CIRCUITOS IMPRESOS. Parte 2. Diseño de Circuitos Impresos

En un apunte anterior, se explicaron los principios básicos para el diseño manual de los circuitos impresos. Vamos ahora a mostrar y armar paso a paso, varios ejemplos prácticos, con el fin de que se comprenda mejor este proceso y se pueda utilizar para todo tipo de proyectos. Como ya lo habíamos mencionado, después de tener el diseño, se debe trasladar a la placa de cobre, proceso que se puede realizar por diferentes métodos, que explicaremos más adelante.

El diseño de un circuito impreso consiste en partir de un diagrama y llegar a un dibujo de puntos de conexión (islas o pads) unidos por las líneas o trazos (pistas). El primer ejemplo es el diseño del circuito impreso para un circuito Generador de señales o multivibrador astable, formado por dos transistores un PNP y un NPN, varias resistencias y condensadores, cuyo diagrama se muestra en la figura l a.

Para trabajar manualmente, o por computador, debemos hacer siempre un borrador a mano y en una hoja de papel que nos permita visualizar el diseño. Con buena práctica, se puede llegar a dibujar directamente en el computador ahorrando tiempo en este paso. Para facilitar el diseño, se recomienda utilizar papel cuadriculado, un lápiz, un borrador suave y mucha imaginación.

Teniendo los componentes a mano, conociendo su tamaño y la separación entre sus terminales, debemos distribuirlos de tal manera que sea fácil su interconexión. Observando detenidamente el diagrama debemos llegar a la ubicación de los componentes, tal cómo se muestra en la figura l b. Este es quizás el paso y el momento más importante en el diseño, ya que de esta distribución, depende en gran parte que los trazos se realicen fácilmente. Aquí es donde entra en juego la imaginación y la estética. Se debe establecer una agrupación ordenada y lógica de los componentes de acuerdo a sus conexiones entre sí o a puntos comunes en el diagrama como la alimentación positiva y la negativa o áreas de entrada y de salida. Esta distribución no tiene reglas fijas y cada persona la hará diferente, pero al final, el resultado debe ser el mismo. El tamaño de los componentes se dibuja en forma aproximada y en el diseño final se ajusta a la medida real.

En este caso podemos ver, por ejemplo, que se han alineado todas las resistencias en un solo lado y al otro los dos transistores y dos condensadores. Los transistores son los elementos centrales del circuito, alrededor de los cuales van conectados los demás componentes. Note que se han dejado cuatro puntos de conexión extremos, dos para la alimentación (+ y -) y dos para la salida de la señal. En este caso, se utilizarán terminales para circuito impreso, llamados espadines. Cuando se requieran otro tipo de conectores se debe dibujar la forma como van distribuidos sus terminales.

Ejemplo 1

Iniciamos con la unión del terminal de alimentación negativo con uno de los terminales de las resistencias Rl, R3, R4 y R6, figura 1d, cuya parte equivalente en el diagrama se muestra en rojo en la figura lc. Como se puede notar, las líneas unen los círculos y pasan por debajo de los componentes; recuerde que lo que se está dibujando son líneas de cobre que están por debajo de la baquelita. En la práctica, para facilitar el diseño, se pueden resaltar con un marcador rojo, en una copia del diagrama, las líneas conectadas.

Continuando con el diseño, se conectan el terminal positivo, una de las salidas de señal y las resistencias R2 y R5.

En el paso siguiente, figuras 1g y l h, se muestra la conexión entre Cl, el colector de Q2, un terminal de R6 y uno de C3.

Finalmente, en las figuras l i y 1 j tenemos la conexión de los terminales restantes de los componentes del circuito. Como notarán, se han utilizado líneas rectas y ángulos a 45° lo que agiliza el diseño y le da una buena presentación al circuito impreso.
Una vez terminadas las conexiones de todo el circuito, debemos revisar varias veces si eldiseño corresponde al diagrama para evitar la pérdida de tiempo valioso cuando se fabrica el prototipo.

Con el diseño definitivo en borrador, se debe realizar el diseño final a mano o en el computador, figura2, tema que se tratará próximamente.