Por dentro de la fabricación de circuitos electrónicos

Entender cómo se fabrican los circuitos nos da una mejor comprensión de los propios circuitos. Los circuitos son una colección de dispositivos interconectados que permiten el flujo de señales eléctricas entre ellos.

Los circuitos están en todas partes, desde circuitos pequeños y simples como el de tu mando de TV hasta combinaciones complejas en el sistema informático de tu coche o el procesador gráfico de tu smartphone. Pueden ir desde tres componentes a más de dos docenas.

La electrónica de circuitos está en todas partes. La usamos en muchos aspectos de la vida, incluyendo tecnología médica y sistemas de producción de alimentos. Las tecnologías basadas en circuitos se usan en todo el mundo hoy, y el mundo no sería lo que es sin ellas.

Los circuitos se usan para transportar electrones a través de cables. Son la columna vertebral de la mayoría de la electrónica moderna, y son especialmente importantes en computadoras, donde los circuitos transportan datos a través de código binario a velocidades alucinantes. Los circuitos existen desde hace siglos, pero avances tecnológicos en el siglo XX han aumentado su uso en orden de magnitud.

La electrónica de circuitos se desarrolló en los 1800s con la invención de la bombilla — Thomas Edison fue uno de sus pioneros. Los circuitos tempranos estaban compuestos de cable de cobre tendido en tablas o tejido en láminas de tela que se asemejaban a diagramas de cableado primitivos. Estas primeras placas se usaron en algunos teléfonos y radios tempranos mientras los microprocesadores se desarrollaban en los 1970s.

¿Cuáles son los 5 componentes de un circuito?

Veamos los diferentes componentes que componen un circuito.

Los circuitos se componen de cinco componentes principales:

• Diodos: dispositivo semiconductor que solo permite corriente en una dirección. Vienen en variedad de formas y tamaños y pueden usarse para rectificar corrientes alternas y filtrar fuentes de alimentación "ruidosas".
• Inductores: componentes que pueden almacenar energía cuando se aplica voltaje. Pueden liberar esta energía almacenada cuando se aplica corriente.
• Condensadores (Capacitors): componente eléctrico pasivo de dos terminales que almacena y libera carga eléctrica temporalmente a través de sus placas.
• Transistores: dispositivo semiconductor usado para amplificación o conmutación de señales electrónicas y potencia.
• Resistencias (Resistors): componentes que regulan el flujo de corriente. Suelen hacerse de aleaciones metálicas con alta resistencia eléctrica.

Cada componente se ensambla cuidadosamente en una placa de circuito de manera muy compleja. Entender los diferentes componentes y cómo funciona la placa es importante para producir el resultado deseado. Por eso es importante asociarse con un proveedor profesional de placas de circuito con reputación reputable.

3 componentes principales necesarios para un circuito

Los tres componentes principales necesarios para que exista un circuito son Corriente, Resistencia y Voltaje.

Veámoslos un poco más:

• El voltaje eléctrico se mide en voltios, siendo 1 voltio la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos que crea una fuerza de 1 newton por culombio de carga que pasa a través.
• La resistencia eléctrica es la propiedad de un material que hace oponer el paso de corriente eléctrica. La medida de esta oposición es la resistencia, medida en ohmios.
• La corriente eléctrica es el flujo de electrones a través de un conductor. Un conductor es cualquier material que permite mover electrones libremente. La corriente se mide en amperios, o amperios para abreviar.

¿Cómo funciona un circuito eléctrico?

Un circuito eléctrico es un bucle cerrado de material conductor, usualmente alambre metálico, que proporciona un camino para que fluya corriente. La corriente es generada por una fuente externa de fuerza electromotriz, que causa flujo de electrones a través del bucle. El circuito puede ser recto o curvo. Un bucle cerrado se llama circuito "cerrado"; uno con corriente fluyendo en ambas direcciones se llama "abierto".

¿Cómo se fabrican los circuitos?

El primer paso es encontrar los materiales: necesitarás una protoboard (breadboard), un pequeño LED y cables. Una protoboard es una placa plástica con líneas cortas de metal que pueden usarse para crear circuitos sin soldar. Los cables conectan las diferentes partes. Vienen en muchos colores y longitudes. Algunos tienen clips en un extremo para insertar en agujeros de la protoboard, otros tienen abrazaderas para conectar directamente a otro componente como un LED.

