Tenemos la suerte de vivir en una época con una gran cantidad de dispositivos electrónicos. Sin embargo, estos dispositivos electrónicos solo nos llegan gracias a los increíbles componentes de una placa de circuito. A menudo nos preguntamos qué hace que un dispositivo electrónico funcione tan bien y cómo se ensambla. Los dispositivos electrónicos son tan maravillosos que nunca vemos nada dentro de ellos, pero podemos presenciar todo lo que pueden hacer. En este artículo, analizaremos las maravillas de las PCB y cómo son posibles gracias a los componentes de una placa de circuito.
1. Resistencias como componentes de una placa de circuito
A menudo usamos resistencias en la mayoría de nuestros proyectos de PCB y casi todos conocemos sus funciones. Las resistencias se encuentran entre los componentes de una placa de circuito impreso que usamos con más frecuencia. Son muy populares y fáciles de usar. Una resistencia básicamente impide el flujo de corriente. Por lo tanto, ayuda a disipar la energía eléctrica en forma de calor. Existen varios tipos de resistencias y diferentes métodos de clasificación. Las resistencias suelen diferir en su material de fabricación, ya que utilizamos diferentes materiales para diferentes propósitos.
Otra diferencia entre las resistencias es la forma en que salen sus cables. En este sentido, las más comunes son las axiales. Los entusiastas de la electrónica, principiantes y aficionados suelen usar resistencias axiales porque son fáciles de integrar en cualquier circuito. Cada resistencia tiene anillos circulares a su alrededor. Estos anillos representan un código de color que indica el valor de la resistencia en cuestión. Estos anillos también nos indican la posible tolerancia de la resistencia en cuestión.
2. Condensadores como componentes de una placa de circuito.
Después de las resistencias, los condensadores son quizás los componentes más comunes de una placa de circuito impreso. Los condensadores también se encuentran entre las opciones preferidas por los aficionados a las PCB. Sin embargo, se usan menos que las resistencias. La función básica de un condensador es almacenar carga. Un condensador consta de dos placas metálicas con un dieléctrico entre ellas. Las dos placas almacenan cargas opuestas, mientras que el dieléctrico ayuda a separarlas. Al colocar el condensador en un circuito, este libera las cargas. De esta manera, comienza a circular una corriente a través del circuito.
Hay muchas maneras de clasificar los condensadores. Sin embargo, generalmente los clasificamos según su material dieléctrico. Esto se debe a que el material dieléctrico es responsable de impartir las propiedades clave a un condensador. Cuanto más denso sea el material dieléctrico, más cargas puede almacenar un condensador en sus placas. Por eso, solemos utilizar materiales de buena calidad para fabricar un condensador si queremos lograr una mayor capacitancia. Un condensador típico tiene dos conductores que salen de sus placas metálicas. Estos conductores se utilizan para integrar el condensador en un circuito eléctrico.
3. Inductores como componentes de una placa de circuito
Los inductores son uno de los tres componentes lineales pasivos de una placa de circuito. Los otros dos son los condensadores y las resistencias. Los inductores también sirven principalmente para almacenar energía. Sin embargo, almacenan energía generando un campo magnético, mientras que un condensador lo hace mediante electrostática. Existen muchos tipos de inductores, algunos simples y otros complejos. Sin embargo, una bobina metálica es el inductor más común y fácil de entender. El campo magnético que la bobina puede producir depende de su número de espiras. Por lo tanto, a mayor número de espiras, mayor es la inductancia.
Con frecuencia vemos inductores enrollados alrededor de un núcleo magnético. Estos núcleos magnéticos están disponibles en diferentes formas y tamaños. Su propósito principal es mejorar el campo magnético cuando la corriente pasa a través del conductor. Por lo tanto, este núcleo magnético nos permite apantallar o bloquear completamente ciertas señales. Esto es muy útil, ya que podemos emplearlo en diversas aplicaciones, como la reducción de interferencias en equipos de comunicación y el aumento de la vida útil de las baterías.
