Autor: Agustin Gonzalez Redondo. M Rocío García de la Fuente.
La electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, almacenamiento de información, entre otros.
Se trata de una ciencia relativamente reciente, que ha permitido el desarrollo de algunas de las más importantes innovaciones durante el pasado siglo: ordenadores, televisión, video juegos, teléfonos móviles, etc.
Comenzar en el mundo de la electrónica básica, de una manera práctica, no es tan complicado como a priori parece, por supuesto no se pretende profundizar, pero si dar una serie de pinceladas para leer posibles esquemas y construir circuitos sencillos con componentes standard que pueden resultar útiles por ejemplo para la construcción de circuitos.
Además de contar con una serie de herramientas básica como alicates, destornilladores, zonas de almacenaje y un espacio de trabajo, nos centraremos en algunos de los elementos más comúnmente utilizados en electrónica:
- Placa Protoboard (Breadboard): se trata de una herramienta esencial para la realización de prototipos temporales, contiene orificios donde se pueden insertar tanto cables como componentes electrónicos, con la particularidad de que pueden ser quitados sin por ello romper ningún elemento o soldadura (figura 1).
Por el contrario, esta facilidad a la hora de montar y desmontar un circuito, que permite experimentar distintas soluciones, hace que, durante el funcionamiento de los equipos, estos pueden soltarse de dicha placa fácilmente, lo que no permitiría al circuito continuar con su funcionamiento normal. Por tanto, sirve únicamente para realizar pruebas del funcionamiento de un circuito, siendo necesario trasladarlo a un circuito impreso.
La placa protoboard esta estructurada en tres zonas:
- Zona de alimentación (figura 2): está formada por orificios horizontales conectados entre sí eléctricamente a lo largo de la placa. Son dos líneas independientes situadas tanto en la zona superior como en la zona inferior de la placa, y que generalmente vienen marcadas con colores (azul para masa y negro para la alimentación) (figura 2)
- Zonas de conexiones (superior e inferior) (figura 3): las dos zonas de conexión superior e inferior están separadas eléctricamente, están compuestas por columnas de orificios (de 5 en 5) conectados eléctricamente, pero sólo de forma vertical. Estas dos zonas diferenciadas son necesarias para conexión de circuitos integrados con dos filas pines. (figura 3).
Algunas de estas placas están enumeradas, de tal forma que cuando un circuito es muy complejo se puede tener una matriz de conexiones del circuito.
Una vez se ha visto el soporte donde poder realizar nuestros primeros circuitos con ciertas garantías vamos a ver algunos elementos sencillos con los que poder construir dichos circuitos:
- Baterías (figura 4): para su funcionamiento cualquier circuito eléctrico debe tener al menos una fuente de energía eléctrica, generalmente de corriente continua (pila), pueden proporcionar diversas tensiones (1’5 V, 3’7V, 4’5V, etc.)
- Cables: por supuesto, para unir dos componentes se van a necesitar cables que conduzcan la electricidad entre dos puntos (figura 5).
Los colores de cables que se emplean generalmente son:
- Rojo: alimentación
- Negro: masa (negativo)
- Cualquier otro color para señal.
- Pulsadores o interruptores (figura 6): Su principal función es permitir o interrumpir el paso de la corriente eléctrica accionando un botón. Los pulsadores cierran el circuito momentáneamente cuando se acciona el botón (timbre de una vivienda), mientras que el interruptor permanece en su estado de forma indefinida hasta que se vuelva a actuar sobre él (luz de una habitación).
- Resistencias (figura 7): existen multitud de resistencias, fijas, potenciómetros, LDR, termistores, etc. que se emplean para controlar el flujo de corriente por el circuito, la oposición con que cada resistencia se opone al paso de la corriente se mide en Ohmios (Ω).
Sin nos centramos en la resistencia de valor fijo empleadas en electrónica se puede observar que en todas existen franjas de colores (código de colores) que indica el valor de dicha resistencia (figura 8). Para conocer su valor sólo es necesario observar el color de las 4 franjas.
- Primera franja: Un número, en el ejemplo de la figura: marrón = 1.
- Segunda franja. Un número, en el ejemplo de la figura: verde = 5.
- Tercera franja. Multiplicador, en el ejemplo de la figura: rojo = x100.
Uniendo todo el resultado es 15×100=1500Ω.
La última de las franjas indica la tolerancia, es decir el valor de la resistencia real no es 1500Ω sino un valor comprendido entre 1425 y 1575 (un 5% por debajo y un 5% por encima).
- Diodos (figura 9): es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un único sentido, existen varios tipos, diodo, diodo Led, diodo Zener. En este artículo veremos el diodo y el diodo Led, cuyo funcionamiento es el que ya se ha descrito pero con la diferencia que el diodo Led emite luz, de diversos colores.
Una vez se han visto algunos elementos sencillos intentaremos utilizar estos conocimientos para realizar algún circuito sencillo en el que se pueda observar el funcionamiento de los diodos:
- En el primer circuito de la figura 10 la polaridad del diodo Led es directa y por tanto emitirá luz.
- En el segundo circuito de la figura 10 la polaridad en el diodo Led es inversa y no emite luz.
Para finalizar con esta primera entrega, proponemos un nuevo circuito (figura 11), con su esquema y montaje realizados con Fritzing, para ser analizado, en el que además de dos diodos Led, se incluye un diodo normal, trata de analizar su funcionamiento, ¿qué ocurre con los diodos?, ¿Cuál de ellos luce cuando se pulsan los pulsadores de forma independiente?
Autores: M. ROCÍO GARCÍA DE LA FUENTE Y AGUSTÍN GONZÁLEZ REDONDO
