Electrónica para principiantes, también para los más jóvenes

Tenga en cuenta dos cosas desde el principio.

En primer lugar: en este artículo se mencionarán recomendaciones de compras con tanta frecuencia como consejos sobre qué gastos se pueden o incluso vale la pena evitar.

En segundo lugar: el propósito de este texto es presentar las cuestiones más básicas relacionadas con el hobby de la electrónica. Así que supongamos que recién estamos comenzando nuestra aventura con los circuitos – o que queremos introducir a nuestros hijos en el mundo de la electrónica.

En Internet se pueden encontrar numerosos textos sobre los fundamentos teóricos de la electrónica, así como innumerables proyectos sencillos y cursos dedicados a principiantes. Sin embargo, la mayoría de estas fuentes parecen destinadas a personas que ya cuentan con equipos, elementos de creación de prototipos o al menos información que les permita tomar una decisión informada sobre la dirección en la que llevarán su hobby. ¿Pero dónde encontrar este conocimiento? Responderemos a esta pregunta en los próximos artículos, que pueden convertirse en la base de muchos proyectos futuros. Empecemos con lo básico:

¿Qué es exactamente la electrónica?

Hoy en día, durante el desarrollo dinámico de la tecnología, nos resulta más fácil entender la electrónica como un conjunto de formas de transferir información mediante cargas eléctricas. No es necesario que sean datos complejos y estructurados como un sitio web. Cuando el indicador del calentador se apaga después de que la plancha se calienta, también se transfiere cierta información, pero es muy simple.

En términos amateurs, la electrónica es un tipo de técnica. Aunque vale recordar que también pertenece a ámbitos científicos y tiene su base teórica. Sin ahondar en las sutilezas de las definiciones del diccionario: la electrónica se ocupa del procesamiento de voltaje y corriente eléctricos (así como de campos electromagnéticos), utilizando fenómenos físicos que ocurren en los componentes. ¿Para qué? En la mayoría de los casos, el objetivo puede describirse como algún tipo de automatización que mejorará o hará más agradable la vida cotidiana. En muchos aspectos, aprender electrónica no es muy diferente de adquirir habilidades en costura o mecánica de automóviles.

Cabe destacar aquí que la electrónica se divide en dos campos, entre los cuales (desde el punto de vista del aficionado) existen enormes diferencias. Antes de decidirnos a implementar nuestro primer proyecto, estimemos qué tipo se adapta mejor a nuestros intereses: ¿electrónica analógica o electrónica digital/programable?

Electrónica analógica realmente para todos

En la electrónica analógica, la corriente y el voltaje son portadores de información y objeto de manipulación. El tercer valor también juega un papel importante: frecuencia. Los valores de estas cantidades físicas se determinan mediante componentes electrónicos. Estos incluyen principalmente resistencias, diodos, condensadores, bobinas, así como otros más complejos: transistores y amplificadores. El nivel de entrada puede provenir directamente de la línea eléctrica y usarse para generar la señal deseada, por ejemplo, una onda con longitud regulada por una resistencia ajustable (potenciómetro). En el ejemplo dado, la salida de dicho generador se conectaría a un amplificador apropiado y se usaría, por ejemplo, para emitir sonido desde un altavoz o para ajustar el brillo de una bombilla. Estos sistemas pueden ser implementados con éxito incluso por un ingeniero electrónico novato, simplemente familiarícese con los patrones básicos del circuito (amplificador, generador, regulador) y use un poco de imaginación.

No nos dejemos engañar por la ilusión de que los circuitos sin elementos digitales, por ejemplo procesadores, limitan significativamente las posibilidades en la construcción de proyectos multifuncionales. El "sentido" de cada circuito son los transductores, es decir, elementos que convierten varias cantidades físicas en voltaje o corriente eléctrica, y viceversa. Ejemplos de tales componentes son micrófonos y parlantes, pero nuestro ingenio no tiene por qué terminar con el procesamiento de ondas acústicas: los transductores baratos y fáciles de implementar pueden detectar presión, temperatura y flujo de líquido. Hay cientos de tipos de transductores disponibles en el mercado que permiten construir interesantes dispositivos domóticos o juguetes innovadores.

Iniciarse la aventura con la electrónica a partir de la construcción de circuitos analógicos trae resultados, enseñando teoría y práctica al mismo tiempo. Si limitamos nuestros experimentos a voltajes relativamente bajos (preferiblemente 5 V o 12 V), podemos intentar construir con confianza nuestros propios circuitos, teniendo en cuenta que aprender de los errores es un método de educación bastante eficaz.

Electrónica digital y programable para principiantes.

La electrónica digital es un campo completamente diferente en el que es necesario demostrar conocimiento de circuitos lógicos y habilidades de programación. Por supuesto, sigue siendo necesaria información básica sobre la física de los circuitos eléctricos, aunque sólo sea para alimentar adecuadamente los componentes individuales, así como para garantizar el voltaje adecuado de los estados binarios y las líneas de transmisión. Sin embargo, la mayoría de las veces, para evitar fallos y errores, basta con leer la documentación de los sistemas utilizados y seguir las sencillas reglas de diseño, ampliamente discutidas en Internet y en la literatura.

