mini-cuaderno para ingenieros - sÍmbolos esquemÁticos
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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA
I. E. A.
SÍMBOLOS
ESQUEMÁTICOS
Traducción de la Primera Edición Realizada por: Stefanny Elizabeth Cárdenas Arce
Pasante IEA
MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS
Ing. Jorge Bustos
Coordinador IEA
SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008
1 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008
2 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Este libro incluye circuitos de aplicación estándar y circuitos diseñados por el autor. Cada circuito
fue ensamblado y probado por el autor mientras el libro se realizaba. Después que el libro se
completó, el autor re ensambló cada circuito para verificar errores. Como se ejerció un cuidado
razonable en la preparación de este libro, variaciones en la tolerancia de los componentes y
métodos de construcción pueden causar que los resultados que usted obtenga difieran de los
dados aquí. Por esta razón el autor y Radio Shack no asume responsabilidad alguna por la eficacia
del contenido de este libro para cualquier aplicación. Como no tenemos control sobre el uso de la
información brindada por este libro, no asumimos obligación alguna por cualquier daño resultado
de su uso. Claro que es su responsabilidad determinar si el uso comercial, venta o fabricación de
cualquier dispositivo que incorpore información de este libro infringe cualquier patente o derecho.
Debido a muchas consultas recibidas por Radio Shack y el autor, no es posible dar respuestas
personales para recibir información adicional (diseño de circuito personalizado, asesoría técnica,
asesoría para localización de fallas, etc.). Si usted desea aprender más sobre electrónica, vea otros
libros de esta serie y “Getting Started in Electronics” de Radio Shack. También, lea revistas como
‘Modern Electronics’ y ‘Radio-Electronics’. El autor escribe la columna mensual “Electronics
Notebook” para ‘Modern Electronics’.
SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008
3 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Contenido
SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS................................................................................................................5
ANTENAS. .......................................................................................................................................5
CABLE, TIERRA, CHASSIS. ................................................................................................................6
INDUCTORES, TRANSFORMADORES. ..............................................................................................7
FUENTES DE ENERGÍA, FUSIBLES, BLINDADOS. ..............................................................................8
TUBOS DE ELECTRONES. .................................................................................................................9
MICRÓFONOS, PARLANTES, LÁMPARAS. ......................................................................................10
CONECTORES. ...............................................................................................................................11
SWITCHES. ....................................................................................................................................13
RELAYS..........................................................................................................................................15
MOTORES, SOLENOIDES, MULTÍMETROS. ....................................................................................16
RESISTORES. .................................................................................................................................17
CAPACITORES. ..............................................................................................................................18
SEMICONDUCTORES.....................................................................................................................19
EMPAQUETADOS DE DISPOSITIVOS. ................................................................................................23
RESISTORES, CAPACITORES. .........................................................................................................23
DIODOS. .......................................................................................................................................24
TRANSISTORES. ............................................................................................................................25
OPTOACOPLADORES. ...................................................................................................................26
CIRCUITOS INTEGRADOS. .............................................................................................................26
BATERÍAS. .....................................................................................................................................27
LÁMPARAS. ..................................................................................................................................29
MANEJO DE COMPONENTES. ...........................................................................................................32
DESCARGA ELECTROSTÁTICA. ......................................................................................................33
PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE ESD. ......................................................................................35
PRUEBA DE COMPONENTES. ............................................................................................................36
CONSEJOS PARA DISEÑAR CIRCUITOS. .............................................................................................37
CONSEJOS PARA EL DISEÑO DE CIRCUITOS. .....................................................................................38
DISIPANDO EL CALOR. ......................................................................................................................39
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4 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SOLDANDO. ......................................................................................................................................41
DESOLDANDO. ..............................................................................................................................42
CÓMO SOLDAR. ............................................................................................................................43
CÓMO DESOLDAR. .......................................................................................................................44
LOCALIZACIÓN DE FALLAS. ...............................................................................................................45
ÁRBOL DE LOCALIZACIÓN DE FALLAS. ..........................................................................................46
DETECCIÓN DE FALLAS DIGITAL. ...................................................................................................47
DETECCIÓN DE FALLAS ANALÓGICO. ............................................................................................48
PRECAUCIONES DE SEGURIDAD. ......................................................................................................49
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5 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS.
