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Introducción a la Electrónica

Introducción a la electrónica

La electrónica es una de las áreas de la ciencia que más evolucionaron
en los últimos tiempos. La complejidad de algunos de sus componentes
nos llevaría a dedicarle al tema más de un manual en forma exclusiva.
Pero no es la intención de éste post formar a expertos en electrónica, sino dotarlos
de los conocimientos básicos y necesarios para solucionar las fallas más comunes
que se encuentran en un periférico de PC por ejemplo.

CONOCIENDO LOS COMPONENTES

Los componentes a los que dedicaremos nuestra atención serán principalmente
aquéllos relacionados con el manejo de la corriente, que generalmente son los que
con mayor frecuencia se dañan a raíz de su actividad. En este rubro entran los transistores,
capacitores, resistencias, diodos, relays, fusibles, transformadores y algunos
circuitos integrados.
Por lo general, la mayoría de los periféricos que rodean a la PC son controlados por
un microchip propio programado para tal propósito. Eso permitió el gran ahorro
de espacio que significa comprimir millones de transistores en tan sólo un par de
milímetros cuadrados. Pero su función suele ser tan específica que resulta casi imposible
analizar su funcionamiento sin recurrir a un manual que nos informe del
papel que cumple cada una de sus cientos de patas.
El problema surge en la obtención de dicho manual, ya que suele ser información
que los fabricantes reservan sólo para los service autorizados, con el agregado de que
muchas veces el reemplazo de puede llegar a ser hasta más costoso que una unidad
nueva completa.
Así y todo, todavía se utilizan muchísimos componentes convencionales, más fáciles
de analizar y reemplazar, y que suelen ser los responsables del ochenta por ciento
de las averías típicas. A su vez, la verificación de éstos nos puede llevar por descarte
a una mayor seguridad respecto del inminente reemplazo de un chip.
Antes de continuar, tengamos presentes las herramientas útiles para analizar y reparar
componentes básicos:

• Destornilladores • Alambre de estaño
• Tester • Extractor de estaño
• Soldador de punta cerámica • Pinzas de punta fina

Veamos las características básicas que hacen a los componentes con los que trabajaremos
en la mayoría de los casos. Como ya mencionamos anteriormente, encontraremos
un gran porcentaje de ellos dedicado al manejo de la corriente; un sector muy
propenso a sufrir constantes deterioros. La ventaja que presentan es que su funcionamiento,
salvo algunas pequeñas variantes de acuerdo con el papel que cumplan,
suele ser muy similar en todos los casos. De manera que una vez que nos familiaricemos
con los métodos de medida, nos resultará muy simple efectuar verificaciones
de rutina.

