Comprender los circuitos electrónicos

Si le interesa la electrónica, probablemente se pregunte cómo funcionan los circuitos electrónicos. Básicamente, es un componente de todos los dispositivos electrónicos que se te ocurran. Sin circuitos, las corrientes eléctricas no tienen medios para viajar a través de las partes electrónicas individuales de los diferentes dispositivos.

Un circuito electrónico suele estar formado por diferentes piezas electrónicas, como resistencias, transistores y condensadores. La conexión entre estas piezas individuales se crea mediante el uso de cables o trazas, que permiten el paso de la electricidad. El funcionamiento de un circuito puede ser básico o complejo en función de la combinación de los distintos elementos.

Hoy en día, los circuitos se ven convencionalmente en placas impresas donde las distintas piezas del esquema se interconectan soldando las partes a la placa para crear un producto final.

Componentes del circuito

Como ya se ha mencionado, un circuito electrónico suele estar formado por distintas piezas electrónicas, como resistencias, transistores y condensadores.

Resistencias

Las resistencias son componentes fundamentales en los circuitos electrónicos. Son dispositivos pasivos que introducen resistencia en un circuito eléctrico para controlar el flujo de corriente eléctrica. La unidad de resistencia es el ohmio (Ω).

Hay distintos tipos de resistencias, pero todas comparten la misma función básica: controlar el flujo de corriente. El valor de una resistencia suele estar marcado en su cuerpo mediante un sistema de códigos de colores.

Las resistencias se pueden utilizar para diversos fines en los circuitos. Por ejemplo, pueden utilizarse para ajustar niveles de señal, dividir tensiones y ajustar la ganancia de amplificadores operacionales. También desempeñan un papel crucial en circuitos que implican operaciones dependientes del tiempo, como en filtros y osciladores.

Condensadores

Los condensadores son otro tipo de componente pasivo utilizado en los circuitos electrónicos. Almacenan y liberan energía eléctrica en un circuito. La unidad de capacitancia es el faradio (F), pero la mayoría de los condensadores utilizados en electrónica tienen valores de capacitancia en el rango de microfaradio (µF), nanofaradio (nF) o picofaradio (pF).

Un condensador está formado por dos placas conductoras separadas por un material aislante denominado dieléctrico. Cuando se aplica un voltaje a través de las placas, se crea un campo eléctrico en el dieléctrico que hace que se acumulen cargas positivas y negativas en las placas. Esta carga almacenada puede volver al circuito cuando sea necesario.

Los condensadores se utilizan habitualmente en aplicaciones de filtrado, donde eliminan el ruido de las fuentes de alimentación. También se utilizan en circuitos de temporización, ecualizadores analógicos y muchas otras aplicaciones.

Transistores

Los transistores son componentes activos que pueden amplificar señales o actuar como interruptores. Son los componentes fundamentales de los dispositivos electrónicos modernos. Un transistor tiene tres capas de material semiconductor y puede tener dos capas de tipo n con una capa de tipo p entre ellas (transistor npn) o dos capas de tipo p con una capa de tipo n entre ellas (transistor pnp).

Las tres capas forman dos uniones pn en el transistor, y es la interacción entre estas uniones lo que permite al transistor funcionar como amplificador o interruptor. Las tres partes de un transistor se denominan emisor, base y colector.

Los transistores pueden utilizarse en una gran variedad de circuitos y dispositivos, como amplificadores, osciladores y conmutadores digitales. Son componentes críticos tanto en circuitos analógicos como digitales.

Tipos de circuitos

Los circuitos se pueden clasificar en tres formas: el circuito analógico, el circuito digital y el circuito de señal mixta.

Circuitos analógicos

Es un tipo de circuito que utiliza la energía en su forma original. La mejor forma de plasmarlo es mediante diagramas de circuitos electrónicos en los que las conexiones entre las piezas se representan mediante símbolos (donde los cables aparecen como líneas y las distintas piezas electrónicas se corresponden con un emblema específico).

Para los circuitos analógicos, existen dos construcciones básicas: el circuito en paralelo y el circuito en serie.

• En una conexión en paralelo, cada pieza electrónica está conectada a la misma fuente de energía. La corriente que pasa por los componentes individuales del circuito se divide entre las piezas en función de su resistencia particular.
• En un circuito en serie, los componentes individuales están conectados entre sí de tal manera que la corriente que utiliza una sola pieza es utilizada por todas las demás. En esta conexión, un fallo en una de las piezas provocará un mal funcionamiento del conjunto.

Circuitos digitales

En este tipo de conexión, la energía se procesa como una muestra. Esto significa que las señales son captadas por el aparato como una representación de correspondencias lógicas y numéricas. La información, en este caso, se procesa y adopta la forma de un código binario. Los circuitos digitales son mucho más fáciles de diseñar que los analógicos.

Circuitos de señal mixta

Se trata de una forma de circuito que utiliza tanto los circuitos analógicos como los digitales en su función. Utiliza una mezcla de ambas señales para lograr sus diversas utilidades. En la mayoría de los dispositivos, los circuitos analógicos se utilizan para intensificar las señales, lo que las prepara para su conversión en códigos digitales.

Diagramas de circuito

Los diagramas de circuito, por su parte, le proporcionan un mapa del flujo eléctrico. Es un medio por el que puedes hacerte una idea de cómo la corriente sigue una sucesión en un dispositivo electrónico, lo que te permite visualizar su funcionamiento.

La principal razón para crear esta representación es proporcionar un esquema de los componentes eléctricos, así como de los cables y las vías que los conectan. Un diagrama esquemático permite reparar cómodamente una unidad electrónica. Además, permite solucionar los problemas de un instrumento a un ritmo convincentemente más rápido si se sabe lo que se está haciendo.

Circuitos en la vida cotidiana

Los circuitos electrónicos forman parte de su vida cotidiana. Puede que no te des cuenta en todo momento, pero hay una serie de instrumentos que requieren el uso de estas conexiones antes de que puedas utilizarlos. En cierto modo, usted experimenta una gran comodidad en su vida gracias a los circuitos fiables presentes en los distintos dispositivos que utiliza a diario.

Imagine su vida sin circuitos y se dará cuenta sin duda de lo importantes que son para usted. Sin estas conexiones eléctricas, la vida sería un poco más complicada y atrasada. Puede que entender de electrónica no sea tu fuerte, pero saber cómo contribuyen los circuitos a su capacidad de funcionamiento seguro que responde a tu curiosidad y te permite apreciar mejor el funcionamiento de los instrumentos electrónicos.

El futuro de los circuitos electrónicos

A medida que avanza la tecnología, los circuitos electrónicos son cada vez más pequeños y complejos. Esto ha llevado al desarrollo de circuitos integrados, que contienen miles o incluso millones de transistores en un solo chip. Estos avances han permitido crear dispositivos electrónicos más potentes y eficientes.

En el futuro, podemos esperar ver aún más avances en la tecnología de circuitos electrónicos. Esto podría incluir el desarrollo de circuitos cuánticos, que podrían revolucionar el campo de la electrónica y conducir a la creación de ordenadores cuánticos increíblemente potentes.

Conclusión

Comprender los circuitos electrónicos es esencial para cualquier persona interesada en la electrónica. Tanto si eres un aficionado que quiere construir sus propios dispositivos como si eres un ingeniero profesional, tener un conocimiento sólido del funcionamiento de los circuitos te permitirá crear dispositivos electrónicos más eficaces y eficientes. Así que, la próxima vez que utilices un dispositivo electrónico, tómate un momento para apreciar la compleja red de circuitos que lo hacen funcionar.