Entender cómo leer planos esquemáticos es de profunda importancia para todos quienes estén interesados en hacer carrera en electrónica. Para desarrollar esta habilidad, es necesario en primer lugar memorizar los símbolos esquemáticos que representan los elementos electrónicos más comunes.
Cada componente electrónico físico resistencias, condensadores, transistores, etc.) poseen un símbolo esquemático único. En el siguiente tutorial aprenderás a reconocer estos símbolos para de esta forma poder interpretar distintos diagramas esquemáticos.
Sin embargo no basta solo con reconocer los símbolos que representan los componentes en un esquemático. También es de suma importancia tener conocimientos de cómo funciona un circuito.
Después de este artículo, recomendamos leer nuestro artículo de Cómo analizar circuitos, donde aprenderás distintas técnicas de análisis de circuitos, como la ley de corriente de Kirchhoff y la ley de voltaje de Kirchhoff.
Símbolos básicos para la lectura de planos esquemáticos
FUENTES DE ENERGÍA
Las fuentes de energía suministran energía eléctrica a un circuito en forma de voltaje y corriente. Cada circuito electrónico funcional debe tener una fuente de alimentación de CC o CA.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN DE CC
Las fuentes de energía de corriente continua (CC) proporcionan corriente eléctrica que fluye en una dirección constante. Este es el símbolo esquemático de una fuente de alimentación de CC:
FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CA ES
Las fuentes de energía de corriente alterna (CA) proporcionan corriente eléctrica que fluye en dos direcciones. Este es el símbolo esquemático de una fuente de alimentación de CA:
TALUD DEL IES
Una batería es un tipo común de fuente de alimentación de CC. El símbolo esquemático de una batería se compone de líneas paralelas cortas y largas. La línea más larga representa el terminal positivo de la batería, mientras que la línea más corta representa el terminal negativo:
TIERRA
La tierra es la ruta de retorno común de un circuito, donde la corriente regresa a su fuente. Esto a menudo se conoce como el lado negativo en un circuito. Este es el símbolo esquemático para una conexión a tierra:
TERMINALES
Los terminales son puntos de conexión a circuitos externos. Para conexiones externas, los terminales se indican con círculos vacíos:
Las conexiones terminales son diferentes de los nodos o uniones que tienen círculos sólidos:
INTERRUPTORES
Los interruptores hacen o rompen una conexión en un circuito. También le permiten cambiar la ruta del flujo de corriente.
INTERRUPTOR UNIPOLAR ES
Un interruptor SPST (single pole, single throw) es un interruptor de encendido y apagado. Los dos símbolos esquemáticos a continuación muestran los diferentes estados de un interruptor SPST.
El símbolo superior indica que el interruptor está en la posición de apagado, lo que bloquea el paso de la corriente. El símbolo inferior indica que el interruptor está encendido, lo que permite que la corriente fluya a través del interruptor.
INTERRUPTOR SPDT ES
Los interruptores SPDT (un polo, doble tiro) pueden dirigir la ruta de la corriente a diferentes partes de un circuito. Hay dos rutas para que la corriente fluya en este interruptor, dependiendo de la posición del interruptor:
INTERRUPTOR MOMENTÁNEO ES
Los interruptores momentáneos solo permanecen abiertos o cerrados mientras se presionan. Los interruptores de botón son el tipo más común de interruptor momentáneo. Estos interruptores están normalmente abiertos o normalmente cerrados.
El siguiente símbolo esquemático superior muestra un interruptor de botón pulsador normalmente abierto en la posición abierta, mientras que el símbolo inferior muestra un interruptor de botón pulsador normalmente cerrado en la posición cerrada:
INTERRUPTOR DE MÚLTIPLES PUNTOS ES
Los interruptores multipunto le permiten cambiar la ruta de una corriente de entrada a múltiples rutas de salida diferentes.
Los interruptores DPST (doble polo, tiro único) tienen 2 entradas y 2 salidas. Estos interruptores le permiten controlar el flujo de corriente a dos salidas.