ANTENAS.
Externas Dipolo
Dipolo doblado Lazo de UHF Corbatín de UHF
Lazo Telescópica Corazón de ferrita
Corneta de microondas Lazo rotable
Estación terrena
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6 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CABLE, TIERRA, CHASSIS.
CABLE.
Conectados No conectados
Cable Blindado y cable coaxial.
Cable blindado en dos puntos
TIERRA DE TIERRA TIERRA DE FUSELAJE O CHASSIS
PUNTOS COMUNES DE UNIÓN
* Usado para dos o más puntos de unión en
el mismo circuito y para insertar varios
puntos de unión relevantes.
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7 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
INDUCTORES, TRANSFORMADORES.
INDUCTORES.
Núcleo de Aire Núcleo de hierro en polvo Núcleo de hierro Núcleo variable
TRANSFORMADORES.
Núcleo de aire Núcleo de Hierro Núcleo variable
Auto Entrada típica Salida típica
Transformador de potencia típico.
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8 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
FUENTES DE ENERGÍA, FUSIBLES, BLINDADOS.
FUENTES DE ENERGÍA.
Batería de Celda simple Batería de Celda Múltiple
Fuentes de corriente AC
Celdas solares
FUSIBLES.
BLINDAJE.
Nota: Las línea(s) punteadas también son
usadas para indicar conexión mecánica.
CAJAS BLINDADAS.
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9 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
TUBOS DE ELECTRONES.
Diodo Tríodo Tetrodo
Rectificador llenado con gas Rectificador onda completa Fototubo
TUBOS DE RAYOS CATÓDICOS.
Electrostático Magnético
Elementos del tubo.
Filamento Cátodo Rejilla Plato
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10 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
MICRÓFONOS, PARLANTES, LÁMPARAS.
MICRÓFONOS.
* Tipo específico (Cerámico, Dinámico, Cristal, etc.)
PARLANTES Y AURICULARES.
Simple Doble Stereo Handset
LÁMPARAS.
Incandescentes.
Neón Lámpara centelleante de Xenon
DISPOSITIVOS PIEZOELÉCTRICOS.
Control de frecuencia Fono Cartridges Zumbador Mono Stereo
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11 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CONECTORES.
Terminal Punto de Prueba
Macho Hembra Acoplado
Clavija Fono/Coaxial Conector Fono/Coaxial
Clavija de 2 conductores Clavija de 3 conductores
Conector de 2 conductores
Conector de 3 conductores
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12 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Clavija no polarizada de 117- Voltios
Socket no polarizado de 117 voltios
Clavija polarizada de 117 voltios
Socket polarizado de 117 voltios.
Conector de 234 voltios Socket de 234 voltios
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13 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SWITCHES.
Polo simple tiro simple (SPST Single Pole Single Throw)
Polo simple tiro doble (SPDT Single Pole Double Throw).
Polo doble tiro símple (DPST Double Pole Single Throw).
Polo doble tiro doble (DPDT Double Pole Double Throw).
Giratorio de contacto múltiple.
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14 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Pulsador SPST normalmente abierto
Pulsador SPST normalmente cerrado
Pulsador SPDT normalmente abierto/cerrado
Pulsador DPST normalmente abierto
Interruptor de circuitos manual
Interruptor de circuitos automático.
Llave telegráfica Switch de lengüeta
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15 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
RELAYS.
Símbolo de Relay Completo
Contactos de Relay más comunes:
Puesto (SPST, Quebrado (SPST, Normalmente abierto) Normalmente cerrado)
Quebrado – Puesto Puesto – Quebrado (SPDT) (SPDT)
DPST DPDT
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16 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
MOTORES, SOLENOIDES, MULTÍMETROS.
MOTORES.
Fono Motor 3 Fases 4 Fases
SOLENOIDES.
MULTÍMETROS.
* Inserte una designación apropiada (V=voltímetro; A=Amperímetro;
mA=miliamperímetro; etc.)
