miércoles, 29 de mayo de 2013

Creacion de un circuito impreso


Un circuito impreso es una placa de material aislante (plástico, baquelita, vidrio, etc.), provista de unas pistas o caminos de cobre que sirven para interconectar los diversos componentes que constituyen el circuito en cuestión.

 

Materiales necesarios:

 

  • Placa de baquelita o de fibra de vidrio con emulsión positiva.
  • Cutter y/o sierra pequeña.
  • Lija o lijadora de grano fino.
  • Impresora inyección/láser con tinta/tóner negro.
  • Transparencias para la impresora, las adecuadas a nuestra impresora inyección/láser.
  • Insoladora.
  • 2 cubetas de plástico del tamaño del PCB.
  • Medidor de líquidos.
  • Agua del grifo.
  • Sosa caustica.
  • Ácido clorhídrico (agua fuerte / salfuman / reductor del ph 22~25%).
  • Peróxido de hidrógeno de 110 volúmenes (agua oxigenada de 110 vol.).
  • Bicarbonato sódico.
  • Cepillo con cerdas de nylon (cepillo de dientes).
  • Papel de cocina.
  • Mini Taladro y brocas de diferentes tamaños para los orificios de los componentes.
  • Soldador y estaño/estaño líquido.

 

 

 

 

 

 

Preparado de la placa:

Lo primero sera recortar la placa de fibra de vidrio o baquelita que necesitemos para el proyecto, para ello tomamos medidas y la cortamos con cuidado para no levantar el barniz cuando estemos cortándola, además en el caso de cortarla con una sierra de calar ,tendremos que tener cuidado de que la placa no se caliente en exceso pues eso podría estropear el barniz.

 

Una vez cortada la placa deberemos de limar los laterales con una lija o lijadora de grano fino para quitar las imperfecciones.

Preparación del fotolito:

El fotolito es la transparencia con el esquema eléctrico impreso que nos permite imprimir las zonas que necesitemos y dejar el resto en blanco, o en este caso transparente, para que así la luz UV pueda traspasarlo.


Para su realización emos utilizado en el diseño livewire y posterirmente pcwizard, al hacerlo nos creara un lienzo con las medidas exactas de impresión y una vez terminada la modificación solo tendremos que imprimirlo.


Insolación:

Con la placa y el fotolitos preparados ya podremos pasar al insolado, para ello emparejamos la placa y el fotolito en la posición correcta, los ponemos sobre el cristal y cerramos la tapa para que comience el insolado.
El proceso dura unos 7 minutos aunque el tiempo varia dependiendo del barniz, las candelas de la luz UV, etc.

 

Revelado:

El revelado se compone de 1 litro de agua templada 18~35º (no nos sirve fría o la sosa no actúa) y 12 gramos de sosa caustica, esta mezcla se degrada a las pocas horas así que no podemos guardarlo hecho. Cuando lo tengamos preparado sumergiremos la placa con el lado de cobre y barniz cara arriba de forma que no pueda rayarse con la base del recipiente de plástico. En el caso de que nuestra placa sea de doble cara deberemos de idear algún método para que esto no suceda, por ejemplo con tubo de pecera cortado en trozos y rajado de lado a lado de forma que introduzcamos la placa por la brecha y el resto de tubo nos de un margen para que no se raye la placa.

El tiempo de revelado se comprende entre 30 y 60 segundos, veremos que el barniz expuesto a la luz UV comienza a oscurecerse y poco después a desprenderse. Tenemos que tener cuidado de no exponer la placa en exceso a esta solución o el resto de barniz podría comenzar a desprenderse, si esto ocurriese nos quedaría una placa inservible o perfecta para el método de la plancha.

Al terminar el revelado lavaremos la placa con abundante agua y ya la tendremos lista para el atacado.


Atacado:

El atacado se encarga de corroer el cobre que esta desprotegido. Las proporciones de cada liquido pueden variar dependiendo de varios factores como marca de la placa, de los líquidos, etc.

Debemos de tener especial cuidado al tratar con estos líquidos, al igual que la sosa caustica del revelado, pues son muy corrosivos.

Con la mezcla lista comenzaremos el atacado sumergiendo la placa y moviendo el recipiente para crear un pequeño oleaje que acortara el tiempo del proceso. Una vez se desprenda todo el cobre y queden las vistas bien definidas podremos sacar la placa  para enjuagarla con abundante agua e incluso sumergirla en mezcla de agua y bicarbonato sódico que frenara completamente cualquier resto de ácido que pudiese quedar.

 

Para acabar debemos de eliminar el barniz que cubre las pistas. La mejor forma es insolar la placa sin el fotolito para después sumergirlo en sosa caustica además de ayudarnos de un cepillo para rascar la superficie.


 

 

Limpieza y taladrado de la placa:
Al acabar el proceso anterior se limpiará la placa con agua, se eliminara con alcohol el trazo del rotulador y se secará.
A continuación se procederá a taladrar, con una broca del diámetro adecuado, en los lugares donde vayan a ir insertados los componentes.
 
Inserción de los componentes y soldadura:
Una vez realizados los taladros, se pasa a insertar los componentes y regletas de conexión en los lugares adecuados para posteriormente soldarlos a la placa. Para ello se utiliza como ayuda el dibujo de la vista de componentes realizada previamente.