Dado que los interruptores son de tiro único, los dos terminales de salida se encenderán y apagarán al mismo tiempo. Los siguientes símbolos esquemáticos muestran un interruptor DPST abierto (izquierda) y un interruptor DPST cerrado (derecha):
Interruptores DPDT (doble polo, doble tiro)
tienen dos terminales para la corriente de entrada y cuatro terminales para la corriente de salida. Estos interruptores le permiten cambiar la ruta de dos corrientes de entrada a cuatro rutas de salida separadas. Aquí está el símbolo esquemático para un interruptor DPDT:
RESISTENCIAS
Una resistencia es uno de los componentes de circuito pasivo más básicos. Los resistores tienen resistencia eléctrica, lo que restringe el flujo de corriente. El símbolo esquemático de una resistencia se muestra a continuación. El símbolo de la izquierda es la convención utilizada en los Estados Unidos, mientras que el símbolo de la derecha es el estándar internacional:
RESISTENCIA VARIABLE S
Una resistencia variable puede aumentar o disminuir su resistencia dependiendo de una entrada externa. Los sensores analógicos, como los fotorresistores y los termistores, son tipos de resistores variables porque su resistencia cambia con los distintos niveles de luz o temperatura. El símbolo esquemático de una resistencia variable es similar a una resistencia fija, pero se coloca una flecha diagonal en el medio:
POTENCIÓMETRO S
Un potenciómetro es una resistencia variable de tres terminales que se utiliza para ajustar el voltaje y la corriente en un circuito. Los dos terminales de la resistencia son V+ y tierra. La flecha representa el limpiaparabrisas del potenciómetro, de donde se toma el voltaje de salida:
FOTORRESISTOR M
También conocidos como resistores dependientes de la luz (LDR) , los fotorresistores son resistores variables sensibles a la luz que cambian la resistencia con niveles variables de luz. Este es el símbolo esquemático de un fotorresistor:
CONDENSADORES
Los condensadores son componentes electrónicos pasivos que almacenan carga eléctrica. Hay dos tipos comunes de condensadores: no polarizados y polarizados.
EL CONDENSADOR NO POLARIZADO S
Los condensadores no polarizados no tienen polaridad, por lo que no importa qué lado esté conectado al positivo y qué lado esté conectado al negativo. Estos condensadores suelen tener valores más pequeños que los condensadores polarizados:
EL CONDENSADOR POLARIZADOS
Los condensadores polarizados tienen polaridad, por lo que importa qué lado está conectado al positivo y qué lado está conectado a tierra. Los capacitores polarizados generalmente tienen valores de capacitancia más altos en comparación con los capacitores no polarizados. Aquí está el símbolo esquemático de un condensador polarizado:
LOS INDUCTORES
Los inductores son componentes pasivos que crean un campo magnético cuando la corriente fluye a través de ellos. Los inductores pueden ser tan simples como una bobina de alambre. El símbolo esquemático de un inductor se parece a una bobina:
LOS TRANSFORMADORES
Los transformadores se utilizan para aumentar o reducir voltajes. Se componen de dos bobinas de alambre envueltas alrededor de un núcleo de hierro, por lo que el símbolo esquemático tiene dos bobinas con líneas rectas entre ellas. Las líneas representan el núcleo de hierro:
LOS RELÉS
Un relé es un interruptor operado eléctricamente. Si deseas aprender cómo leer planos esquemáticos, debes saber Los relés son básicamente electroimanes conectados a un actuador que abre y cierra un interruptor cuando se aplica corriente a la bobina:
EL DIODO
Un diodo es un dispositivo polarizado que solo permite que la corriente fluya en una dirección. Al estar polarizado, tiene un conductor positivo (ánodo) y un conductor negativo (cátodo). El borde plano del triángulo es el ánodo, mientras que la línea es el cátodo:
TRANSISTORES
Los transistores se utilizan para amplificar el voltaje o para cambiar las corrientes eléctricas. Los transistores más comunes son los transistores de unión bipolar (BJT).
Hay dos tipos básicos de transistores BJT: NPN y PNP. Los transistores NPN se encienden cuando la corriente fluye a través de la base del transistor, mientras que los transistores PNP se encienden cuando no hay corriente en la base del transistor.
El símbolo esquemático superior muestra un transistor NPN, mientras que el símbolo inferior muestra un transistor PNP:
CIRCUITOS INTEGRADOS
Los circuitos integrados son circuitos que contienen de cientos a millones de resistencias, capacitores y transistores en un paquete pequeño. Los circuitos integrados tienen muchas funciones. Hay circuitos integrados para amplificadores de audio, temporizadores, microprocesadores y mucho más. Tres de los circuitos integrados más utilizados son el temporizador 555, el amplificador de audio LM386 y el amplificador operacional LM358.
EL TEMPORIZADOR 555
El uso más común del temporizador 555 es proporcionar retrasos eléctricos cronometrados. Sin embargo, también se puede utilizar como oscilador y como elemento flip-flop. El siguiente diagrama muestra la disposición real de pines del temporizador 555 con el diagrama esquemático interno del IC:
La segunda imagen es el símbolo esquemático del temporizador 555 utilizado en los diagramas:
AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Los amplificadores operacionales son amplificadores de voltaje con entradas y generalmente una salida. También se conocen como amplificadores operacionales. Si deseas aprender cómo leer planos esquemáticos, debes concer el símbolo esquemático para un amplificador operacional se ve así:
EL LM386
El amplificador de audio LM386 es un amplificador operacional diseñado específicamente para la amplificación de audio de baja potencia. Al ser de baja potencia, es perfecto para dispositivos de audio alimentados por batería como guitarras, radios y cualquier otro circuito que emita sonido. Aquí hay un diagrama de pines del LM386:
Y este es el símbolo utilizado en los diagramas esquemáticos:
EL LM358
El LM358 es un circuito integrado de amplificador operacional dual alimentado por una fuente de alimentación común. Se usa comúnmente como amplificador de transductor, integrador, diferenciador o seguidor de voltaje. Aquí hay un diagrama de pines del LM358:
Y aquí está el símbolo utilizado en los diagramas esquemáticos:
Si deseas saber cómo leer planos esquemáticos, debes saber que los símbolos esquemáticos de los amplificadores operacionales generalmente no muestran los pines que no se usan en el circuito, como es el caso del símbolo LM358 anterior, donde solo se muestran cinco de los ocho pines.