LÍNEA DE RETARDO.
* Inserte tiempo de retardo
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17 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
RESISTORES.
Fijo De llave
Variable (Potenciómetro, Recortadores, etc.)
Dependiente del voltaje Dependiente de la corriente
Dependiente de la luz (fotoresistores)
Dependientes de la temperatura (Termistores)
Coeficiente Coeficiente negativo de positivo de temperatura temperatura
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18 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CAPACITORES.
Fijos (No polarizados)
Fijos (Polarizados)
Variables
Variable acoplada mecánicamente Estator divisor
Alimentado a través
Variable por voltaje (Varactor)
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19 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SEMICONDUCTORES.
DIODOS.
Rectificadores Zener Tunel
Sensores de temperatura Pin Limitador bipolar de voltaje
Led fotodiodo Led de 2 colores Led bipolar
Led de 7 segmentos de lectura numérica
Cátodo Común Ánodo Común
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20 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SWITCHES DE 3 CAPAS (DIACS).
SWITCHES DE 4 CAPAS.
Diodo Tiristores (SCRs) Triac de 4 capas Compuerta P Compuerta N
TRANSISTORES.
Bipolares Unijuntura
FETS de unijuntura Mosfets
Fototransistores Darlington
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21 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CIRCUITOS ANALÓGICOS.
Amplificador Amplificadores Operacionales
Regulador de voltaje Temporizadores, etc.
CIRCUITOS CONVERSORES.
Digital a Análogo Análogo a Digital
BUSES DE DATOS DIGITALES.
Unidireccional
Bidireccional.
n = Número de conductores
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22 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CIRCUITOS DIGITALES.
COMPUERTAS LÓGICAS
And Nand Or Nor
Or Exclusivo Nor Exclusivo Inversores
Buffers de 3 estados Schmitt Triggers
c = Control
FLIP – FLOPS
SR JK T
SÍMBOLOS DE DIAGRAMAS DE FLUJO COMPUTACIONALES.
Inicio / Entrada Decisión Operación Flujo
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23 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
EMPAQUETADOS DE DISPOSITIVOS.
RESISTORES, CAPACITORES.
RESISTORES.
Composición de Carbón Film de Carbón
CAPACITORES.
Díscos cerámicos Cerámica multicapa moldeada
Cerámica multicapa
Electrolítico Inmerso en Tantalio
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24 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
DIODOS.
DIODOS.
RECTIFICADORES PUENTE.
Nota: Siempre consulte las especificaciones del dispositivo para verificar la identificación de
pines.
DIODOS EMISORES DE LUZ.
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25 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
TRANSISTORES.
C – Colector B – Base E – Emisor S – Fuente G – Compuerta D – Drenaje
NOTA: Los estilos de empaquetados varían y existen muchos otros en uso. Siempre consulte las especificaciones del dispositivo para verificar la identificación de pines.
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26 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
OPTOACOPLADORES.
Transistor SCR Triac
CIRCUITOS INTEGRADOS.
8 – Pines Mini –
Dip
Dip de 14 pines
14 pines bosquejo
pequeño (SO – 14)
PLCC
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27 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
BATERÍAS.
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28 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Celdas de botón: (el grosor
de la celda varía con la
composición química):
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29 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
LÁMPARAS.
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30 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
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31 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
PRECAUCIÓN. La bombilla puede reventar.
Observe las precauciones de seguridad del
empaque.
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32 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
MANEJO DE COMPONENTES.
1. Guarde componentes a temperatura ambiente en lugar seco y libre de polvo, preferentemente en el empaque original.
2. Evite dejar caer componentes. Una caída al piso incluso para los dispositivos más pequeños está sujeta a varias veces la fuerza de la gravedad. Un objeto que se cae puede verse sin daño, pero la fuerza del impacto puede separar conexiones internas y formar pequeñas fisuras en la parte funcional del dispositivo o de su cobertor de protección. Fisuras en la parte funcional del dispositivo puede hacerlo inútil, alterar sus especificaciones o degradar su rendimiento. Fisuras en la capa de protección debilitan el dispositivo y permiten la entrada de humedad.
