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1.2: Identificación de componentes

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    En este laboratorio, se utilizan muchos componentes electrónicos diferentes, incluidos dispositivos pasivos como resistencias y condensadores, así como semiconductores como diodos y transistores, y finalmente, circuitos integrados. Estos dispositivos están disponibles en muchos estilos de estuche diferentes. Dos amplias clasificaciones son el orificio pasante y el montaje en superficie. Como los circuitos se construirán en placas de prototipos, los componentes de orificio pasante son de particular interés aquí. Los dispositivos de montaje en superficie son generalmente más pequeños y utilizan lengüetas planas delgadas o tacos en lugar de cables ordinarios. En producción se sueldan directamente a la superficie de la placa de circuito impreso sin el uso de agujeros.

    1.2.1: Resistencias y Potenciómetros

    Las resistencias son quizás el componente más común. Se clasifican como dispositivos pasivos (versus dispositivos activos AKA semiconductores). Las resistencias tienen dos cables y no son direccionales por lo que no se pueden insertar hacia atrás. Los conductores suelen ser axiales (es decir, emanando de extremos opuestos). El tamaño físico de una resistencia indica su capacidad de manejo de energía, no su resistencia. La resistencia de laboratorio de propósito general suele ser un tipo de película de carbono, disipación de 1/4 vatios. Los valores de resistencia se muestran a través de una serie de bandas codificadas por colores para la mayoría de los tipos, aunque las resistencias de alta precisión pueden tener el valor impreso directamente en el cuerpo.

    Los potenciómetros pueden ser rotativos o de desplazamiento lineal (deslizador), siendo el rotativo el más común. La mayoría de las macetas rotativas son de 3/4 de vuelta, aunque las macetas de precisión pueden tener 20 vueltas o más. Por lo general, el centro de las tres conexiones es el brazo del limpiaparabrisas. Las macetas giratorias pueden diseñarse para montaje en panel (por ejemplo, un control de volumen en un estéreo) o para montaje en placa (como un control de calibración). El ahusamiento de una maceta indica cómo se relacionan la resistencia y la posición. Las macetas pueden tener una conicidad lineal o una conicidad de audio especializada (conicidad de tronco). Un ahusamiento lineal significa que un grado específico de rotación producirá el mismo cambio de resistencia. Girar el eje a mitad de camino, por ejemplo, resulta en una división 50/50 de la resistencia. En contraste, un pote cónico de audio mostraría una división 10/90. Las macetas también están disponibles en múltiples elementos, es decir, varias macetas controladas por un eje común.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Resistencias y Potenciómetros Capacitores

    1.2.2: Capacitores

    también se clasifican como pasivos y pueden ser considerados como dispositivos de almacenamiento de energía a muy corto plazo. Los capacitores son conductores dobles pero pueden tener cables axiales o radiales (que irradian desde un extremo). A diferencia de las resistencias, el tamaño físico de un condensador ofrece una pista sobre su capacitancia y voltaje nominal. Siendo iguales todos los demás factores cuanto mayor sea la capacitancia o el voltaje nominal, mayor será el condensador. La mayoría de los condensadores más pequeños (por debajo de 1\(\mu\) F) no están polarizados y se pueden insertar en un circuito de cualquier manera. Los dieléctricos más populares para esta gama incluyen las cerámicas (generalmente en forma de disco o moneda) y los tipos de película de poli (poliéster, polipropileno, etc.) que suelen tener forma de bloque. Los capacitores de tantalio en forma de lágrima se utilizan comúnmente para derivación de fuente de alimentación. Están polarizadas y deben insertarse en el circuito en la dirección especificada. Los valores de capacitancia más grandes (más de 1\(\mu\) F) a menudo se realizan a través de la electrólisis de Estos también están polarizados. Si no se insertan estos en la dirección correcta, puede resultar en resultados impredecibles, incluida la explosión del condensador. Si bien no funcionan tan bien como los tipos de película en términos de fugas, precisión, etc., ofrecen una alta eficiencia volumétrica (es decir, pequeño tamaño físico dada la capacitancia). Las tapas muy grandes pueden tener terminales de tornillo en lugar de cables. En años pasados, la codificación de colores era común pero esto generalmente ha sido reemplazado por valores impresos directamente en el cuerpo del condensador. En ocasiones se utiliza un código numérico como “102”. Esto se lee como 10 seguido de 2 ceros, con el resultado en picofaradios, o 1000 pF (1 nF) en este caso. Finalmente, debido a que los capacitores son dispositivos de almacenamiento de carga, pueden presentar un peligro de choque por la carga almacenada después de ser retirados de un circuito. Esta carga puede ser desangrada con una resistencia de bajo valor colocada a través de los cables.

