Electrónica Básica: La Lista de Materiales

Una de las cosas que solicitan con mayor frecuencia, aquellos que recién comienzan a transitar el camino de los montajes electrónicos, es la lista de materiales que componen un circuito determinado. En muchos casos, los presupuestos son muy acotados y los gastos en materiales pueden ser condicionantes y hasta prohibitivos. En otros, suele ser una costumbre de comodidad y/o un vicio heredado de la época escolar, donde era muy sencillo que el profesor dijera cuáles serían los materiales necesarios y sin pensar, ni razonar o saber lo que estábamos comprando, la única preocupación era pasar por la tienda de componentes y pagar. Hoy en NeoTeo, encontrarás una manera sencilla de aprender a realizar tú mismo estas listas y descubrir que la compra de materiales, más que un gasto es un aprendizaje y una inversión.

Resistencias, capacitores (condensadores), transistores, diodos y muchos componentes que no conocemos suelen ser una complicación a la hora de confeccionar la lista de componentes necesarios para iniciar un montaje deseado. Sin embargo, siguiendo una serie de procedimientos ordenados, aplicando buena voluntad y utilizando, por sobre todo, el sentido común, armar una completa lista de materiales será un trabajo que, con algo de práctica, llegará a ser una actividad mental que no necesite estar volcada a un papel. Es decir, con sólo mirar un circuito sabremos qué materiales debemos comprar. Ese punto es el objetivo de este artículo y, para lograrlo, el primer paso será aprender a darnos cuenta el tipo de circuito que tenemos ante nosotros. Es decir, saber identificar componentes. Saber si lo que tenemos expresado en un símbolo gráfico delante de nuestra vista es una resistencia o un transistor. Un diodo, un relé o un parlante. Para esto debemos tener en claro algunos criterios básicos. El principal es tener una mínima idea de la complejidad que nos espera y el segundo en orden de importancia es estar dispuestos a aprender. Una vez que esto está asimilado, el trabajo comienza.

Lo primero que debemos aprender es a reconocer las formas que pueden adquirir los componentes en un circuito. Estos es: saber que una resistencia puede estar dibujada como un rectángulo o como una secuencia de pequeñas rectas diagonales. Que un diodo puede estar relleno en su interior con color negro o puede ser dibujado sólo en su contorno. Lo mismo vale decir para un transistor. No todos los dibujantes de circuitos electrónicos utilizan el esquema del transistor con sus tres conexiones (Base, Colector y Emisor) envueltas en un círculo. ¿Flechita para adentro o para afuera? ¿Por qué? ¿Qué diferencias hay entre una y otra (flechita)? Y las preguntas se multiplican a cada “símbolo” que miramos. Por lo tanto, si no comprendemos lo que estamos viendo, será muy difícil saber “cuánto comprar”,  “de eso que no sabemos que clase de dispositivo es”. Afortunadamente, la web nos presenta siempre una respuesta y una solución práctica a nuestras necesidades. Simbología Electrónica.

Una vez allí, sólo será necesario desplegar el menú principal, seleccionar el tipo de componente que deseamos conocer y pulsar el botón “Ver”. Tres pasos muy sencillos que nos permitirán acceder a ver y aprender a conocer la inmensa variedad de componentes que podemos encontrar en un circuito. Además, la web posee, en la mayoría de los casos, una foto descriptiva del elemento. De este modo, descubriremos como son en su aspecto físico algunos de los componentes que necesitamos y no conocemos. Por último, vale aclarar que si deseamos, el sitio nos brinda la posibilidad de descargar toda la simbología completa en un único archivo PDF y de ese modo imprimir las hojas. Esta práctica suele resultar muy efectiva y podemos así tenerlas siempre al alcance de la mano, siempre cerca en el momento necesario cuando algún componente “raro” se asome en algún circuito. Poco a poco, con el tiempo y un uso cotidiano, descubriremos que dejaremos de usar esta ayuda y pasaremos a conocer de manera eficaz cada componente dibujado en un circuito.

