LA PROTOBOARD

¿Qué es una protoboard / breadboard?

La protoboard / breadboard es un dispositivo muy utilizado para probar circuitos electrónicos. Tiene la ventaja de que permite armar con facilidad un circuito, sin la necesidad de realizar soldaduras.

Si el circuito bajo prueba no funciona de manera satisfactoria, se puede modificar sin afectar los elementos que lo conforman. La protoboard tiene una gran cantidad de orificios en donde se pueden insertar con facilidad los terminales de los elementos que conforman el circuito.

Se puede conectar casi cualquier tipo de componente electrónico, incluyendo diferentes tamaños de circuitos integrados. Los únicos elementos que no se pueden conectar a la protoboard son elementos que tienen terminales muy gruesos. Estos elementos se conectan normalmente sin problemas en forma externa con ayuda de cables o “lagartos / cocodrilos”.

El primer diagrama muestra una protoboard típica. Algunos de estos orificios están unidos de manera estandarizada que permiten una fácil conexión de los elementos del circuito que se desea armar.En el segundo diagrama se pueden ver que hay unas “pistas” conectoras (las “pistas” están ubicadas debajo de la placa blanca). Estas “pistas” son horizontales en la parte superior e inferior de la protoboard y son verticales en la parte central de la misma.

Nota: Las “pistas” mencionadas en el tutorial son una tiras metálicas flexibles fabricadas de berilio-cobre

Las “pistas” horizontales superior e inferior normalmente se utilizan para conectar la fuente de alimentación y tierra, y son llamados “Buses”. Los circuitos integrados se colocan en la parte central de la protoboard con una hilera de patas en la parte superior del canal central y la otra hilera en la parte inferior del mismo. Puede observarse sin problema que las patitas del circuito integrado se conectan a una pista vertical diferente.

Para realizar conexiones, entre las patitas de los componentes, se utilizan pequeños cables conectores de diferentes colores. Si se observa la protoboard con detenimiento se puede ver que los orificios están etiquetados con números en forma horizontal (1,2,3,…) y con letras (A,B,C,D…,J) en forma vertical. Esto es así para evitar errores en la interconexión de los diferentes elementos del circuito.

Recomendaciones para el mejor uso de una protoboard

• Trabajar en orden.
• Utilizar las “pistas” horizontales superiores e inferiores para conectar la fuente de poder para el circuito en prueba.
• Usar cable rojo para el positivo de la fuente y el negro para el negativo de la misma.
• La alimentación del circuito se hace desde las pistas horizontales, no directamente desde la fuente.
• Ordenar los elementos del circuito de manera que su revisión posterior por el diseñador u otra persona sea lo más fácil posible.
• Es recomendable evitar, en lo posible, que los cables de conexión que se utilicen entre dos partes del circuito sea muy larga y sobresalga del mismo.

En el siguiente diagrama se muestra un circuito armado sobre una protoboard.

Electrónica básica

  Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en electrónica y sus principales aplicaciones, sobre todo en circuitos. Por ser un curso básico no entraremos en detalles demasiados complicados, solamente en el funcionamiento, forma de conexión y sus usos, suficiente en la mayoría de los casos. De todas formas al final de cada componente te encontrarás un enlace para ampliar conocimientos si quieres saber más sobre ese componente electrónico.

 Después de ver electrónica básica te recomendamos que hagas el Juego Componentes Electrónicos para comprobar lo que has aprendido. Al final también te recomendamos un libro donde vienen todos los componentes aquí explicados y muchos más.

 Comencemos.

LAS RESISTENCIAS FIJAS

 Resistencias fijas: Siempre tienen el mismo valor. Su valor o unidad es el ohmio (Ω) y su valor teórico viene determinado por un código de colores.

 Si recuerdas la ley de ohm, a mayor resistencia menor intensidad de corriente, por eso se usan para limitar o impedir el paso de la corriente por una zona de un circuito.