3. Evite sobrecalentar componentes
cuando está soldando o desoldando. Proteja a dispositivos sensibles al calor con alicates. Enfrié estos componentes soplando en ellos, pero no en la conexión, después de soldar.
4. Para doblar la patita de un componente, aferre la pata con alicates largos cerca del dispositivo y entonces doble la pata con un dedo. El radio de la dobladura debe exceder el diámetro de la pata. Doblar patas sin alicates puede formar grietas entre la pata y el dispositivo.
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33 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
DESCARGA ELECTROSTÁTICA.
Es bien sabido que los componentes MOS (Metal – Óxido – Semiconductor)
pueden ser dañados por descarga electrostática (ESD Electrostatic Discharge).
Lo que es menos conocido es que muchos otros componentes también pueden
ser dañados por ESD. Los componentes susceptibles al daño por ESD algunas
veces son marcados con una etiqueta de advertencia…
… pero muchas veces no lo son. Por lo tanto es importante saber qué clase de
componentes son susceptibles a posible daño por ESD.
Umbral de daño por ESD de ciertos componentes:
Extremadamente vulnerable
(1 a 1,000 V)
Moderadamente vulnerable
(1,000 a 5,000 V)
Algo vulnerable (5,000 a 15,000 V)
Transistotres MOS Circuitos Integrados MOS Transistores de µondas FETs de unijuntura Diodos Laser Resistores de film metálico
CI CMOS CI LS TTL CI TTL Schottky Diodos Schottky ICs Lineales
ICs TTL Diodos y transistors de pequeña señal Cristales Piezoeléctricos
Esta es solo una lista parcial. Cuando exista duda, trate al dispositivo sospechoso como sensible a ESD.
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34 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Voltaje ESD típico generado por varios materiales (75ºF, 60% humedad
relativa):
MATERIAL ACCIÓN VOLTAJE
Peine de goma Peinar cabello seco -2,500
Silla de escritorio Rodar a través de piso de plástico entretejido
-2,000
Bolsa de polietileno Arrugar en las manos -300
Transistores TO-92 en bolsa de polietileno
Sacudir la bolsa varias veces
-200
Goma de lápiz Frotar a través de un tablero de circuitos
+100
Partes de caja plástica Frotar con tela 100% algodón
+100
Cinta plástica limpia Desenrollar rápidamente varias pulgadas
+500
Suela de zapato de goma Caminar a través de una alfombra
-1,000
Estas medidas se hicieron con un medidor de estática comercial. El voltaje ESD es de 10 a 50 veces mayor cuando la humedad relativa el del 10 al 20%.
Daño por ESD típico en la puerta de MOS FET:
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35 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE ESD.
Observe las siguientes precauciones cuando maneje componentes susceptibles a
daño de ESD:
1. Guarde los componentes en paquetes originales, contenedores
eléctricamente conductivos o espuma plástica conductiva.
2. No toque terminales o pines.
3. Descargue la carga estática en su cuerpo antes de tocar componentes
tocando una superficie metálica puesta a tierra (gabinete,
electrodoméstico, etc.).
4. Poner componentes en una hoja fina de aluminio o bandeja o en espuma
conductiva después de removerlos de sus contenedores prior a
instalarlos.
5. No deslice componentes a través de una banca de trabajo u otra
superficie.
6. Mantenga a materiales generadores de estática (por ejemplo, plástico,
celofán, envoltura de dulces, papel, cartulina, etc.) fuera del área de
trabajo.
7. Nunca permita que vestimenta haga contacto con componentes.
8. Nunca instale componentes sensibles al ESD en un circuito cuando la
energía es aplicada, y nunca remueva componentes de un circuito cuando
la energía es aplicada.
9. Cuando sea posible, use un soldador alimentado por batería para soldar
conexiones a componentes sensibles a ESD. Un soldador alimentado por
AC puede ser usada si la punta no acarrea voltaje desviado.
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36 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
PRUEBA DE COMPONENTES.