Una vez que tengamos identificados los componentes notaremos que, por lo general, cada dispositivo dibujado en el diagrama posee indicadores que nos hablan de la naturaleza del dispositivo. Es decir, una resistencia tendrá asociada a su dibujo una letra R, un capacitor una letra C, y un diodo una letra D. Con los diodos comenzaremos a ver las primeras variantes en los indicadores y un Diodo Zener puede encontrarse como “DZ1” mientras que comparte el mismo circuito con un diodo rectificador convencional con indicador “D1”. Aquí debemos prestar especial atención de no caer en confusiones; D y DZ no serán el mismo tipo de diodo y en la confección de nuestra lista serán componentes de distinta naturaleza. Para los transistores, la situación se vuelve más amplia aún. T, Tr y Q suelen ser los indicadores más utilizados, aunque si el transistor es un MOSFET, no será extraño encontrar una letra M o F indicando el tipo de semiconductor. Por último, los circuitos integrados también se suelen indicar de diversas maneras. IC, U, I, CI, M y con letras o acrónimos de la más diversa variedad. De todos modos, los habituales son IC y U y su forma de bloque, al que se le asignan muchas conexiones, te ayudará a identificar que se trata de un circuito integrado. Como es lógico de esperar, junto a cada identificador estará la nomenclatura del dispositivo, es decir, si es una resistencia, su valor en Ohms (o sus múltiplos), si es un capacitor, su valor en micro-faradios (o sus sub-múltiplos) y para los transistores sus “nombres de modelo”, por ejemplo BC548, TDA2002, IRFZ44N, etc.

Para esta última tarea de descubrir qué componente estamos mirando o necesitando para nuestra construcción, la web vuelve a ayudarnos y en DatasheetCatalog.com encontraremos las hojas de datos de la inmensa mayoría de los dispositivos semiconductores utilizados en nuestras aplicaciones. Por supuesto, existen otras páginas dedicadas a recopilar hojas de datos de semiconductores y es probable que tú ya tengas tu favorita; lo importante es destacar en este punto que las notas técnicas de los dispositivos “hablan por ellos”. El fabricante vuelca allí toda la información que necesitarás consultar y todas las respuestas a los interrogantes que se te puedan plantear para aprender como es el funcionamiento de ese elemento. Además de suministrar la información elemental, para que cualquier Ingeniero de Diseño pueda determinar si se adaptará a su desarrollo, con la práctica y el uso de esta valiosa herramienta “aprenderás” a determinar si puedes reemplazar un dispositivo por otro de mejores prestaciones o de mayor abundancia en el mercado. Por ejemplo: aprenderás a descubrir que un transistor que sólo lo conocen el fabricante y el diseñador del circuito, puede ser fácilmente reemplazado por un BC548 (Europa), un C1815 (Japón) o un 2N3904 (América) según la región donde vivas y según las costumbres del mercado en el que esté inserto tu país.

Conociendo entonces las formas que tendrán los dibujos que representarán los elementos útiles dentro de nuestro circuito, sólo debemos agruparlos y contarlos. Por ejemplo: 10 Resistencias, 15 Capacitores (7 Cerámicos, 8 Electrolíticos), 4 Circuitos Integrados, 2 Diodos Zener, etc. Luego, comenzar a escribir los valores (nomenclatura) de los elementos y formar grupos con aquellos que posean los mismos valores. Por ejemplo: 5 Resistencias de 10K, 4 Capacitores de 10uF X 50V, 4 Diodos 1N4007, 1 Circuito Integrado LM358 y así sucesivamente marcando o tachando en el diagrama esquemático los elementos que incorporemos a la lista. Una vez que todos los elementos estén marcados o señalados, nuestra lista estará completa. Por supuesto, siempre existirá la posibilidad de que no conozcas a todos los elementos del circuito o que no encuentres en ningún lado su hoja de datos. No te sientas solo, a todos nos ocurre eso a diario. Para eso están los foros, los lugares de reunión, pero para ese momento, ya tendrás el 95% del trabajo hecho por ti mismo y sólo te faltará resolver una o dos sencillas preguntas de pocos renglones. Será más rápido y sencillo ayudarte de ese modo en lugar de tener que armar una extensa lista de componentes. Comprende este concepto: “En la web hay mucha gente que puede ayudar a quien necesite orientación y muy pocas personas que harán el trabajo de un holgazán”. Demuestra siempre que estás en el primer grupo y la ayuda llegará rápidamente.

Otro conocimiento que debemos adquirir, por difícil que sea, es el código de colores de las resistencias. De ese modo, cuando lleguemos a casa, luego de pasar por la tienda de componentes, con sólo mirar cada resistencia sabremos determinar su valor. Por supuesto, aquellos que sean daltónicos deberán esforzarse un poco más en la necesidad de medir cada resistencia con un multímetro para conocer su valor y clasificarla de manera ordenada. El código de colores, además, es aplicable a determinados tipos de capacitores, diodos zener e inductancias, por lo tanto, su aprendizaje también es muy importante y, como en el caso de la simbología, el uso habitual será la llave para aprender a descubrir el valor de una resistencia con un mínimo esfuerzo visual. Claro está, ese manejo habitual, también será muy útil para saber diferenciar si se trata de una resistencia u otro componente.