PUERTAS LÓGICAS
Las puertas lógicas son circuitos electrónicos que procesan señales que representan valores verdaderos o falsos. Las cuatro funciones lógicas estándar son AND, OR, NOT y XOR. Además de estas funciones, también existen puertas lógicas NAND, NOR y XNOR.
AND
La salida de la compuerta AND es verdadera cuando todas sus entradas son verdaderas. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta AND:
OR
La salida de la puerta OR es verdadera cuando al menos una de sus entradas es verdadera. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta OR:
NOT
La puerta NOT genera lo opuesto a su entrada, por lo que también se le llama inversor. Por lo tanto, la salida es verdadera cuando la entrada es falsa. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta NOT:
XOR
La puerta «OR exclusiva» o XOR tiene dos entradas. La salida de la puerta XOR solo puede ser verdadera cuando una entrada es verdadera y la otra entrada es falsa. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta XOR:
NAND
La puerta “NO-Y”, o NAND, puede tener dos o más entradas. La salida de la puerta NAND es verdadera si alguna de las entradas es falsa. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta NAND:
NOR
La compuerta “NOT-OR” o NOR tiene dos o más entradas. La salida de la puerta NOR es verdadera cuando todas sus entradas son falsas. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta NOR:
XNOR
La compuerta “NOR exclusiva”, o XNOR, tiene dos entradas. La salida de la puerta XNOR es verdadera solo cuando ambas entradas son verdaderas o cuando ambas entradas son falsas. Aquí está el símbolo esquemático de una puerta XNOR, si deseas saber cómo leer planos esquemáticos:
DISPOSITIVOS OPTOELECTRÓNICOS
Los dispositivos optoelectrónicos son dispositivos que utilizan la luz y la electricidad para diversos fines. Los dispositivos optoelectrónicos se pueden dividir en dos categorías: dispositivos sensores de luz y dispositivos generadores de luz. Por ejemplo, aquí está el símbolo esquemático de un dispositivo sensor de luz llamado fotodiodo :
En contraste, aquí está el símbolo esquemático de un dispositivo generador de luz llamado diodo emisor de luz (LED) :
ALTAVOZ
Un altavoz convierte la energía eléctrica en energía sonora. Su símbolo esquemático se parece a un altavoz de la vida real:
MICRÓFONO
Los micrófonos son un tipo de transductor que convierte las ondas de sonido en una señal eléctrica. Si quieres aprender cómo leer planos esquemáticos, aquí está el símbolo esquemático de un micrófono:
FUSIBLES
Los fusibles son dispositivos de seguridad que brindan protección contra sobrecorriente en un circuito eléctrico. El elemento principal de un fusible es un cable de calibre estrecho que se derrite cuando fluye demasiada corriente a través de él. Aquí está el símbolo esquemático de un fusible:
MOTORES
Un motor convierte la energía eléctrica en energía cinética. Su símbolo esquemático es un círculo con la letra “M”, y terminales positivo y negativo a izquierda y derecha:
ANTENAS
Una antena es un dispositivo que recibe o transmite señales de radio. Aquí está el símbolo esquemático de una antena:
CABLES Y CONEXIONES AL LEER ESQUEMATICOS
Ahora que está familiarizado con los símbolos comunes que se usan en los diagramas esquemáticos, echemos un vistazo a cómo leer las conexiones y los cruces de cables. Los cables están representados por líneas y las conexiones están representadas por puntos.
Las imágenes a continuación muestran los símbolos esquemáticos de los cables cuando están conectados físicamente en un circuito. Los puntos sobre las intersecciones se llaman nodos:
La ausencia de un nodo significa que los cables no están conectados y simplemente pasan uno junto al otro, así:
Hay otra forma de mostrar cables no conectados en un esquema, con un semicírculo sobre el punto donde se cruzan los cables, así:
Ahora que está familiarizado con los símbolos esquemáticos básicos y las conexiones de cables, está listo para leer un circuito simple. Recuerde tener en cuenta las polaridades. A continuación se muestra un circuito simple que consta solo de tres elementos: una batería, un LED y una resistencia:
La batería de 9V alimenta el circuito y la resistencia limita la corriente de la batería para que no queme el LED. Recuerda que el lado positivo de un diodo es el borde plano del triángulo y el lado negativo es la línea recta.
Comprender cómo leer planos esquemáticos también te ayudará a modificar un circuito si lo deseas. Pero también es esencial para muchos otros usos, como la solución de problemas de circuitos y el diseño de PCB.