4. Potenciómetros como componentes de una placa de circuito
Los potenciómetros son básicamente una versión avanzada de la resistencia simple. La resistencia simple tiene un valor fijo. Sin embargo, es posible modificar su valor según se considere oportuno. Existen muchos tipos de potenciómetros, pero los más comunes son los lineales y los rotatorios. La resistencia del potenciómetro lineal se puede variar arrastrando el control deslizante. En el potenciómetro rotatorio, se puede girar la perilla para variar la resistencia. La resistencia varía a medida que el control deslizante se mueve sobre una resistencia básica semicircular.
A menudo utilizamos potenciómetros rotatorios en aplicaciones cotidianas. Una de las aplicaciones más comunes es su uso en los controladores de volumen circulares de reproductores de música y equipos de audio similares. Funcionan controlando la cantidad de corriente que permiten pasar a los amplificadores. A menudo recurrimos a potenciómetros al diseñar equipos sofisticados cuyo rendimiento requiere variabilidad mediante ajustes finos.
5. Transformadores como componentes de una placa de circuito
Se encuentran entre los componentes más importantes de una placa de circuito. Los transformadores sirven principalmente para transferir energía eléctrica de un circuito a otro. Al transferir energía eléctrica entre múltiples circuitos, esta aumenta o disminuye. Este aumento o disminución suele observarse en el voltaje. Los expertos suelen pensar en él como una transformación de voltaje. Los transformadores incluyen un núcleo metálico similar al que vemos en los inductores comunes. Siempre hay varias bobinas alrededor del núcleo metálico. Hay al menos dos bobinas, una de las cuales actúa como bobina secundaria y la otra como bobina primaria. La bobina secundaria se refiere al circuito por donde pasa la energía eléctrica. Sin embargo, la bobina primaria se refiere al circuito de donde proviene la energía eléctrica.
Con frecuencia vemos transformadores en grandes postes telegráficos. Estos se conocen como transformadores industriales y sirven para reducir el voltaje a medida que pasa por las líneas. Esta reducción suele ser de cientos de miles. Por lo tanto, este voltaje se puede utilizar en nuestra vida diaria y en hogares comunes mediante el uso de transformadores.
6. Diodos como componentes de una placa de circuito
Los diodos son uno de los componentes más importantes de una placa de circuito. Su función principal es permitir el flujo de corriente en una sola dirección. La corriente puede ir del terminal positivo al negativo o viceversa, pero nunca ambos a la vez. Un diodo logra esto ofreciendo una resistencia infinita en una dirección, pero cero en la otra. Por lo tanto, podemos utilizar esta característica para bloquear el flujo de corriente en la dirección no deseada. Uno de los diodos más populares es el diodo LED, comúnmente conocido como diodo emisor de luz. Estos diodos se utilizan principalmente para emitir luz. Son muy fáciles de soldar. Sin embargo, debemos orientarlos correctamente; de lo contrario, el LED podría no encenderse.
7. Transistores como componentes de una placa de circuito
La mayoría de los expertos en electrónica consideran a los transistores como la base de la electrónica tal como la conocemos hoy. Son componentes muy importantes de una placa de circuito. Se pueden encontrar miles de millones de transistores en un solo circuito integrado. Sin embargo, no debemos pensar en ellos como instrumentos complejos. Son simplemente interruptores eléctricos comunes y amplificadores simples. Los transistores vienen en una gran variedad de formas y tamaños. Sin embargo, el tipo más común es el transistor bipolar. Otras categorías incluyen las variantes PNP y NPN.
Un transistor bipolar tiene tres pines: un colector, un emisor y, finalmente, el más importante: la base. Cuando una pequeña cantidad de corriente pasa por un transistor NPN, esta va de la base al emisor. Sin embargo, esto activa otra configuración y la corriente se vuelve mucho mayor. Esta corriente, mayor que la anterior, pasa del emisor al colector.
Por otro lado, el transistor PNP se comporta de forma completamente opuesta al transistor NPN. Existe otro tipo popular de transistores, los FET o simplemente transistores de efecto de campo. Estos permiten el paso de la corriente a través de ellos aprovechando el campo eléctrico existente para activar otra configuración del circuito.