Todo desarrollo que construyamos estará inserto en algún medio o será autónomo. De cualquiera de las dos formas que sea, necesitará comunicarse y/o conectarse con el exterior y/u otros medios. Esto significa la necesidad de cables, conectores, LEDs, pulsadores y muchos otros elementos que conectarán nuestro trabajo con el medio para el que fue creado. Eso siempre estará explicado en un desarrollo serio y coherente. Si esas posibilidades que nunca faltan, al autor del trabajo se le escapa algún tipo de aclaración, tienes la oportunidad de desplegar tu imaginación, creatividad y buen gusto. Es decir, si encontramos un pulsador (switch) en el diagrama y en el artículo no se describen sus formas, tendrás la libertad de elegir el que mejor te plazca. Desde un pulsador de toque suave hasta una llave palanca, de las del tipo “cuchillas” (muy utilizadas por los malvados en las películas de terror para electrocutar personas). O una caja acústica de primera marca con Woofer, Medios y Tweeters en lugar de un parlante de 5 pulgadas. Lo mismo vale para el tipo de PCB que quieras construir; puedes usar fenólico común (FR2) o el mejor PCB de fibra que tengas (FR4 o superior).

Así entonces, se arma una lista de materiales: Identificando, contando y agrupando elementos. El último gran interrogante surge cuando el circuito dice un valor y en la tienda nos ofrecen otro. Para las resistencias el valor de la unidad es sagrado, al igual que en los capacitores (Ohms, microfaradios, etc). Los valores de tensión de trabajo o de potencia pueden ser superiores (hasta un 50% más), pero nunca menores. El resto no cambia. Un 555 será siempre el mismo así se llame NE, LM, TC, LA o como quiera, siempre será un 555. Si se llama 556, ya es otra cosa. Con los transistores ocurre algo parecido (como te explicamos antes) puede haber sustitutos o reemplazos, pero si encuentras lo que el autor pide, utiliza esos. No tengas miedo de fracasar o de quemar componentes, es parte natural y obligatoria del aprendizaje. Quien te diga que nunca quemó o dañó algún dispositivo, te estará mintiendo, sin duda alguna. Con el tiempo, la práctica te resolverá decisiones que hoy pueden parecer imposibles de atravesar y el conocimiento teórico te responderá los miles de interrogantes que un circuito elemental puede encerrar. Lectura + Ensayo + Práctica + Trabajo = Aprendizaje. Ecuación básica, simple y eterna.

Resumiendo
Los artículos que encuentres en NeoTeo o en la web deben ser útiles “para que aprendas” y no “para enseñarte” a hacer las cosas en electrónica. En todos los ámbitos se proclaman los mismos conceptos, “no regalar un pan, sino aprender a sembrar”, “no regalar peces, sino aprender a pescar” y miles de frases análogas. Si comprendes ese concepto y los que hemos organizado en este artículo, muy pronto estarás en condiciones de confeccionar tus propias listas de materiales. De lo contrario, seguirás ensamblando piezas extrañas y nunca aprenderás a crear, a ser tú mismo. Otra recomendación importante es nunca comprar los elementos justos. Por varios motivos. ¿Te imaginas un Domingo por la tarde y que se te caiga un capacitor en algún lugar difícil de acceder? ¿O que por descuido se te quiebre algún pin de un transistor? ¿Y si te quedas sin estaño faltando dos resistencias para terminar? Siempre compra de más, nunca compres justo. De ese modo, tendrás para reemplazar materiales en caso de accidentes y/o tendrás materiales para futuros montajes. Llegará un momento en que la disponibilidad de materiales será una cuestión de estirar el brazo hacia un costado o dar algunos pasos hasta algún estante.

Aprende a identificar, aprende a descubrir, aprende a interpretar. No esperes que todo “te lo enseñen”, “aprende a aprender” y serás dueño de tu propio destino. Aprendiendo a aprender, el futuro puede venir como quiera; tú ya tendrás las herramientas para leerlo, identificarlo y trabajarlo como un artesano de acuerdo a tus necesidades. De lo contrario, siempre dependerás de los demás y nunca alcanzarás tu plenitud y la libertad de la creación