Este documento describe diferentes métodos para construir circuitos electrónicos, incluyendo tableros de conexión, tablas de montaje (protoboards), y circuitos impresos. Explica que los diagramas esquemáticos representan de forma abstracta los circuitos para facilitar su comprensión. Además, detalla cómo se conectan los componentes en tableros y protoboards, y cómo estas herramientas permiten armar circuitos de forma flexible para experimentación.

1. DOCUMENTO DE CONTENIDO Elaborado por: Grupo de Investigación Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción- SIRP- Pontificia Universidad Javeriana-Bogotá, 2010. El contenido de este documento se encuentra bajo licencia Creative Commons Atribution-ShareAlike 3.0 Unported

2. MARCO TEÓRICO TALLER: DEL PLANO AL MONTAJE Grupo SIRP (Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción) Departamento de Electrónica – Pontificia Universidad Javeriana – Bogotá Contacto: [email_address]

3. CONTENIDO INTRODUCCIÓN ¿CÓMO ARMAR UN CIRCUITO? Tablero de conexiones Tabla de montaje Protoboard ) BIBLIOGRAFÍA

4. INTRODUCCIÓN La humanidad ideó diferentes lenguajes (para nuestro caso el español) que representa los objetos del mundo real. Su objetivo, es poder hablar de ellos con otras personas y así planear en equipo aquello que se quiere hacer en el futuro, o para explicar lo que se ha hecho en el pasado. Los idiomas tienen una representación escrita, que asocia dibujos con el idioma (las letras); en el pasado, las letras eran la única forma en la que una persona podía transmitir sus conocimientos sin necesidad de estar de cuerpo presente en el lugar, y aún hoy, a pesar de la gran cantidad de inventos tecnológicos que existen, sigue siendo la mejor forma de transmitir las palabras de un lugar a otro.

5. Los científicos e ingenieros electrónicos (aquellas personas que inventaron la teoría asociada a lo que hoy conocemos como electrónica), idearon una forma gráfica para explicar a otros la forma como se construyen los sistemas que ellos inventan. A estos documentos se les conoce como diagramas esquemáticos o simplemente planos del circuito . En la Figura 1 se muestra un ejemplo de un diagrama de circuito muy simple, que consiste en una batería, un diodo emisor de luz (led) y una resistencia. Figura 1. Diagrama esquemático o plano de circuito

6. La razón para utilizar diagramas como el mostrado en la Figura 1, en lugar de diagramas más realistas de los circuitos, consiste principalmente en dos aspectos: en primer lugar, una representación realista tomaría mucho tiempo si se realiza a mano. En segundo lugar, porque se presta para malos entendidos debido a la perspectiva del dibujo, y porque en general, resulta difícil entender las conexiones de ésta manera; inténtelo por ejemplo con una tarjeta electrónica de un equipo electrónico dañado, ahora imagine que no tiene la tarjeta en su mano, sino que se trata de un dibujo de ésta. Por lo anterior, se utiliza en la práctica esquemas como el mostrado en la Figura 1 en lugar de dibujos en perspectiva.

7. ¿Cómo armar un circuito? Una forma válida de construir un circuito electrónico es soldar las terminales de los componentes que lo conforman tal y como se muestra en el plano. Éste tipo de montaje normalmente no se utiliza en circuitos electrónicos, debido a que los componentes son frágiles y éste tipo de montajes es susceptible de permitir la unión de puntos de soldadura que no deben unirse. En la práctica, se utilizan circuitos impresos, que consisten en una lámina de algún material (generalmente bakelita o fibra de vidrio) sobre la cual se imprimen con cobre los caminos o pistas de cobre que conectan los componentes entre sí. De ésta forma, se sueldan los terminales de los componentes a las pistas de cobre y la lámina proporciona la rigidez necesaria para evitar que el montaje completo se deforme y se produzcan los contactos no deseados entre puntos del circuito. Para el caso que nos compete, que está relacionado con la experimentación, no se utilizan ninguna de las técnicas antes mencionadas, en cambio, se utilizan diferentes técnicas de las que se explicarán dos en este documento.

8. Tablero de conexiones Un tablero de conexiones está conformado por una lámina de algún material aislante, como madera seca o plástico. La lámina tiene asegurados una cantidad variable de resortes, clavos o tornillos según sea necesario; es importante recalcar, que éstos elementos deben ser construidos con material conductor para que permitan el paso de la corriente eléctrica entre las terminales de los elementos conectados a ellos. Un tablero de conexiones se ve similar al que se muestra en la Figura 2. Figura 2. Tablero de conexiones

9. En un tablero de montaje, los resortes, clavos o tornillos, representan los puntos de unión eléctrica entre componentes, y son los puntos de unión mecánica entre los mismos. Éste tipo de montaje impide que se produzcan conexiones eléctricas no deseadas, producto de la deformación del montaje, aspecto mencionado antes para los circuitos que se construyen soldando las terminales de los componentes directamente entre sí. En la Figura 3, se muestra la forma como deben conectarse los componentes a un tablero de conexiones. Es importante que el contacto entre los componentes del circuito y elementos que los sujetan a la lámina base, sea bueno, pues son éstos elementos conductores los que realizarán la conexión eléctrica entre los componentes.

10. Figura 3. Montaje de componentes en un tablero de conexiones

11. Tabla de montaje ( Protoboard) La tabla de montaje, conocida en inglés como Protoboard , consiste en un arreglo de agujeros, dispuestos en forma de matriz, que se encuentran conectados eléctricamente de forma ordenada. En la Figura 4 se puede ver una fotografía de una tabla de montaje. Figura 4. Tabla de montaje o protoboard [1]

12. Las tablas de montaje son mas fáciles de utilizar que los tableros de conexión, porque los componentes pueden insertarse en los agujeros y automáticamente se produce una buena conexión entre las terminales del componente y la tabla de montaje. En la Figura 5 se puede ver resaltado con color verde, la forma como están eléctricamente conectados los agujeros. Se observa que existen seis grupos de huecos: cuatro externos conformados por ocho filas conectadas, y dos bloques internos conformados por columnas de agujeros, donde cada columna se compone de 5 agujeros. Figura 5. Conexiones en una tabla de montaje [2]

13. Generalmente, se utilizan los bloques externos para conectar a ellos las baterías que alimentan el circuito, debido a que estos bloques recorren toda la taba de montaje a lo largo, permitiendo llevar alimentación a todos los elementos conectados en el circuito de forma más ordenada. Por otra parte, generalmente se utilizan los dos bloques internos para armar alojar los componentes del circuito.

14. BIBLIOGRAFÍA [1] Proyecto NoSomos. Borrad and wires. http://projects.nosomos.org/2008/05/robotic-arm-board-and-wires/ . Consultado el 4/12/2010. [2] Portal SABERTRONICA. El protoboard. http://sabertronica.blogspot.com/2010/10/el-protoboard.html . Consultado el 4/12/2010.