1 - Bobina: la bobina y el transformador son componentes muy simples en cuanto
a su ensamblaje. Por lo general, constan de uno o varios núcleos envueltos por
un alambre de cobre de cuya longitud y grosor dependerá su función específica.
Los extremos de cada uno de los alambres serán los puntos de contacto utilizados
para ser unidos a la plaqueta. El objetivo de esto es sacar provecho de
los campos magnéticos que genera la corriente en su paso por las bobinas.
2 - Fusible: un fusible está conformado por un hilo conductor, diseñado en forma
específica para dejar pasar determinada cantidad de corriente. Superado ese
volumen, éste se corta interrumpiendo dicho suministro. De esa manera se protege
el resto de los componentes ante excesos inesperados.
3 - Transformador: está compuesto por dos bobinados enfrentados, uno denominado
primario y otro, secundario. El campo magnético que genera la corriente a
su paso por el bobinado primario provoca un efecto inductivo sobre el secundario,
que emite un flujo de corriente de menor valor. Esto es muy utilizado en fuentes
de alimentación, para convertir los 220v o 110v de la corriente de línea al valor
que necesita el dispositivo para el cual fue diseñado. Hoy en día, la utilización
de fuentes conmutadas, que utilizan componentes mucho más precisos,
seguros y livianos, hacen menos frecuente el uso de transformadores.
4 - Capacitor Electrolítico: recibe su nombre gracias al material que hace las veces
de aislante, el cual es un ácido en estado líquido llamado electrolito.
5 - Resistencia: es uno de los componentes más simples en su estructura y funcionamiento.
La función que cumplen dentro de un circuito es el de limitar el paso
de la corriente con distintos fines específicos. En varios casos se usa como
protección ante supuestos golpes de tensión. Ante estas circunstancias, la resistencia
se abre y corta el paso de la corriente antes de que llegue en exceso
a la pata de algún circuito integrado importante.
6 - Capacitor: la estructura de un capacitor consta básicamente de dos placas metálicas,
separadas por un material aislante llamado dieléctrico, que puede estar
conformado de muchas maneras. Su función es cargarse de energía para luego liberarla
en forma paulatina. Aquellos que utilizan electrolito como aislante son llamados
capacitores electrolíticos. Son muy usados en fuentes de alimentación y
manejo de corriente y, por lo general, causan más de una falla característica.
7 - Diodos: para resumir las características de un diodo, podemos decir que se trata
de un componente que admite el paso de la corriente en sólo un sentido. Es
por esto por lo que, al contrario de las resistencias, posee una polaridad que se
debe respetar. Ésta se encuentra bien marcada en la cápsula del diodo, siendo
el polo positivo el marcado con una línea o punto.
8 - Transistores: se podría decir que son los “responsables” de la revolución
electrónica actual. Es la base de toda la tecnología moderna, ya que permitió
armar equipos con tamaños y consumos reducidos, cosa imposible de lograr
en los antiguos aparatos valvulares. Cuando el transistor pudo comprimirse todavía
más y encapsularse por cantidades en pequeñas pastillas, nació el microchip,
y el resto es historia. Posee tres patas de contactos: base, emisor y
colector. Su esencia radica en dos funciones principales: por un lado permite,
de forma estática, habilitar o cortar el paso de la corriente entre emisor y colector,
de acuerdo con lo que una señal de mando ordene a su pata base; por
otra parte, es muy utilizado como amplificador de señales de cualquier tipo.
Su estructura se basa en tres cristales de silicio, que se polarizan según la forma
en que se conecten las patas correspondientes a cada uno. A su vez, los
transistores se catalogan en dos grupos principales: NPN y PNP. Para explicarlo
de una manera sencilla, podemos decir que la nomenclatura de NPN o
PNP se asigna al transistor dependiendo de la polaridad que éste brinda. Dicha
polaridad está relacionada con el sentido en que la corriente circula entre
las patas base y el emisor. En los transistores NPN la corriente está habilitada
para circular entrando por la base y saliendo por el emisor, bloqueándose
cuando intenta hacerlo a la inversa. Es lo contrario al caso de los transistores
PNP, en donde circula sólo desde el emisor hasta la base.

Además de estos componentes que encontramos dentro de la fuente de alimentación,
también es muy frecuente encontrar presets en muchos dispositivos periféricos. Los
monitores, por ejemplo, poseen reguladores externos que afectan su funcionamiento,
como es el caso de los controles de brillo, contraste, intensidad, color, etc. Ahora bien,
existen parámetros de ajustes que no son accesibles al usuario común, ya que se trata
de funciones dedicadas en forma específica a corregir valores establecidos de fábrica,
que se controlan mediante los denominados presets o resistencias variables. Éstos presentan
el aspecto de pequeños tornillos en cruz, los cuales podemos corregir haciendo
pequeños movimientos en un sentido u otro. Resulta obvia la aclaración con respecto
al cuidado que se debe tener antes de tocar cualquiera de estos componentes, sobre todo
en lo relacionado con la seguridad, de acuerdo con la función que cumplen.

¿Cómo analizarlos?

Existen dos formas de verificar el correcto funcionamiento de un componente. Una
es aislarlo de la placa (desoldar cada una de sus patas) y analizarlo con los distintos
métodos aplicables de acuerdo con el tipo. La otra es corroborar su función dentro
del circuito y asegurarnos de que la esté cumpliendo sin inconvenientes. La primera
es la ideal para aquellos principiantes que comienzan a dar sus primeros pasos en
el campo de las reparaciones. La segunda es más aplicable para quienes ya tienen
ciertos conocimientos adquiridos, y son capaces de interpretar el esquema de funcionamiento
de un circuito electrónico.