Aunque los componentes conectados a un circuito puedes ser probados, se
pueden obtener mejores resultados probando componentes no instalados en un
circuito. Métodos sugeridos incluyen:
Resistores – Medir la resistencia con un multímetro.
Capacitores – Descargar el capacitor cortocircuitando las patas. Entonces
conecte un multímetro analógico puesto en el rango de la más alta resistencia a
través del capacitor. (Asegúrese de observar la polaridad de capacitores
electrolíticos). La aguja del multímetro debe moverse a la derecha y luego caer
al punto inicial, la aguja se moverá más con valores mayores de capacitores.
Puede no moverse cuando el valor es menor a 0.01 µF. Si la aguja permanece en
o cerca del lado derecho del multímetro, el capacitor está cortocircuitado. Si la
aguja no se mueve, el valor del capacitor es menor a 0.01 µF o el capacitor está
abierto.
Diodos – Use un multímetro. La resistencia debe ser menor en dirección hacia
adelante y alta en dirección inversa.
Baja resistencia Alta resistencia
Transistores – Este circuito provee una prueba “va/no va” para transistores
conmutadores. Los leds respectivos brillan si el transistor está bien.
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37 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CONSEJOS PARA DISEÑAR CIRCUITOS.
1. Use circuitos existentes como bloques constructivos para formar
completamente circuitos nuevos.
2. Siempre revise las especificaciones del fabricante para dispositivos activos
(transistores, circuitos integrados, etc.) antes de usarlos en un circuito.
Preste atención particular en operar voltajes, requerimientos de entrada y
salida y problemas potenciales (como oscilación, ruido, bloqueo, etc.).
3. Capacitores de desvío, aunque no siempre son requeridos, pueden
prevenir ruido y oscilación en circuitos análogos y disparo falso y pérdida de
memoria en circuitos digitales. En circuitos analógicos ponga capacitores de
0.1µF y 1.0µF a través de los pines de la batería donde entre el tablero del
circuito. Use capacitores de 0.1µF de los pines de la fuente de poder de
amplificadores operacionales a tierra. En circuitos digitales ponga un
capacitor de 0.1µF a través de los pines de alimentación de cada chip.
4. La sustitución de componentes en general está bien. Aquí hay algunas
instrucciones algo generales:
a. Resistores – Use el siguiente valor más cercano. Use un rango de
energía igual o mayor. El desempeño del circuito puede ser
alterado. Por ejemplo, un resistor más pequeño que el
especificado en serie con un led incrementará la corriente a través
del led.
b. Capacitores – Use el siguiente valor más cercano. Use un rango
de voltaje igual o mayor. El desempeño del circuito puede ser
alterado. Por ejemplo, usando un capacitor más pequeño del
especificado en un circuito temporizador reducirá el ciclo de
tiempo.
c. Transistores bipolares – Sustituir por uno de la misma familia.
Observe la polaridad y potencia.
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38 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CONSEJOS PARA EL DISEÑO DE CIRCUITOS.
1. Conexiones entre los componentes debe ser lo más corta posible en
circuitos digitales de alta velocidad y circuitos analógicos de alta
frecuencia.
2. Las secciones de entrada y salida de amplificadores de alta ganancia deben
ser físicamente aisladas una de otra. De otra manera la inductancia entre
el cableado de la entrada y salida puede causar que una porción de la
señal de salida sea realimentada a la entrada. El resultado será una
oscilación severa.
3. Transistores de potencia, CIs y algunos otros componentes que se
calientan durante su operación a menudo funcionan mejor con un
disipador de calor. Por lo tanto, deje espacio alrededor de dicho
componente para un disipador de calor. Evite colocar componentes
sensibles al calor cerca a componentes que puedan volverse calientes.
4. Use cable aislado para interconexiones. Aísle terminales expuestas de un
componente montadas cerca de otras terminales expuestas o hardware.
5. Todas las terminales que carguen corriente de línea doméstica deben ser
aisladas.
6. Circuitos en los que fluya una corriente que repentinamente se apague o
encienda pueden emitir radiación de radio frecuencia que pueden causar
interferencia significante en radios y televisores cercanos. La emisión de
radio frecuencia puede ser reducida encajonando el circuito completo en
una caja de metal puesto a tierra. Conexiones externas de o a la caja
deben ser hechas con cables blindados.
