Este es uno de los muchos artículos que escribimos enseñando a montar aparatos electrónicos. Él es primero de una serie que formó un libro publicado en los años 80. En realidad tenemos varios otros artículos en el sitio, como parte de nuestros cursos y libros. Este, específicamente es de un libro algo antiguo, pero es actual e ideal para los que se están iniciando en la construcción de circuitos electrónicos, profesores, estudiantes y aficionados. En él enseñamos cómo hacer montajes dando las principales técnicas que pueden ser utilizadas de modo simple con componentes fáciles de obtener y sin la necesidad de herramientas o laboratorios especiales.
(*) Este artículo forma parte del libro "Cómo hacer montajes electrónicos" que se puede descargar gratuitamente en nuestro sitio.
Obtener componentes para un proyecto, dependiendo de su complejidad, no es difícil en la mayoría de los casos; interpretar un diagrama y saber cómo estos componentes deben ser interconectados, tampoco es un gran problema. La dificultad mayor aparece para la mayoría de los montadores a la hora de colocar esos componentes dentro de una caja, en un chasis o fijarlos para que todo funcione perfectamente.
En nuestros artículos y libros hemos abordado algunas técnicas de montaje que son las más accesibles a nuestros lectores, principalmente puente de terminales y placa de circuito impreso. Si bien son técnicas, en algunos casos primitivas y no recomendadas para un montaje definitivo, atienden a las necesidades de hacer una prueba o tener un prototipo.
Sin embargo, no son todos quienes dominan esas técnicas que nos han llevado a preparar ese libro, de gran utilidad principalmente para los que son lectores nuevos y pretenden entrar ahora del mundo fascinante de los montajes electrónicos y mecatrónicos.
Las Técnicas
Cuando hablamos de técnicas de montaje nos referimos a los métodos de fijación e interconexión de los componentes de un circuito. Para que un aparato funcione, un determinado número de componentes debe ser interconectado de cierta forma, dada por el diagrama, como sugiere la figura 1.
Sin embargo, estos componentes no pueden quedar "en el aire", simplemente acompañando el diagrama, como muestra la figura 2.
Los componentes son frágiles y un movimiento más brusco puede llevar a su caída. Los componentes deben ser soldados en alguna especie de soporte y luego interconectados a través de hilos u otros métodos. El condensador en la figura 2, por ejemplo, está atrapado sólo por las finas terminales que pueden romperse o doblar fácilmente.
El propio soporte debe proveer para la fijación en una caja facilitando así el transporte y uso del aparato.
En los aparatos antiguos el medio de sustentación de las piezas era el chasis de metal, como muestra la figura 3, pero actualmente, esa técnica ya no es usada, existiendo alternativas mucho mejores.
En el chasis se fijaban los componentes más grandes y más pesados como transformadores, válvulas, inductores y condensadores electrolíticos.
En la parte inferior quedaban los componentes menores como resistores, condensadores y también las interconexiones. Vean los lectores que los modos de fijación de los componentes o soportes deben, además de las funciones mecánicas, también deben ejercer funciones eléctricas.
En el caso de un chasis metálico, por ejemplo, también sirve de blindaje evitando la influencia del circuito interno en los circuitos externos con la irradiación de señales o evitando la captación de zumbidos.
Los medios de sustentación de los componentes e interconexión también necesitan seguir ciertas reglas de disposición. No basta con fijar a voluntad los elementos de un circuito e interconectarlos según un diagrama para que tengamos la garantía de funcionamiento de un aparato.
Una conexión muy larga entre dos componentes significa una inductancia parásita y dos hilos cercanos pueden presentar capacitancias parásitas que afectan todos los circuitos, principalmente en las altas frecuencias, como sugiere la figura 4.
Las técnicas de montaje requieren planificación.
Puente de Terminales
Esta es una técnica de montaje muy simple, que deriva directamente de los montajes con válvulas, donde los componentes menores bajo el chasis eran soldados en puentes de terminales.
Actualmente este tipo de montaje se utiliza sólo en los casos extremos en que se está aprendiendo, no se tiene muchos recursos o si desea hacer un montaje experimental simple. Los puentes de terminales ya no se pueden obtener fácilmente en el comercio especializado, si bien podemos aprovecharlos de aparatos antiguos desmontando.
Los puentes de terminales consisten en barras de fenolita u otro material aislante que contiene pequeños contactos eléctricos metálicos donde los componentes pueden ser soldados, como muestra la figura 5.
Algunos terminales poseen prolongaciones que posibilitan su fijación a través de tornillos sobre una base o chasis. En los aparatos valvulados estos terminales más largos eran justamente dejados como tierras por su conexión directa al chasis.
Como los puentes de terminales se pueden encontrar listos en diversos tamaños y longitudes, consisten en una alternativa para los montajes experimentales simples y didácticos, pues no requieren mucho trabajo.