 El símbolo utilizado para los circuitos, en este caso, pueden ser 2 diferentes, son los siguientes:

simbolo resistencia

 Aquí tienes como son las resistencias en la realidad:

resistencia electrica

 Como ves tienen unas barras de colores (código de colores) que sirven para definir el valor de la resistencia en ohmios (Ω). El código para el valor de cada color y mas sobre las resistencias lo tienes en este página: Resistencia Eléctrica.

 El primer color indica el primer número del valor de la resistencia, el segundo color el segundo número, y el tercero el numero de ceros a añadir. Cada color tiene asignado un número. Este código es el llamado código de colores de las resistencias. Un ejemplo. Rojo-Rojo-Rojo = 2200Ω  (se le añaden dos ceros). Otro Ejemplo el de la siguiente imagen:

codigo colores resistencias

 El primer color nos dice que tiene un valor de 2, el segundo de 7, es decir 27, y el tercer valor es por 100.000 (o añadirle 5 ceros). La resistencia valdrá 2.700.000 ohmios. ¿Fácil no?.

 Si quieres saber más sobre la resistencia eléctrica te recomendamos este enlace: Resistencia.

POTENCIOMETRO O RESISTENCIA VARIABLE

 Son resistencias variables mecánicamente (manualmente). Los valores de la resistencia del potenciómetro varían desde 0Ω,  el valor mínimo y un máximo, que depende del potenciómetro. Los potenciómetros tienen 3 terminales.

 OJO La conexión de los terminales exteriores (los extremos) hace que funcione como una resistencia fija con un valor igual al máximo que puede alcanzar el potenciómetro.

 El terminal del medio con el de un extremo hace que funcione como variable al hacer girar una pequeña ruleta. Aquí vemos 2 tipos diferentes, pero que funcionan de la misma forma:

potenciometros

 Cualquier símbolo electrónico que tenga una flecha cruzándole significa que es variable. En este caso, una resistencia variable o potenciómetro sería:

potenciometro

 Para Saber más sobre el potenciómetro te recomendamos este enlace: Potenciómetro.

LA LDR O RESITENCIA VARIABLE CON LA LUZ

 Resistencia que varía al incidir sobre ella el nivel de luz. Normalmente su resistencia disminuye al aumentar la luz sobre ella.

 Suelen ser utilizados como sensores de luz ambiental o como una fotocélula que activa un determinado proceso en ausencia o presencia de luz.

ldr

 Cualquier símbolo que tenga flechas dirigidas hacia el símbolo, significa que cambia al actuar la luz sobre el. Su símbolo es:

simbolo ldr

 Para saber más sobre la LDR y ver un circuito de aplicación, el siguiente enlace: LDR.

EL TERMISTOR

 Son resistencias que varían su valor en función de la temperatura que alcanzan. Hay dos tipos: la NTC y la PTC. 

 NTC : Aumenta el valor de su resistencia al disminuir la temperatura (negativo).

 PTC: Aumenta el valor de su resistencia al aumentar la temperatura (positivo).

termistor

 Los símbolos son:

ntcptc

EL DIODO

 Componente electrónico que permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección (polarización directa). Cuando se polariza inversamente no pasa la corriente por él.

diodo

 En el diodo real viene indicado con una franja gris la conexión para que el diodo conduzca. De ánodo a cátodo conduce. De cátodo a ánodo no conduce.

 El símbolo del diodo es el siguiente:

diodo

 Veamos como funcionaría en un circuito con un lámpara. Si en la pila la corriente va del polo positivo (Barra larga) al negativo (barra corta) Tenemos que la lámpara:

polarizacion del diodo

 En el primer caso se dice que está polarizado directamente, la lámpara lucirá.

 En el segundo caso está polarizado inversamente (fíjate que cambió la polaridad de la pila), en este caso la lámpara no luce.

 Normalmente los diodos se utilizan con LEDs, no con lámparas o bombillas.