Analizando componentes básicos
• Resistencias: el problema que puede surgir es que se encuentre abierta (no deja
pasar nada de corriente) o en cortocircuito (deja pasar toda la corriente). Si con
el ohmetro en todas las escalas, la aguja no se mueve, estamos ante el primer caso.
Si en la misma situación la aguja siempre marca el máximo, es lo segundo. Si
marca un nivel aproximado al del valor original de la resistencia, ésta se encuentra
en perfectas condiciones.
• Diodos: dejan pasar la corriente en un solo sentido. Por lo tanto, el tester debería
mover la aguja sólo cuando el terminal positivo (rojo) se encuentra en la pata
marcada. Si en ambas posiciones marca, está en corto. Si, por el contrario, nunca
marca nada, está abierto.
• Capacitores electrolíticos: tienen la capacidad de cargarse de corriente para luego
liberarla. Entonces, al tocar las patas con los terminales del tester, debería reflejar
continuidad durante un lapso de tiempo y luego caer. Cualquier alteración
en este comportamiento demuestra una deficiencia en el mismo. Para que el procedimiento
sea correcto, debemos respetar la marca de positivo y negativo que posee
el capacitor.
• Bobinas y transformadores: no son más que hilos de cobre envueltos sobre un núcleo.
Su verificación será, por lo tanto, igual al de las resistencias. Cabe la posibilidad
de que este bobinado se encuentre cortado, caso en el cual no marcará nada de
continuidad, o que en algún punto esté cortocircuitado, en el que marcará a tope.
• Transistores: llegamos al elemento más difícil de revisar. Posee tres patas (emisor,
base y colector) que suelen estar identificadas con las letras E, B y C en la misma
plaqueta donde están soldadas. Si deseamos verificar la característica de un transistor,
basta con usar un tester en la función de ohmetro y colocar el terminal positivo
en la base, y el negativo, en el emisor. Si de esa manera tenemos conducción,
y no a la inversa, nos encontramos ante la presencia de un transistor NPN.
Si, en cambio, la conducción se da con el terminal positivo puesto en el emisor,
estamos ante un transistor PNP. Con respecto al colector, también debería darse
conductividad en sólo uno de los sentidos, y no debería marcar nada entre emisor
y colector, sea como fuere que dispongamos las terminales del tester.

Métodos de verificación
Hasta aquí hacemos referencia a los componentes comunes para todos los equipos
electrónicos. Desde una videocámara hasta una Pocket PC tienen, en algún punto
de su circuito, un transistor, un diodo, una resistencia, etc. La función que éstos
cumplen es casi siempre la misma, de manera que no es muy difícil determinar si
se encuentran en buen estado. El problema se presenta en el momento de decidir
cuál analizar. En este caso, hay dos alternativas: una es usar el sentido común y, haciendo
un recorrido visual por el circuito, tratar de establecer los posibles responsables,
en base al síntoma que presenta el equipo (por ejemplo, si no enciende, hay
que empezar analizando aquellos que se encargan de proveer energía, es decir, los
que forman parte de la fuente de alimentación). La otra alternativa la encontramos
mediante los manuales de servicio; en ellos se publica un detalle de todas las partes
que conforman el equipo. Esto incluye diagramas de conexiones, funciones de los
circuitos integrados específicos, voltajes normales en distintos sectores para efectuar
verificaciones, listado de fallas comunes y posibles causantes, etc. Supongamos que
necesitamos analizar un circuito integrado; en el manual de servicio figurará la función
de cada una de sus patas y el método para corroborarla, como el voltaje que
debería marcar el tester al medir ese valor en algunas de ellas.

Si bien este post representa una gran ayuda, suele ser materia exclusiva de los representantes
oficiales de cada marca, aunque algunas optan por difundirlo al usuario.
Por otro lado, un diagrama o manual de servicio no es tan simple de interpretar como
un libro cualquiera. Éstos poseen una simbología y una redacción muy propias
de la electrónica que, si bien no representan grandes impedimentos para entenderlos,
necesitan de un conocimiento previo por parte de quien los consulta.