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    Figura\(\PageIndex{2}\): Capacitores

    1.2.3: Inductores

    El tercer y último dispositivo pasivo es el inductor. También no polarizadas, normalmente tienen cables axiales. Los valores más pequeños pueden estar completamente encapsulados y no parecen muy diferentes de una resistencia de composición de carbono. Otros pueden usar alguna forma de chaqueta o recubrimiento mientras que otros muestran alambre desnudo (el cable solo aparece desnudo, de hecho está cubierto por un delgado recubrimiento aislante transparente). Estos varían desde el tamaño de las resistencias pequeñas hasta lo que parecen ser grandes carretes de alambre.

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    Figura\(\PageIndex{3}\): Inductores

    1.2.4: Diodos

    Los diodos son un semiconductor de dos conductores. Están polarizadas y suelen tener cables axiales. Los dos conductores se denominan ánodo y cátodo. Los diodos de señal son alrededor del tamaño de resistencias de 1/4 vatios y, a veces, usan un cuerpo de vidrio. El cátodo está marcado por una banda o banda en el cuerpo del diodo. El cátodo de un LED suele estar marcado por un punto plano en la carcasa de plástico o por el más corto de los dos cables. Los diodos de alta potencia son mucho más robustos y pueden parecer a primera vista como un perno corto o espárrago con cables conectados a él. Los números de los componentes suelen estar estampados en el cuerpo del dispositivo.

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    Figura\(\PageIndex{4}\): Diodos

    1.2.5: Transistores

    Hay muchos tipos de transistores. Generalmente, son tres dispositivos conductores. Los números de modelo de los componentes se sellarán directamente en la caja. Las pequeñas unidades de disipación de potencia (< 500 mW) generalmente se verán en cajas TO-92 de plástico, latas TO-5 redondas de metal o variaciones sobre el tema. Los dispositivos de potencia media suelen utilizar cajas TO-220, TO-202 o similares “power tab”. Para potencias superiores se emplean los casos Ovalados TO-3. Una variante de forma similar pero ligeramente más pequeña es el TO-66. Los dispositivos de alimentación necesitarán usar un disipador de calor para mantenerlos frescos. Los casos TO-92 utilizan una cara frontal aplanada para que los tres pines puedan distinguirse entre sí sin confusión. La lata redonda TO-5 utiliza una pequeña pestaña para indicar el pin 1.

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    Figura\(\PageIndex{5}\): Transistores

    1.2.6: Circuitos integrados

    Hay una gran variedad de circuitos integrados. A veces se usan versiones de múltiples conductores del TO-5, pero el paquete de orificios pasantes más común es el Paquete Dual In-Line, denotado como DIP o DIL. Un solo paquete en línea también está disponible para algunas funciones. Los dispositivos de alta potencia a menudo usan versiones de múltiples cables de los populares estilos de caja TO-220 y TO-3. Al igual que otros semiconductores, los números de modelo de los componentes se imprimen directamente en el paquete. Una muesca o hoyuelo denotará qué cable es el pin 1 en las cajas DIP/DIL.

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    Figura\(\PageIndex{6}\): Circuitos integrados

    1.2.7: Transformadores

    Los transformadores pueden variar desde pequeños dispositivos de audio hasta dispositivos de tamaño de habitación utilizados en la generación y distribución de energía. No importa el tamaño, su trabajo es sencillo: aislar la fuente y la carga, hacer coincidir dos dispositivos de impedancia diferentes o cambiar el nivel de voltaje. Una aplicación muy común es reducir un voltaje de línea de 120 VCA a un nivel más modesto para que pueda rectificarse, filtrarse y convertirse en una fuente de CC estable para impulsar circuitos electrónicos. Además de la relación de vueltas de voltaje, la característica más importante es la clasificación VA o volt-amps del dispositivo. Siendo iguales todos los demás factores, cuanto mayor sea la clasificación VA, mayor será el transformador. Los transformadores aplicables para productos electrónicos de consumo pueden ser montaje en chasis con conductores o montaje en PCB con pines de orificio pasante. Los transformadores solo operan con voltajes de CA.

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    Figura\(\PageIndex{7}\): Transformers

    1.2.8: Disipadores de calor

    Los disipadores de calor no son un dispositivo, per se, sino que son herramientas esenciales para la gestión del calor de semiconductores. Su trabajo es mover efectivamente el calor de la caja del semiconductor al aire circundante, manteniendo el semiconductor fresco. Varían en tamaño desde pequeños clip-ons hasta grandes placas con aletas de aluminio extruido. Algunos casos, como el cuerpo del TO-3 o la pestaña del TO-220 están eléctricamente vivos. Para evitar posibles cortocircuitos y un chasis vivo, se utilizan pestañas aislantes no conductoras y arandelas para unir los semiconductores al disipador de calor.

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    Figura\(\PageIndex{8}\): Disipadores de calor


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