Abbiamo visto nei precedenti articoli Il laboratorio di elettronica – Le attrezzature e Il laboratorio di elettronica – La strumentazione quali sono le attrezzature e la strumentazione necessaria per assemblare un circuito.
Vediamo ora una cosa che non mancherà mai in un laboratorio di elettronica, i componenti elettronici.
Dopo una descrizione dei circuiti stampati (PCB) e i componenti elettronici, al termine dell’articolo potrete vedere un filmato tratto dalla videocassetta VHS allegata all’opera “Il laboratorio di elettronica” realizzata dalla Jackson Libri.
Indice
Il circuito stampato
Il circuito stampato rappresenta la base su cui saranno montati i nostri componenti, questo è formato da un insieme di piste di rame su un supporto isolante. Queste piste servono per collegare tra loro i diversi componenti che costituiscono il circuito elettronico.
Il supporto isolante può essere realizzato con diversi materiali tra cui:
- La vetronite (FR4), il più utilizzato, con buone caratteristiche elettriche è formata da un vetro epossidico di solito di colore verdastro e traslucido,
- La bachelite (SRBP), usata molto in passato, formata da resina fenolica di colore giallo/marroneEsistono diversi tipi di circuito stampato o PCB: a singola faccia (o single layer), a doppia faccia (dual layer) e multifaccia (o multilayer).
Circuito stampato a Singola Faccia (Single Layer)
Un circuito stampato è detto a singola faccia quando le piste di rame sono poste su un solo lato del supporto isolante. Sulla parte inferiore della basetta detta Bottom o lato Saldature sono poste le piste di rame.
La faccia superiore della basetta detta Top o Lato Componenti, trovano i componenti.
Se il circuito è complesso con numerosi componenti, non potendo far incrociare le piste di rame si ricorre ai cosiddetti “Jumpers” (in italiano ‘Ponticelli’), questi di solito sono realizzati con spezzoni di filo che vengono saldati ai due tratti della pista interrotta in modo da saltare gli ostacoli.
Circuito stampato a Doppia Faccia (Dual Layer)
Se il circuito stampato è complesso e il numero di ponticelli da realizzare sono molti si preferisce utilizzare un circuito stampato è detto a doppia faccia, in questo caso le piste di rame sono poste su entrambe le facce del supporto isolante. In questo caso le saldature potranno essere effettuate nel Top, nel Bottom o in entrambi.
Per collegare due piste che si trovano sui lati Top e nel Bottom si praticano dei Fori Metallizzati: Nel campo hobbistico si un pezzo di filo di rame da saldare su entrambe le piste.
Nel campo industriali sono realizzati forando il supporto nel punto in cui si vuole effettuare il collegamento e depositando del rame in esso.
Circuiti Stampati Multilayer (Multifaccia)
Aumentando la complessità dei circuito questi sono realizzati con il sistema detto multi faccia, in quanto le due facce del supporto isolante non bastano. E’ possibile aggiungere 1, 2 o anche più strati di rame intermedi (invisibili dall’esterno).
I collegamenti tra le varie ‘facce’ sono realizzati attraverso fori metallizzati, a volte anche ciechi, cioè non passanti. Questa però non riguarda la pratica hobbistica.
Come disegnare i circuiti stampati
Per disegnare uno schema elettrico e relativo circuito stampato (PCB) vi consiglio il programma EasyEDA che è un programma freeware. Il programma (versione 6.2.46 del 10 ottobre 2019) fornisce il supporto al disegno elettronico (EDA, Electronic Design Automation) gratuito e non richiede alcuna installazione in quanto basato sul cloud. È stato progettato per fornire ad ingegneri elettronici, insegnanti, studenti di ingegneria e hobbisti, un facile strumento di lavoro. Per altre informazioni vedere l’articolo EasyEDA – Freeware per circuiti stampati
I componenti elettronici
Dove riporre i componenti
In un laboratorio di elettronica è buona norma riporre i componenti elettronici in ordine per poterli trovare rapidamente, quello che serve è indispensabile disporre di varie cassettiere per minuterie.
Questo permetterà di rintracciare velocemente per esempio una resistenza di un determinato valore, un diodo o un transistor
Le cassettiere dovranno avere cassetti di varie dimensioni per adattarsi alle varie tipologie di componenti e moduli che dovranno contenere. Se è possibile riportare sul frontale l’indicazione del contenuto.
Cassettiera per minuteria
Tipologie di componenti
Vediamo le varie categorie in cui si suddividono i componenti elettronici
- Componenti PASSIVI, non introducono energia nel circuito e non necessitano di un’alimentazione esterna in aggiunta al segnale in ingresso. Tra i componenti passivi possiamo citare: Resistore (fissi, trimmer, potenziometri), Induttore (bobine, trasformatori), Condensatore (ceramici, elettrolitici, variabili), Diodo, Fusibile
- Componenti ATTIVI, possono essere invece utilizzati ad esempio per amplificare il segnale (corrente o tensione) in ingresso. Tra i componenti attivi a stato solido, possiamo citare: Transistor, Bipolari, FET, MOS, Transistore unigiunzione (UJT), Fototransistor, SCR, Triac. Abbiamo pio tutta la categoria di Componenti integrati, tra i quali gli Amplificatore operazionale, gli accoppiatori ottici e la grande famiglia dei circuiti digitali.
- Bobine e trasformatori, le bobine formate da avvolgimenti di filo di rame al cui interno può essere presente un nucleo di materiale paramagnetico. I trasformatori formati da due o più bobine avvolte su un nucleo di materiale magnetico usati nei circuiti di alimentazione.
- Connettori, commutatori e relè i connettori sono di diversi tipi e permettono il collegamento tra vari circuiti, i commutatori o interruttori permettono di interrompere o deviare la corrente nei circuiti. I relè sono dispositivi elettromeccanici ed hanno la stessa funzione dei commutatori e interruttori ma in questo caso sono azionati da una corrente che circola in una bobina.