Usando los cables, puedes conectar diferentes partes de la protoboard para obtener diferentes resultados.

Diferencia entre circuito A.C. y D.C.

Un circuito A.C. es más complicado que D.C. Tiene cargas positivas y negativas, mientras D.C. solo tiene una. La diferencia es que circuitos D.C. se usan típicamente para dar potencia a motores o luces, mientras A.C. se usan para transmisión de potencia o señales.

Un circuito A.C. es donde el voltaje invierte polaridad periódicamente, usado para electrodomésticos como TVs y computadoras. D.C. significa corriente continua, y aunque no se usa típicamente para artículos cotidianos, tiene voltaje constante.

Tipos de circuitos

Un circuito eléctrico es un dispositivo que puede romper o completar un circuito pasando o bloqueando corriente.

Hay tres tipos: serie, paralelo y mixto. En serie hay un camino a tierra; la corriente debe pasar por todos los componentes. En paralelo hay dos o más caminos a tierra, permitiendo flujo sin interrupción. En mixto hay conexiones serie y paralelas, permitiendo flujo por diferentes rutas.

¿Qué es un interruptor automático (circuit breaker)?

Un interruptor automático limita el flujo de corriente abriendo y cerrando rápidamente, interrumpiendo la electricidad cuando fluye demasiada. Funciona detectando la cantidad de corriente extraída de una fuente y abriéndose automáticamente al alcanzar su límite. Se usan como protección contra incendios o descargas.

La mayoría modernos trabajan con 3 conexiones de cable pero pueden variar con 2 o 4 con tierra. También se conocen como fusibles, términos usados intercambiablemente en algunas partes.

¿Cómo la tecnología de montaje superficial avanzó los circuitos?

La tecnología de montaje superficial (SMT) es soldar componentes electrónicos en la superficie de una placa de circuito impreso. Esta técnica ha permitido miniaturización de dispositivos e será integral para el futuro de la electrónica. Permite placas de mayor densidad más rentables y que consumen menos energía.

Es un conjunto de técnicas de fabricación desarrolladas para ensamblar circuitos. Pueden usarse para ensamblar virtualmente cualquier tipo de circuito con mínima dificultad.

La historia de SMT empieza a finales de los 60s cuando empresas pasaron de soldadura through-hole a montaje superficial. La tendencia se extendió hasta principios de 2000s, y los productos actuales no se fabrican sin ella.

¿Qué compone una placa de circuito?

Una placa de circuito es un circuito impreso hecho grabando cobre u otro metal en la superficie de una placa. Contienen y conectan circuitos electrónicos e interconectan todos los componentes de un dispositivo eléctrico.

Es una lámina laminada con agujeros que permiten conexiones eléctricas. El material puede ser cobre, plomo, soldadura o fibra de vidrio. Se usan en variedad de dispositivos hoy. De hecho, probablemente no podrías mirar a tu alrededor sin encontrar algo que use una placa de circuito.

Las placas eran solo para alimentar grandes dispositivos como radios y TVs. Hoy, las encuentras incluso en dispositivos desechables como luces solares o calculadoras.

Las placas son necesarias para cualquier dispositivo electrónico — sin ellas, el circuito estaría incompleto. Son como la columna vertebral. Están hechas de hilos de cobre que conducen electricidad a diferentes componentes.

Cada componente tiene su función; algunos ayudan con potencia, otros con almacenamiento. Por ejemplo, un circuito integrado es un chip de silicio que ayuda a almacenar datos en discos duros y USB, mientras una tarjeta de video procesa imágenes y videos.

PCB significa Placa de Circuito Impreso. Probablemente una de las piezas más importantes en cualquier circuito. Consiste en lámina metálica delgada laminada en ambos lados con materiales aislantes como fibra de vidrio y grabada con patrones de cobre para crear circuito. El proceso comienza con diagrama esquemático usado para diseñar el layout.

Saber cómo se fabrican los circuitos da mejor visión sobre ellos. Circuitos: colección de dispositivos interconectados que permiten flujo de señales eléctricas entre ellos.