo el terminal marcado al polo negativo.
El diodo led es una especie de bombilla, también polarizado y de distintos colores, que emite luz cuando pasa corriente a través de él. Lo usamos como indicadores de funcionamiento del aparato, aunque también pueden producir modificaciones si los insertamos en la señal de audio.
En los esquemas los podemos identificar por un símbolo que recuerda a una flecha clavada perpendicularmente en una diana. La parte de la flecha corresponde al polo negativo y será el terminal que está marcado en el diodo físico.
El símbolo del led es idéntico pero con unas flechas que salen de él indicando que emite luz.
En los layout's podremos distinguirlos porque son un rectángulo con una zona marcada o por el mismo símbolo del esquema.
Es esta imagen, el componente mas centrado que no está marcado con ningún valor corresponde al diodo.
Para saber más de diodos (
Guitarristas.Info - componentes electronicos - diodos )
3.- LA SOLDADURA
Antes de iniciar una soldadura hay que asegurase de que:
a) La punta del soldador esté limpia. Para ello se puede usar una esponja humedecida (que suelen traer los soportes). Se frotará la punta caliente suavemente contra la esponja. En ningún caso se raspará la punta con una lima, tijeras o similar, ya que puede dañarse el recubrimiento de cromo que tiene la punta del soldador.
b) Las piezas a soldar estén totalmente limpias y a ser posible preestañadas. Para ello se utilizará una goma de borrar, lija muy fina, o estropajo, dependiendo del tipo y tamaño del material que se vaya a soldar.
c) El soldador está lo suficientemente caliente, ya que con un soldador frío no conseguiremos buenas soldaduras y como aumenta el tiempo en que tarda en fundir el estaño, podemos llegar a quemar el componente por exceso de calor (aunque parezca un contrasentido el soldador frío quema más veces el componente que un soldador caliente).
d) La potencia del soldador es la adecuada al tipo de trabajo que vamos a realizar. Con uno demasiado pequeño nos ocurrirá lo mismo que con un soldador frío y con uno demasiado grande podremos poner en peligro la integridad de los componentes.
Cada tipo de soldadura tiene un procedimiento distinto dependiendo de la ubicación y el tipo de componente a unir. Aquí nos centraremos en la soldadura de componentes o cables a la placa. Aunque cada disposición de las piezas puede requerir un cambio de postura, el procedimiento siempre será el mismo: Estañar la punta del soldador una vez limpia, colocar el soldador de modo que demos calor a las dos partes a unir, una vez calientes acercar algo de estaño a la unión de ambos componentes sin que llegue a tocar la punta del soldador (si el estaño funde será señal de que ambas piezas están a la temperatura adecuada) retirar la varilla de estallo comprobando que se ha dejado una cantidad adecuada del estaño fundido sobre los componentes a soldar (en caso necesario adicionar un poco más pero nunca en exceso) y retirar el soldador sin mover las partes, ni soplar, cuando vemos que el estaño fundido ha cubierto por completo la unión de ambos elementos.
Repetiremos el proceso con imágenes:
Acercar la punta del soldador en la unión de ambas piezas a soldar.
En caso de ser otro tipo de terminal el proceso es el mismo. A los pocos segundos acercar la varilla de estaño a ambas piezas pero sin tocar la punta del soldador:
Comprobar que la cantidad de estaño fundida es suficiente para un buen contacto entre ambas piezas y caso contrario añadir más. El estaño fundido tiene que "fluir", cubriendo ambas partes con una superficie cóncava y lisa, si rugosidades ni grumos. Tampoco debe rebosar invadiendo zonas que no nos interesen.
Por último retiramos el soldador procurando que nada se mueva hasta que se enfríe de forma natural. El aspecto debe ser pulcro y brillante.
Terminaremos cortando el terminal que sobra, dejándolo casi a ras de la superficie de estaño.
Como recordatorio del proceso debemos memorizar esta imagen:
Si quieres saber más de soldadura (
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4.- CONCLUSIONES Y DOCUMENTACIÓN CONSULTADA:
Ahora que terminamos el tutorial, me podrás achacar que no hemos hablado de la elaboración de las PCB's o circuitos impresos, pero hay en Internet documentación suficiente como para que no lo considere necesario. Yo mismo he publicado en ocasiones anteriores tutoriales paso a paso en foros y páginas Web.
Bienvenido a AudioCosas
También hice tutoriales para el diseño de placas usando software libre.
Diseño de PCB's con ExpressPCB
Sin embargo, no encontré un tutorial de iniciación a la electrónica que no se perdiera en conceptos teóricos cuando lo que a la gran inmensa mayoría de los que se inician en el diy lo hacen de forma inversa: primero montan y luego estudian. Yo he procurado ofreceros los mínimos conocimientos necesarios para poder acometer con ciertas garantías de éxito cualquier montaje que cuente con esquema, layout de guía e imagen de la placa base para transferir al cobre. El resto corre de vuestra cuenta.
Para ir cogiendo destreza en la soldadura podéis comprar 20 o 30 resistencias, medio metro de cable y una placa preperforada (veroboard). Practicad soldando resistencias a esa placa, procurando no cortocircuitar las pistas con el estaño. Cuando dominéis soldar componentes seguís con trocitos de cable y así por mucho menos de 10 euros conseguiréis adquirir la práctica suficiente para acometer vuestro primer proyecto.
Mi consejo es que empecéis por haceros una fuente de alimentación regulada y filtrada ya que utilizareis todos los componentes de los que hemos hablado. Diodos, led, resistencia, condensadores circuito integrado con disipador...
Guitarristas.Info - Fuente de Alimentacion estabilizada y silenciosa
Si os da miedo empezar por un montaje con tantos componentes podréis intentar el "refiltro" a partir de veroboard pero siguiendo este esquema simplificado:
Guitarristas.Info - "Refiltrar" una fuente de alimentación barata (con video)
También os podréis decantar por una caja AB o cualquiera de los proyectos para principiantes que hay en páginas de Internet.
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