 Para Saber más sobre el diodo te recomendamos este enlace: Diodo.

EL DIODO LED

 Diodo que emite luz cuando se polariza directamente (patilla larga al +). Estos diodos funcionan con tensiones menores de 2V por lo que es necesario colocar una resistencia en serie con ellos cuando se conectan directamente a una pila de tensión mayor (por ejemplo de 4V).

 La patilla larga nos indica el ánodo. Lucirá cuando la patilla larga este conectada al polo positivo (polarización directa).

diodos led

 Su símbolo para los circuitos es el siguiente:

simbolo diodo led

 Para saber más sobre el diodo led te recomendamos este enlace: Diodo Led.

Electrónica básica 2

DIODO ZENER

 Los diodos zener, zener diodo o simplemente zener, son diodos que están diseñados para mantener un voltaje constante en su terminales, llamado Voltaje o Tensión Zener (Vz) cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativa.

 En definitiva, los diodos zener se conectan en polarización inversa y mantiene constante la tensión de salida.

diodo zener

 En realidad los diodos zener son como se muestra en la siguiente imagen:

zener

 Si quieres saber más sobre el zener visita el siguiente enlace: Diodo Zener.

EL CONDENSADOR

 Componente que almacena una carga eléctrica, para liberarla posteriormente.

 La cantidad de carga que almacena se mide en faradios (F). Esta unidad es muy grande por lo que suele usarse el microfaradio (10 elevado a -6 faradios) o el picofaradio (10 elevado a -12 faradios).

 OJO los condensadores electrolíticos están compuesto de una disolución química corrosiva, y siempre hay que conectarlos con la polaridad correcta. Patilla larga al positivo de la pila o batería.

condensador electrolitico

 Su Símbolo es el siguiente, el primero es un condensador normal y el segundo el símbolo de un condensador electrolítico:

simbolo condensadorcondensador electrolitico

EL CONDENSADOR COMO TEMPORIZADOR

 Los condensadores suelen utilizarse para temporizar, por ejemplo el tiempo de encendido de una lámpara. ¿Cuanto tiempo estará encendida la lámpara?. Pues lógicamente el tiempo que dure la descarga del condensador sobre ella.

 Una vez descargado se comporta como un interruptor abierto (hasta que no lo carguemos o se cargue el solo de nuevo).

 Normalmente la descarga del condensador sobre un receptor se hace a través de una resistencia, así podemos controlar el tiempo de descarga solo con cambiar el valor de la resistencia. La resistencia limita la corriente de descarga y hace que tarde más en descargarse.

 La fórmula del tiempo de carga y descarga de un condensador viene definido por la fórmula T= 5 x R x C. Donde R es el valor de la resistencia en ohmios y C la capacidad del condensador en Faradios.

 Veamos un ejemplo:

circuito condensador

 En este circuito cuando el conmutador este hacia la derecha el condensador se carga. Al cambiarlo a la posición de izquierda se descarga por la resistencia encendiendo el LED el tiempo que dura la descarga (que depende del valor de R y de C).

 Para saber más sobre el condensador te recomendamos este enlace: Condensador.

EL RELE

 Es un elemento que funciona como un interruptor accionado eléctricamente.

 Tiene dos circuitos diferenciados. Un circuito de una bobina que cuando es activada por corriente eléctrica cambia el estado de los contactos.

 Los contactos activarán o desactivarán otro circuito diferente al de activación de la bobina. Puede tener uno o más contactos y estos pueden ser abiertos o cerrados. Aquí puedes ver varios tipos:

rele

 Ahora vas a ver un relé real, un circuito de como se utilizaría un relé y por último su símbolo:

Optoacoplador

 Un optoacoplador es un componente electrónico que se utiliza como transmisor y receptor óptico (de luz), es decir pueden transmitir de un punto a otro una señal eléctrica sin necesidad de conexión física ni cables (por el aire), mediante una señal luminosa. Por eso también se llaman OptoInterruptor.

optoacoplador

 Activamos una luz y esta luz llega a un detector que genera una tensión de salida, interruptor cerrado. Si no se activa la luz o no le llega la luz al detector, este no genera ninguna tensión de salida, es decir interruptor abierto.