8. Rectificador controlado por silicio (SCR) como componentes de una placa de circuito
Estos son componentes integrales de una placa de circuito, y por eso a los entusiastas les encanta usarlos. También se les llama tiristores porque son bastante similares a los diodos y transistores. Algunos expertos sugieren que se asemejan a dos transistores que funcionan en conjunto. Tienen cuatro capas de silicio y solo contienen tres conductores. No funcionan como amplificadores, sino simplemente como interruptores.
Un punto clave es que solo necesitamos un pulso para activar el interruptor. Por otro lado, debemos suministrar corriente continuamente a un transistor para que se amplifique. Por lo tanto, son más adecuados para conmutar grandes cantidades de potencia.
9. Circuitos integrados como componentes de una placa de circuito
También los conocemos como circuitos integrados (CI) y son componentes críticos de una placa de circuito. Por lo tanto, cuando reducimos algunos circuitos y componentes electrónicos y los integramos en películas delgadas de semiconductores, se conocen como CI. Permiten integrar numerosos componentes electrónicos en un solo chip. Esta asombrosa capacidad nos permitió fabricar las primeras calculadoras. Ahora nos permiten crear dispositivos inteligentes de vanguardia y supercomputadoras revolucionarias. Los CI funcionan como la unidad central de procesamiento o, esencialmente, el cerebro de un circuito más grande. Existen diferentes tipos de CI, pero la mayoría están disponibles en carcasas de plástico de color negro. Suelen tener contactos visibles, como cables, que salen de su estructura. A veces también tienen almohadillas de contacto debajo.
10. Osciladores de cristal como componentes de una placa de circuito
Estos son los componentes más esenciales de una placa de circuito impreso en dispositivos complejos. Se utilizan principalmente en relojes, ya que permiten crear circuitos críticos. Estos circuitos nos permiten mantener una hora estable y precisa. Incluyen un piezoeléctrico que produce una señal electrónica cíclica. El piezoeléctrico es básicamente un material cristalino que produce señales al oscilar. Los diseñamos de tal manera que vibran a una velocidad estable. Su vibración está vinculada a una frecuencia específica. Por lo tanto, podemos fabricar relojes económicos y precisos con su uso. Por ello, también los utilizamos en otros dispositivos importantes, como relojes de cuarzo y microcontroladores.
11. Interruptores y relés como componentes de una placa de circuito
Son los componentes más básicos de una placa de circuito, pero a menudo olvidamos su importancia. Un interruptor nos permite controlar el flujo de corriente dentro de cualquier circuito. Nos permite alternar entre circuitos cerrados y abiertos. Vienen en todo tipo de formas y dimensiones. Sin embargo, algunos de los más comunes incluyen deslizadores, palancas, llaves, pulsadores y rotatorios. Por otro lado, un interruptor electronegativo se conoce como relé. Un relé funciona mediante un solenoide. Por lo tanto, cuando la corriente fluye a través de él, el solenoide actúa como un imán temporal. Por lo tanto, funcionan como interruptores y pueden, por lo tanto, transformar pequeñas cantidades de corriente en mayores.
12. Sensores como componentes de una placa de circuito
Los sensores son los componentes de una placa de circuito que pueden detectar cambios en su atmósfera. Una vez detectados, tienden a generar una señal para reflejarlos. Esta señal electrónica se envía a diferentes componentes de la placa. Por lo tanto, los sensores convierten la energía física en energía eléctrica. Por ello, a menudo los consideramos transductores (ya que pueden convertir energía de un tipo a otro).
Hay diferentes tipos de sensores y cada uno tiene una función distinta. Algunos de los más conocidos son los de temperatura, humedad, presión, luz y movimiento. Son muy comunes y los usamos a menudo en nuestra vida diaria. Por ejemplo, utilizamos LED para detectar señales infrarrojas en el control remoto del televisor. También utilizamos sensores de incendio y humedad en alarmas de incendio y humo. Por lo tanto, podemos usar sensores como componentes de una placa de circuito para optimizar diversos procesos industriales.
Para obtener más información sobre los componentes de PCB, consulte nuestra otra publicación de blog: “Componentes de la placa de circuito: una guía completa."