7. Use cable trenzado para todas las conexiones que no están fijas en una
posición (terminales de batería, etc) Use cable solido para conexiones
fijas.
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39 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
DISIPANDO EL CALOR.
El calor es producido cuando una corriente eléctrica fluye a través de un
componente o un conductor. La mayor parte de los componentes están
especificados para operar dentro de un rango de temperatura dado. Un
disipador de calor ayudará a remover calor excesivo de un componente. Existen
tres medios primarios para que el calor deje al componente:
RADIACIÓN El calor es radiado al espacio como radiación electromagnética.
CONDUCCIÓN El calor es expulsado a través de los terminales del dispositivo.
CONVECCIÓN El calor es conducido al aire circundante y vuela fuera del dispositivo.
Disipadores de calor son estructuras de metal que mejoran la eficiencia con la
que el calor deja a un componente. La conductividad térmica de varios
materiales son comparadas abajo:
MATERIAL CONDUCTIVIDAD (Relativa a plata) Diamante (II) 5.4 Agua 1.4 Plata 1.0 Cobre 0.93 Oro 0.74 Aluminio 0.56 Níquel 0.21 Hierro 0.19 Estaño 0.16 Mica 0.0014 Aire 0.000085
El aluminio es el material disipador de calor más común. Note que el cobre esta
cerca de ser tan bueno como la plata.
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40 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Un disipador de calor permitirá que un dispositivo como un semiconductor de
potencia disipe como mucho como diez veces o más calor que en otro caso. Un
disipador de calor también incrementará la confiabilidad y tiempo de vida del
dispositivo.
La interface entre el disipador de calor y un componente no es perfectamente
plana. Por lo tanto una lámina termalmente conductiva o un film de grasa de
silicona debe ser colocada entre el disipador y el dispositivo:
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41 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
SOLDANDO.
Siga estos pasos para producir exitosamente conexiones soldadas:
1. Componentes electrónicos y placas de circuitos pueden ser dañadas por
calor excesivo. Por lo tanto, cuando suelde componentes a una placa,
siempre use un soldador de baja potencia (15 a 40 Watts). Asegúrese de
estañar la punta de acuerdo a las instrucciones suministradas con el
soldador.
2. Siempre use un soldador de corazón de resina de diámetro pequeño
cuando suelde partes electrónicas. Nunca use soldadores de corazón de
ácido. Corroerá las terminales soldadas.
3. Siempre prepare las superficies a ser soldadas. Soldadura no se adherirá a
pintura, aceite, cera, grasa o a aislante derretido. Remueva estos
materiales con un solvente, estopa metálica o lija fina. Siempre pula la
hoja de cobre del tablero de circuito con una estopa metálica. Asegúrese
que exista una buena conexión entre las superficies a ser soldadas.
4. Para soldar, caliente la conexión primero, no la soldadura. Después de
un segundo o dos toque el fin de la longitud del soldador a la conexión.
5. Deje la punta caliente del soldador en el lugar hasta que la soldadura
derretida fluya a través de la conexión. Entonces remueva el soldador.
Importante: No aplique mucha soldadura o permita que la conexión se
mueva antes de que se enfríe.
6. Mantenga la punta del soldador limpia y brillante. Limpie el exceso de
soldadura y otros restos con una esponja húmeda o paño.
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42 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
DESOLDANDO.
Un componente puede ser removido de una placa calentando sus conexiones
con un soldador caliente hasta que la soldadura se derrita y entonces tirando de
las terminales hasta que el componente este libre. A menos que se usen puntas
especiales para desoldar, este método es adecuado solo para cables individuales
o componentes con dos terminales. Para remover componentes con varias
terminales o pines, debe usarse un desoldador. Siga los siguientes pasos:
1. Caliente la conexión hasta que la soldadura se derrita.
2. Hierro Desoldador – exprima la bombilla antes de calentar la conexión;
suelte la bombilla cuando la soldadura se derrita.
