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

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Page 1: MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS - SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS

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

Page 2: MINI-CUADERNO PARA INGENIEROS - SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS

SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

1 MINI – CUADERNOS PARA INGENIEROS SÍMBOLOS ESQUEMÁTICOS

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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’.

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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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SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

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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SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

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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SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

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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SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

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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SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

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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SCA INSTITUTO DE ELECTRÓNICA APLICADA 2008

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