A pesar de vivir en un mundo lleno de aparatos electrónicos, la electrónica aún conserva un velo de misterio. Los mecanismos de funcionamiento de los proyectos electrónicos parecen tan abstractos, ya que no se puede ver nada trabajando para hacer funcionar los dispositivos. Sin mover engranajes, ejes y similares, nada está sucediendo visualmente en la placa de circuito impreso. No puedes ver la corriente fluyendo, solo los resultados de ella. Como tal, asumir la fabricación de productos electrónicos como un hobby parece ser una hazaña de enormes proporciones para muchos presuntos creadores de proyectos de electrónica. Construir algo sin la comprensión completa de la teoría detrás de esto parece impensable.
Pero en realidad, es posible construir proyectos con poca comprensión de la teoría que la respalda. Si bien el conocimiento de la teoría de la electrónica será más que útil, no es una parte esencial de la construcción de proyectos simples pero útiles. Una buena manera de comenzar es familiarizarse primero con los componentes utilizados en una placa de circuito y sus funciones.
Una placa de circuito impreso: una ciudad que nunca duerme
¿No le recuerda esta vista aérea de Nueva York a las placas de circuitos impresos? De manera similar a cómo funcionan las ciudades, los componentes en una PCB trabajan juntos para formar un sistema completo para alimentar nuestros dispositivos. Una vez que piense en esta línea, la idea de tener tantos componentes diferentes en una PCB ya no parecerá una idea demasiado extraña. Para ayudarlo a comenzar, ¡presentaremos 15 componentes electrónicos de uso común montados en placas de circuito impreso!
1. Resistencias
Resistencias axiales y sus coloridos códigos de colores de resistencias. Los resistores son uno de los componentes más utilizados en PCB y son probablemente los más fáciles de entender. Su función es resistir el flujo de corriente al disipar la energía eléctrica como calor. Vienen en una multitud de diferentes tipos de diferentes materiales, pero la resistencia clásica más familiar para el aficionado es la resistencia de estilo "axial" con cables en ambos extremos largos y el cuerpo con anillos de colores. Estos anillos son un código que indica su valor de resistencia. Si no está seguro de cómo hacerlo, consulte nuestro artículo sobre descifrar códigos de colores de resistencias .
2. Condensadores
Condensadores radiales electrolíticos montados en una PCB Los condensadores son el siguiente componente más común que encontrará en una PCB, y generalmente son superados en número solo por resistencias. La función de los condensadores es mantener temporalmente la carga eléctrica y liberarla cuando se necesita más energía en otra parte del circuito. Por lo general, lo hace mediante la recopilación de cargas opuestas en dos capas conductoras separadas por un material aislante o dieléctrico. Los condensadores a menudo se clasifican según el conductor o el material dieléctrico, lo que da lugar a muchos tipos con características variables desde capacitores electrolíticos de alta capacitancia, diversos condensadores de polímero a los capacitores de disco cerámico más estables. Algunos tienen aspectos similares a los resistores axiales, pero el condensador clásico es un estilo radial con los dos cables sobresaliendo del mismo extremo.
3. Inductores
Diferentes tipos de inductores. (fuente: eeweb)
Los inductores son los últimos en la familia de componentes pasivos lineales, junto con resistencias y condensadores. Al igual que los condensadores, también almacenan energía, pero en lugar de almacenar energía electrostática, los inductores almacenan energía en forma de un campo magnético que se genera cuando la corriente fluye a través de ellos. El inductor más simple es una bobina de alambre. Cuanto mayor sea el número de devanados, mayor será el campo magnético y, por lo tanto, la inductancia. Puede encontrarlos envueltos alrededor de un núcleo magnético que viene en una variedad de formas. Esto sirve para amplificar sustancialmente el campo magnético y, por lo tanto, la energía almacenada. Los inductores se usan a menudo para filtrar o bloquear ciertas señales, por ejemplo, bloqueando la interferencia en el equipo de radio o junto con los condensadores para manipular las señales de CA en las fuentes de alimentación de modo conmutado.
4. Potenciómetros
Los potenciómetros son una forma de resistencia variable. Están comúnmente disponibles en tipos rotativos y lineales. Al girar la perilla de un potenciómetro giratorio, la resistencia varía a medida que el contacto del deslizador se mueve sobre una resistencia semicircular. Un ejemplo clásico de potenciómetros giratorios es el controlador de volumen en las radios donde el potenciómetro giratorio controla la cantidad de corriente al amplificador. El potenciómetro lineal es el mismo, excepto que la resistencia se varía moviendo el contacto del deslizador en la resistencia de forma lineal. Son excelentes cuando se requiere un ajuste fino en el campo.
5. transformadores
Diferentes tipos de transformadores. La función de los transformadores es transferir energía eléctrica de un circuito a otro, con un aumento o disminución en el voltaje. Se puede decir que el voltaje está siendo 'transformado'. Al igual que los inductores, consisten en un núcleo de hierro blando con al menos dos bobinas de alambre enrolladas alrededor de él: la bobina primaria, para el primer circuito de origen, y la bobina secundaria para el circuito al que se transfiere la energía. Es posible que haya visto grandes transformadores industriales en los postes de telégrafo; estos reducen el voltaje de las líneas de transmisión aéreas, típicamente de varios cientos de miles de voltios, a los pocos cientos de voltios que se requieren típicamente para uso doméstico.