Herramienta Desoldadora – exprima la bombilla o acciones el émbolo.
Cuando la soldadura se derrita, toque con la punta de la herramienta la
soldadura y suelte la bombilla o el émbolo. Repita si es necesario.
Cinta desoldadora – ponga la cinta sobre la soldadura. Presione la cinta
contra la conexión con un soldador hasta que la soldadura se derrita y
fluya en la cinta.
3. Repare el patrón metálico roto o separado. Empalmes pueden ser hechos
soldando cables cortos en las grietas.
PRECAUCIONES AL SOLDAR.
1. Un soldador caliente puede quemar un dedo. Desconecte un soldador
que no se use.
2. Evite respirar el humo y vapor de un soldador caliente. Suelde en un área
bien ventilada.
3. Supervise a niños que usen soldadores.
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43 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CÓMO SOLDAR.
1. Prepare las superficies a
ser soldadas removiendo toda
oxidación, grasa, adhesivo y partículas.
2. Asegure en posición fija las
superficies a ser soldadas juntas.
3. Caliente las superficies a
ser soldadas por pocos segundos con un
soldador caliente. Sostenga el soldador
en el lugar y…
4. …toque el extremo de
la soldadura de corazón de resina a la
unión caliente. Permita que la
soldadura se derrita y fluya a través y
sobre la unión.
5. Remueva el soldador y
soldadura y permita que la unión se
enfríe antes de mover la placa.
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44 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
CÓMO DESOLDAR.
1. Caliente la unión a ser desoldada
con un soldador caliente hasta que la soldadura
se derrita o…
2. … caliente la unión con un
desoldador caliente hasta que la soldadura se
derrita.
3. Apriete la bombilla de la
herramienta desoldadora, acerque la
punta del desoldador tan cerca posible a
la soldadura y suelte la bombilla. La
soldadura será absorbida a la
herramienta. Ahora el terminal del
componente puede ser removida. Note
que la terminal puede ser removida
jalándola cuando la soldadura está
derretida.
4. Limpie la terminal.
5. Repare el patrón metálico roto
con un puente de cable soldado en el lugar.
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45 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
LOCALIZACIÓN DE FALLAS.
La localización de fallas es el proceso de identificar el problema que causa que
un circuito funcione mal. Con la excepción de problemas menores, los sistemas
de localización de fallas como computadoras y VCRs son mejor dejados a
técnicos calificados. El procedimiento listado abajo puede ser usado para
proyectos de localización de fallas hechos por usted:
1. Asegúrese entender completamente la función del circuito tal como se
describen en las instrucciones para su construcción.
2. Si el circuito no funciona, asegúrese que esté recibiendo energía. Las baterías
están cargadas e instaladas correctamente? Los terminales de la batería están
limpios? El clip del terminal de la batería se rompió dentro de su chaqueta
aislante? El cable de alimentación esta insertado en un tomacorriente? El
fusible está arruinado? La potencia requerida en el circuito excede la
potencia disponible?
3. Cuidadosamente compare el circuito con el esquema. Se han hecho todas las
conexiones? Existe alguna conexión incorrecta? Existe alguna conexión
soldada defectuosa?
4. Existen componentes sensibles a la polaridad como capacitores
electrolíticos, diodos y transistores instalados correctamente? Existen
circuitos integrados instalados correctamente?
5. Existen entradas de chips lógico digitales no usados conectados a tierra o a
un lado de la fuente de alimentación?
6. Para mejores resultados siga una aproximación organizada y lógica de
localización de fallas. El árbol de localización de fallas en la página siguiente
ilustra esta aproximación.
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46 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
ÁRBOL DE LOCALIZACIÓN DE FALLAS.
Inicio
El circuito
funciona?no
si
Funciona
intermitentemente?si
no
Falla después de
“calentarse”?si
no
Revise los componentes que fallen cuando se
calientan un poco o demasiado.