Reemplazos
Éste es un punto en el que tenemos que prestar especial atención, ya que no todos
los componentes son exactos en su diseño y funcionamiento. Si se daña un transistor,
por ejemplo, no podemos reemplazarlo por cualquier otro. El suplente debe
cumplir con las mismas condiciones de estructura y funcionamiento. Para esto hay
un código que identifica a cada producto, el cual informa de sus características. No
vamos a ahondar mucho en el tema ya que, como mencionamos antes, no es nuestra
intención hacer de este manual un tratado de electrónica. Pero vale la aclaración
de que ese código es fundamental para que el comercio al que acudamos en busca
del repuesto pueda determinar su función. Otro aspecto muy importante que nunca
debemos olvidar es el que respecta a la polaridad de los componentes. Ya vimos
que muchos de éstos se disponen en la plaqueta respetando el sentido en que la corriente
circulará por su interior. Si esa posición original no es respetada por el reemplazo,
podemos provocar no sólo la rotura del nuevo componente, sino también daños
importantes en otros sectores que hasta el momento no presentaban problema
alguno. En estos casos se recomienda que, usando una fibra indeleble, marquemos
la concordancia de cada pata con respecto a la plaqueta a modo de recordatorio
La mayoría de los componentes electrónicos posee un código impreso en su cápsula,
el cual informa de sus características al encargado de reemplazarlo. En caso de
que no sepamos interpretarlo, bastará con anotarlo y solicitar al encargado de nuestro
comercio de electrónica amigo que nos investigue la posibilidad de encontrar un
equivalente. Con respecto a las resistencias, este paso se complica un poco. Ellas se
diferencian de acuerdo con el nivel de resistencia que ofrecen al paso de la corriente,
expresado en ohms. La gran mayoría de las resistencias cuenta con una serie de
barras de colores impresas alrededor de la cápsula, tres en un extremo y una solitaria
en el otro. Los colores de las tres primeras representan el valor de la resistencia,
y el color que resta, su tolerancia. Si no podemos extraer el componente para llevarlo
al vendedor para que determine su valor, podemos recurrir a sitios web como
www.elosiodelosantos.com/resistencias.html.

Pistas conductoras
Todas las partes de un circuito deben ser conectadas a fin de garantizar su correcto
funcionamiento. Para esto son montadas sobre plaquetas que disponen de orificios
destinados a ubicar las patas de cada uno de los componentes y pistas de cobre
conductoras que las conectan entre sí. Es bastante frecuente encontrar en
cualquier dispositivo una o más placas con cientos de pistas de distintos tamaños
y longitudes. Ellas son responsables de un gran porcentaje de las fallas típicas que
comentaremos a lo largo de este manual ya que, dado su a veces ínfimo grosor,
son muy propensas a sufrir cortes derivados de pequeñas fisuras que puedan provocarse
a partir de golpes o torceduras.

Introducción a la Electrónica

Cintas conductoras
En numerosas oportunidades resulta necesario trasladar corriente o datos desde una
plaqueta a otra dentro de la unidad. La cantidad de uniones necesarias es a veces tan
numerosa que hace casi imposible la implementación de cables comunes. Por este
motivo se implementa el uso de cintas flexibles que disponen de varias pistas conductoras
en su interior, muy similares a las utilizadas en las plaquetas. Pero a pesar
de su flexibilidad, no escapan al riesgo de sufrir cortes totales o parciales a lo largo
de su recorrido. Esto ocurre con mayor frecuencia en partes móviles, como es el caso
de los cabezales de impresión, donde se utiliza una cinta que los conecta y es
constantemente sometida a los vaivenes de su trabajo.

pc

Espero que les sirva!!!

Saludos

Fuentes de Información - Introducción a la Electrónica

El contenido del post es de mi autoría, y/o, es un recopilación de distintas fuentes.

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9 comentarios - Introducción a la Electrónica

@ElGato-ConBotas Hace más de 1 año +2
Muy bueno pero no se ven las imagenes, +7 por la info!
@volar_volar Hace más de 1 año +2
ponele mas color al post, igual bien
@-Xantex Hace más de 1 año +1
ponle onda! colores, imágenes...
@Retrechero Hace más de 1 año +1
Aprendí mucho de electrónica en esta web http://www.sharatronica.com
@MR_X Hace más de 1 año +1
bastante interesante. +10
@cristian21fest Hace más de 1 año +1
Excelente!!!
@Hiren Hace más de 8 meses
Esto es malisimo, ensima es una copia pedorra, sin imagenes ni colores de un PDF de ***S
@Hiren Hace más de 8 meses
Ensima Taringa que me censura!! ... Red_USERS