6. Diodos
El cable más largo indica el ánodo en un dispositivo LED de orificio pasante Al igual que una calle de un solo sentido, un diodo es un dispositivo que permite que la corriente fluya en una sola dirección, desde el ánodo (+) al cátodo (-). Lo hace al tener resistencia cero en una dirección y alta resistencia a través de la otra dirección. Esta función se puede usar para impedir que la corriente fluya en la dirección incorrecta, lo que podría causar daños. El diodo más popular entre los aficionados es el diodo emisor de luz o LED. Como sugiere la primera parte del nombre, se utilizan para emitir luz, pero cualquiera que haya intentado soldar uno sabe, es un diodo, por lo que es importante que la orientación sea correcta, de lo contrario, el LED no se encenderá. .
7. transistores
Transistores de unión bipolar (BJT) empaquetados individualmente Los transistores son considerados los bloques de construcción fundamentales de la electrónica moderna. Varios miles de millones se pueden encontrar en un solo chip IC. Pero los transistores son simplemente amplificadores y conmutadores electrónicos. Vienen en varios tipos, con el transistor bipolar como el tipo más común. Se pueden categorizar aún más en las versiones NPN y PNP. Los transistores bipolares tienen 3 pines: la base, el colector y el emisor. Para un tipo de NPN, cuando una corriente (generalmente una corriente pequeña) fluye a través de la base al emisor, entonces activa otro circuito que causa que la corriente (generalmente mucho más grande) fluya desde el colector al emisor. En un transistor PNP, las direcciones se invierten. Otro tipo de transistor, llamado transistores de efecto de campo, o FET, utiliza un campo eléctrico para activar el otro circuito.
8. Rectificador controlado por silicio (SCR)
También conocidos como tiristores, los rectificadores controlados de silicio (SCR) son similares a los transistores y diodos; de hecho, son esencialmente dos transistores que trabajan juntos. También tienen tres conductores, pero consisten en cuatro capas de silicona en lugar de tres y solo funcionan como interruptores, no como amplificadores. Otra diferencia importante es que solo se requiere un solo impulso para activar el interruptor, mientras que la corriente debe aplicarse continuamente en el caso de un solo transistor. Son más adecuados para cambiar grandes cantidades de energía.
9. Circuitos integrados
Los circuitos integrados o circuitos integrados son exactamente eso, son circuitos y componentes que se han reducido en obleas de material semiconductor. La gran cantidad de componentes que se pueden colocar en un solo chip es lo que dio origen a las primeras calculadoras y ahora a las potentes computadoras, desde los teléfonos inteligentes hasta las supercomputadoras. Suelen ser los cerebros de un circuito más amplio. El circuito suele estar encerrado en una carcasa de plástico negro que puede tener todas las formas y tamaños y tener contactos visibles, ya sean cables que se extiendan desde el cuerpo o almohadillas de contacto directamente debajo de chips BGA similares, por ejemplo.
10. Osciladores de cristal
Los osciladores de cristal proporcionan el reloj en muchos circuitos que requieren elementos de tiempo precisos y estables. Producen una señal electrónica periódica al provocar físicamente que el material piezoeléctrico, el cristal, oscile, de ahí el nombre. Cada oscilador de cristal está diseñado para vibrar a una frecuencia específica y es más estable, económico y tiene un factor de forma pequeño en comparación con otros métodos de temporización. Por esta razón, se utilizan comúnmente como temporizadores precisos para microcontroladores o, más comúnmente, en relojes de pulsera de cuarzo.
11. Interruptores y relés
Un componente básico y fácil de pasar por alto, el interruptor es simplemente un botón de encendido para controlar el flujo de corriente en el circuito, al cambiar entre un circuito abierto o un circuito cerrado. Varían bastante en cuanto a la apariencia física, desde el control deslizante, el botón giratorio, el botón, la palanca, la palanca, los interruptores de tecla y la lista continúa. De manera similar, un relé es un interruptor electromagnético operado a través de un solenoide, que se convierte en una especie de imán temporal cuando la corriente fluye a través de él. Funcionan como interruptores y también pueden amplificar pequeñas corrientes a corrientes más grandes.
12. sensores
Módulos de temperatura , distancia ultrasónica y sensores de luz del sistema Seeed Grove. Los sensores son dispositivos cuya función es detectar cambios en las condiciones ambientales y generar una señal eléctrica correspondiente a ese cambio, que se envía a otros componentes electrónicos en el circuito. Los sensores convierten la energía de un fenómeno físico en energía eléctrica, y por lo tanto están en efecto, transductores (convierten la energía de una forma en otra). Pueden ser desde un tipo de resistencia en un detector de temperatura de resistencia (RTD), hasta LEDs que detectan señales de entrada, como en un control remoto de televisión. Existe una amplia variedad de sensores para diversos estímulos ambientales, por ejemplo, sensores de humedad, luz, calidad del aire, tacto, sonido, humedad y movimiento.
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