Alimentado por batería:
1. Revise la batería.
2. Revise los contactos de la batería; límpielos.
3. Revise el switch de encendido.
Alimentado por línea AC:
1. Está conectado a un tomacorriente?
2. Trate con otro tomacorriente.
3. Revise el fusible.
4. Revise el switch de encendido.
1. Revise conexiones perdidas y contactos.
2. Revise los componentes que fallen cuando
se calienten y funcionen cuando se enfrian.
El circuito
emite olor?si
no
Un componente esta sobrecalentado. No
opere el circuito hasta que la fuente del
problema sea identificada y corregida.
Consulte toda la literatura
acerca del circuito para
identificar el posible
origen del problema.
Este árbol es muy básico. Muchos
circuitos requieren nodos de
decisión adicionales y ramas de
acciones.
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47 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
DETECCIÓN DE FALLAS DIGITAL.
Estos circuitos simples permiten probar circuitos lógico – digitales. Ambos
circuitos pueden ser ensamblados usando el mismo 4049.
SWITCH REBOTADOR.
Conecte VDD y Tierra a, respectivamente, la alimentación positiva y tierra del
circuito a ser probado. Conmute S1 para producir un pulso limpio y libre de
ruido.
SONDA LÓGICA.
VDD *R1
5V 680
10V 1.5K
15V 2.2K
Conecte VDD y Tierra a, respectivamente, la alimentación positiva y tierra del
circuito a ser probado. Toque la entrada de la sonda a la terminal del circuito a
ser probado. Los Leds indican el estatus lógico (L=bajo; H=alto) La tabla R1 da
valores para aprox. 5mA de corriente. Está bien usar 2.2K para todos los
valores de VDD si los leds son unidades super brillantes.
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48 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
DETECCIÓN DE FALLAS ANALÓGICO.
Estos circuitos pueden ser usados para detectar fallas en amplificadores de audio
y para determinar la continuidad de cables multi – conductores. (ver
precauciones de seguridad en la página siguiente).
INYECTOR DE SEÑAL.
Conecte la salida del inyector a la entrada
del circuito a ser probado. Use un
trazador para seguir la señal a través de
cada etapa del circuito. La distorsión en
el sonido de la señal inyectada indica un
problema. R1 controla la frecuencia.
R3 controla la amplitud.
* No exceder el voltaje suministrado de los circuitos probados.
TRAZADOR DE SEÑAL.
R1 controla el volumen del parlante.
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49 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
PRECAUCIONES DE SEGURIDAD.
Circuitos electrónicos alimentados por la línea de corriente doméstica y algunos
alimentados por baterías pueden causar shocks eléctricos peligrosos. Un shock
eléctrico puede causar un colapso cardíaco. Un shock también puede causar
violentos reflejos musculares que pueden lastimar un brazo o una pierna o
incluso arrojarlo al piso. Observe estas precauciones:
1. La corriente de la línea doméstica puede matar! Solo técnicos especializados
deben trabajar en una línea alimentada con energía!
2. Técnicos experimentados nunca trabajan solos y siempre llevan una mano
en el bolsillo para ayudar a prevenir un camino de descarga eléctrica a través
de su cuerpo.
3. Filtros grandes y capacitores almacenadores de energía pueden guardar
cargas peligrosas durante varios días o más! Nunca toque las terminales de
esos capacitores! Los capacitores pueden ser descargados tocando
cuidadosamente la punta metálica de un destornillador con un agarrador
aislado entre sus terminales varias veces.
4. Niños y aquellos sin experiencia en el trabajo con circuitos electrónicos no
deben tratar de reparar circuitos con líneas energizadas!
5. Nunca juegue con electricidad!
6. Después de reparar equipos de línea energizada, reemplace todos los paneles
y tornillos antes de aplicar energía.
7. Use zapatos de suela de goma y permanezca en una alfombra de goma seca o
superficie de madera cuando trabaje con circuitos en línea energizada.
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50 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS
Traducción del libro “Schematic
Symbols, Device Packager, Design
and Testing ” de la serie
ENGINEER’S MINI – NOTEBOOK de
Forrest Mims III, 1990
Realizada por Stefanny E.
Cárdenas Arce para el INSTITUTO
DE ELECTRÓNICA APLICADA - UMSA
Diciembre, 2008