Basta cortar el puente de terminales en el tamaño deseado (si es necesario) y planificar la disposición de los componentes según el circuito que se tiene en las manos, como sugiere la figura 6.
Los componentes deben entonces tener sus terminales cortados y doblados para ser entonces soldados en los puentes. Las interconexiones se realizan con trozos de hilo encapado rígido o flexible.
El puente puede ser fijado sobre una base de material aislante o caja donde también quedan los componentes mayores como transformadores, potenciómetros, soporte de pilas, etc. Por supuesto, esta técnica tiene ventajas y desventajas:
Ventajas:
a) El puente se adquirirá listo no necesitando material adicional para su utilización, como ocurre con una placa de circuito impreso que necesita ser "fabricada". Actualmente ya no es muy fácil encontrar puentes de terminales para montaje, pero existen tiendas que aún las poseen.
b) Un solo tipo de puente sirve para cualquier montaje, pues podemos planificar la disposición de los componentes a voluntad, así como su interconexión.
c) La utilización para proyectos experimentales es muy simple ya que podemos soldar y desoldar los componentes a voluntad sin peligro de daño o romper lo que es más difícil en el caso de las placas de circuito impreso.
d) El acceso a todos los puntos del circuito para medida o inyección de señales, o verificación de formas de onda con un osciloscopio es muy simple.
Desventajas:
a) El montaje es voluminoso ocupando mucho espacio, más que las que utilizan cajas más grandes. Esto significa que los aparatos se vuelven grandes.
b) La apariencia del montaje tampoco es de las mejores ya que tenemos muchos hilos y terminales largos que forman un enmarañado de aspecto desagradable.
c) El montaje es más sensible a problemas de inductancia y capacitancia parásitos ya que los terminales de los componentes y las interconexiones son largas. Los circuitos de altas frecuencias y audio son los más afectados, pudiendo presentar problemas de funcionamiento.
d) Determinados componentes como circuitos integrados comunes no se pueden utilizar fácilmente en montajes en puentes. Mientras que los transistores pueden ser adaptados para uso en puentes, como muestra la figura 7, es mucho más difícil hacer esto con circuitos integrados. Se puede intentar la alternativa del uso de sockets con conexiones con cables, pero es una operación de trabajo, crítica y delicada.
Cómo Montar
Para utilizar el puente de terminales podemos contar con un diseño listo de la disposición de los componentes o podemos rascar ese dibujo a partir de un diagrama.
Para ello, suponiendo el circuito transistorizado de la figura 8, iniciamos, soldando los transistores en el puente de terminales.
Cada transistor debe entonces ser fijado en el puente, distribuyendo los terminales de modo que tengamos también terminales libres para los componentes de polarización y acoplamiento.
En un circuito como el de la figura 8 podemos dejar dos terminales para el lado del colector y si no hay componentes conectados al emisor, uno solo del lado de ese componente o dos, si existen componentes, como se muestra en la figura 9. También soldamos el LED indicador, observando su polaridad (lado plano).
El siguiente paso consiste en hacer las interconexiones de los componentes utilizando hilos y también conectar el diodo sensor con hilos de colores diferentes, pues su polaridad debe ser observada. como se muestra en la figura 10.
El siguiente paso consiste en colocar los resistores y si existen los componentes de acoplamiento y desacoplamiento. Entonces, quedamos con el montaje como se muestra en la figura 11.
El paso final se conectará a la fuente de alimentación (soporte de pilas y interruptor general. La figura 12 muestra el montaje listo.
En el caso de que se produzca una inversión, el aparato no funcionará.
Con el tiempo, configuraciones más complejas pueden tener disposiciones mejores, por ejemplo, aprovechando puntos comunes de tierra para las dos etapas, o incluso invirtiendo posiciones que serían normales para transistores.
En el caso de los transistores de salida, los transistores de salida se quedan con los emisores del mismo lado, para facilitar su conexión a un punto común, según el diagrama, ahorrándose así una terminal del puente.
Alternativa para Puentes de Terminales
En la falta de los puentes de terminales aislados, como la usada en el diseño de la figura 13 consiste en utilizar las llamadas puentes de tornillos que se pueden encontrar en las casas de materiales eléctricos.
Este puente o barra de terminales con tornillos, del tipo encontrado en almacenes de materiales eléctricos y electrónicos permite la fijación de los componentes sin soldadura, ya que sus terminales son apretados a través de tornillos, como muestra la figura 14.
En las dos figuras mostramos el mismo circuito experimental montado con las dos técnicas. Evidentemente, la técnica de la barra de terminales con tornillos no hace uso de soldadura y, por lo tanto, no "gasta" los componentes, que se pueden utilizar posteriormente como nuevos. Los únicos cuidados que se deben tomar con es técnica de montaje es evitar que los terminales de los componentes se apoyan entre sí en puntos indebidos.