 Suelen ser elementos que sustituyen a los relés tradicionales. Se suelen utilizar para aislar dos circuitos, uno que trabaja a poco tensión (el del LED), llamado de control y otro a mucha tensión o a una tensión diferente (el del detector) llamado de potencia.

 Si quieres saber más sobre el optoacoplador visita el siguiente enlace:Optoacoplador.

DIVISOR DE TENSIÓN

divisor de tension

 En este circuito para una tensión de entrada fija la tensión de salida dependerá del valor de la resistencia variable de la parte de arriba. Al aumentar la resistencia del potenciómetro aumentará la tensión en él ya que Potenciómetro= Ip x Rp . y la tensión de salida será menor ya que la suma de las 2 tensiones (la del potenciómetro y la de la resistencia fija) siempre será igual a la tensión de entrada.

 Conclusión a mayor resistencia en la parte de arriba menor tensión de salida (en la parte de abajo). Si ahora cambiáramos el potenciómetro por la resistencia (potenciómetro abajo y resistencia fija arriba) la tensión de salida al aumentar la tensión del potenciómetro sería mayor, es decir al revés del circuito anterior de la figura.( 2 Re. Fijas).

 Para saber más sobre el divisor de tensión, fórmulas, ejercicios, circuitos, etc. visita el siguiente enlace: Divisor de Tensión.

EL TRANSISTOR

 Es un componente electrónico que podemos considerarlo como un interruptor o como un amplificador.

 Como un interruptor por que deja o no deja pasarla corriente, y como amplificador por que con una pequeña corriente (en la base) pasa una corriente mucho mayor (entre el emisor y el colector). Luego lo veremos mejor.

 La forma de trabajar de un transistor puede ser de 3 formas distintas.

transistor

 -En activa : deja pasar mas o menos corriente.

 -En corte: no deja pasar la corriente.

 -En saturación: deja pasar toda la corriente Veamos un símil hidráulico (con agua).

 Símil hidráulico: Vamos a ver como funciona comparándolo con una llave de agua siendo el agua la corriente en la realidad y la llave el transistor.

simil transistor

 La llave es un muelle de cierre que se activa por la presión que actúa sobre él a través del agua de la tubería B.

 - Funcionamiento en corte: si no hay presión en B (no pasa agua por su tubería) no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector).

 - Funcionamiento en activa: si llega algo de presión a la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, pasando agua desde E hacia C.

 - Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abre totalmente la válvula y todo el agua podrá pasar desde E hasta B (la máxima cantidad posible).

 Como vemos en un transistor con una pequeña corriente por la base B conseguimos una circulación mucho mayor de corriente desde el emisor al colector (amplificador de corriente), pero cuando no pasa nada de corriente por la base funciona como un interruptor cerrado, y cuando tiene la corriente de la base máxima, su funcionamiento es como un interruptor abierto. Podemos considerarlo un interruptor accionado eléctricamente (si metemos corriente por B, se abre).

transistor amplificador

 Hay una gama muy amplia de transistores por lo que antes de conectar deberemos identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se deba conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.

 Veamos su símbolos, el NPN y el PNP:

transistor npntransistor pnp

 Para saber más sobre el transistor te recomendamos este enlace: El Transistor.

Comprobador del Patillaje de los Transistores

 Antes de comenzar las prácticas es aconsejable disponer de un comprobador del patillaje de los transistores, para saber si el transistor está en buen estado o está estropeado (ya que suelen fallar bastante, o quemarse con bastante facilidad).

 En caso de no disponer del comprobador, se puede construir uno con el siguiente circuito, pero no es necesario ni imprescindible:

comprobador patillas transistor