 

Interruptor crepuscular

http://www.youtube.com/watch?v=lRvNlSN8ZIw


Cuando el sensor capta niveles de iluminación elevados la LDR posee un valor lo suficiente bajo para polarizar la base del transistor y ponerlo en saturación, de esta forma el transistor se comporta como un interruptor cerrado y excita la bobina del relé, el cual abre su contacto normalmente cerrado por lo que la lámpara permanecerá apagada. Cuando  este recibe la luz con menor intensidad, la LDR aumenta de valor y el transistor entra en corte lo que provoca la desactivación del relé y el encendido de la lámpara.

Temporizador a la desconexion

http://www.youtube.com/watch?v=-ch1wKg2OQU


Dado que en un principio, no existe corriente por la base del transistor, el transistor permanece en corte y el diodo LED está apagado. Al cerrar el pulsador P, el condensador se carga y toda la tensión aparece en la base del transistor, por lo que éste se polariza y el diodo LED se enciende.

En el momento que soltamos el pulsador, el condensador se descarga a través de la resistencia de base R1 y la base del transistor durante un tiempo. Una vez descargado el condensador, el transistor entra en corte y el diodo LED se apaga.

El tiempo de retardo de la desconexión será mayor cuanto mayor sea la capacidad del condensador.

Si le cambiamos la capacidad del condensador, podemos apreciar como la desconexión se realiza más retarda mente si le colocamos uno de mayor capacidad y que si aplicamos uno de menor capacidad se realiza rápidamente. En el caso de la sustitución del diodo led y la resistencia aplicásemos lo mismo con un relé y una lámpara, tendríamos la similitud de un temporizador realizando el relé, el cambio repentinamente mientras que de la otra forma el led iba disminuyendo su luz poco a poco.

Multivibrador Monostable

http://www.youtube.com/watch?v=mZVP0m9D7MQ

El multivibrador moestable tiene dos estados en uno su salida nos da 0V pero cuando pulsamos P1 la salida sacara +VCC durante el tiempo que hallamos calculado una vez transcurrido ese periodo el circuito volvera a tener en la salida 0V.
Cuando le aplicamos una VCC el circuito permanece a nivel alto sacando a la salida que invierte un 0 es decir que la salida la tenemos a nivel bajo y C1 permanece descargado.cuando le aplicamos un impulso con P1 la tension en V2 baja de 1/3de VCC activando el comparador inferior a la salida del flip flop tendremos un 0 y la salida lo invertira sacando un uno pero no indefinidamente por que desde el momento en que hemos aplicado el impulso C1 comienza a cargarse por R1 y al llegar a 2/3 de VCC el coparador superior se activa dando al flip flop un 1 entonces la salida vuelbe a su estado inicial sacan do un 0 y el condensador se descarga por TR14 que actua como un interruptor que cuando el flip flop da 1 prmanece saturado y conduce impidiendo la carga de C1 y cuando el flip flop da 0 permanece en circuito abierto permitiendo que C1 se cargue hasta 2/3 de VCC que sera cuando la base de TR14 se sature de nuevo y C1 se descargara por medio de el directamente a masa.

Multivibrador astable con 555

http://www.youtube.com/watch?v=qF2gs5iHg5U

Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de estos tiempos dependen de los valores de R1, R2 y C, según las fórmulas siguientes:
t_1 = \ln(2)\cdot (R1+R2) \cdot C [segundos]
t_1\approx 0,693 \cdot (R1+R2) \cdot C
y
t_2 = \ln(2)\cdot R2 \cdot C [segundos]
t_2\approx 0,693 \cdot R2 \cdot C
La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula: 
f \approx \frac{1}{0,693 \cdot C \cdot (R1+2 \cdot R2)}
el período es simplemente: T = \frac{1}{f}
También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable, debemos variar la capacidad de condensador, ya que si el cambio lo hacemos mediante los resistores R1 y/o R2, también cambia el ciclo de trabajo o ancho de pulso (D) de la señal de salida según la siguiente expresión:

D = \frac{R1+R2}{(R1+2 \cdot R2)}
Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta).
CORRECCIÓN: Para realizar un ciclo de trabajo igual al 50% se necesita colocar la resistencia R1 entre la fuente de alimentación y el terminal 7; desde el terminal 7 hacia el condensador se coloca un diodo con el ánodo apuntando hacia el condensador, después de esto se coloca un diodo con el cátodo del lado del condensador seguido de la resistencia R2 y este conjunto de diodo y resistencia en paralelo con el primer diodo, además de esto los valores de las resistencias R1 y R2 tienen que ser de la misma magnitud.

Montaje de un dimmer

http://www.youtube.com/watch?v=VNODkiID1B4

Los dimmer  son dispositivos usados para regular la energía en una o varias lámparas, con el fin de variar la intensidad de la luz que emiten (siempre y cuando las propiedades de la luminaria lo permitan).

Descripción del funcionamiento :

En este modo de funcionamiento enciende y apaga con el pulsador, la luminosidad se regula con el potenciómetro, al encender empezará desde cero hasta alcanzar la luminosidad marcada por la posición del potenciómetro, el nivel de luminosidad se puede regular con él en cualquier momento. El encendido y apagado son progresivos, ambos tiempos son configurables de 1 a 60 segundos y son independientes, o sea que el encendido puede durar un tiempo y el apagado otro.