En la electrónica digital la información se transmite y procesa en forma binaria ("cero\uno"). En la práctica, esto significa la presencia/ausencia de tensión en las líneas del circuito. Después de exceder un cierto umbral (dependiendo del tipo de componentes utilizados), el voltaje se trata como el número 1. Cuando no hay voltaje: 0.

Desafortunadamente, desde el punto de vista de la electrónica clásica, su encarnación digital carece de muchos valores educativos. La electrónica digital le permite familiarizarse con la vista de los componentes, adquirir cierta habilidad para reconocerlos, habilidad para conectarlos y también adquirir conocimientos básicos de diagramas electrónicos. Por otro lado, la gran mayoría de la información adquirida por un usuario principiante de Arduino o Raspberry Pi estará enfocada al aspecto de programación. Si este es nuestro objetivo, la elección resulta sencilla. Sin embargo, si queremos aprender los principios de funcionamiento de los circuitos electrónicos, adquirir conocimientos que nos ayuden a desarrollar nuestros propios dispositivos, diagnosticar fallos, reparar juguetes o pequeños equipos eléctricos, rápidamente resultará que la información sobre los comandos de Python o C será suficiente. de poca utilidad. Además, a la hora de implementar proyectos nos veremos obligados a seguir instrucciones extraídas de revistas o de Internet, lo que supone una actividad bastante reconstructiva.

Sin embargo, es imposible ignorar las enormes posibilidades de las plataformas digitales. Por lo tanto, es un objetivo ambicioso que todo aficionado en ciernes debería considerar dominar los conceptos básicos de ambos tipos de electrónica: tanto la clásica como la programable. La combinación de las posibilidades que ofrecen estos campos produce rápidamente resultados sorprendentes e incluso impresionantes. En definitiva: ampliar los propios horizontes es el principal motor de toda persona apasionada.

Foto	Precio	Lista de la compra
	a partir de 70 PLN	Arduino
	aprox. 50 PLN	ESP32
	a partir de 100 PLN	Raspberry Pi

¿Cómo aficionar a tu hijo/a a la electrónica?

Aunque puede que no sea obvio, la mayoría de los niños (¡sin importar el género!) están fascinados por la electrónica. De ahí la popularidad de jugar, iluminar juguetes, robar teléfonos a los padres o coger consolas de juegos y ordenadores. También cabe mencionar los vehículos controlados remotamente, los coches eléctricos y los drones.

Todos estos productos no sólo contienen circuitos electrónicos, sino que también puedes construirlos tú mismo, dándole a tu hijo/a una oportunidad única de aprender los conceptos básicos de tecnología, mecánica, así como desarrollar habilidades artísticas y técnicas (al fin y al cabo, un coche según su propio diseño debe tener un cuerpo).

Más adelante en el texto te propondremos varias rutas que puedes seguir hacia lo más profundo del mundo de la electrónica. Sin embargo, independientemente del camino elegido, recuerda que aquí lo más importante es la paciencia y la intuición. Si un niño no está dispuesto a trabajar con nosotros, recuerda que es el niño quien decide qué hace en su tiempo libre. Por supuesto, vale la pena hacer varios intentos para interesar a nuestro hijo en la electrónica o la programación, o podemos emprender nosotros mismos un proyecto interesante, esperando que tarde o temprano despierte el interés del niño.

Y nunca lo olvidemos: nada a la fuerza.

Gastos, es decir, la lista de la compra

La electrónica, como muchos otros intereses, puede consumir importantes recursos financieros, pero no tiene por qué ser así. A continuación, veremos los gastos desglosados ​​por temas: instrumentación, gastos de componentes electrónicos y costos adicionales asociados con la preparación de un lugar de trabajo más extenso. Recuerde, sin embargo, que las inversiones en sus intereses, así como la educación, son gastos repartidos en el tiempo. Especialmente en el caso de que poco a poco se vaya despertando la pasión en nuestros hijos, no es necesario hacer compras grandes y puntuales. Procuremos que la cantidad de ideas y nuevos dispositivos no nos abrume incluso antes de extender nuestras alas.

¿Qué es útil para los electrónicos?

Empecemos por esta importante cuestión, teniendo en cuenta que algún equipamiento básico siempre será útil, es decir, independientemente del rumbo que tome nuestra aventura con la electrónica.

Vale la pena equiparse con dispositivos con la opción de conectar un termopar (por si acaso, asegurémonos de que esté incluido en el kit), gracias al cual obtenemos la capacidad de medir la temperatura. La funcionalidad de la prueba de continuidad es muy importante, pero casi todos los modelos de multímetro están equipadas con ella. El precio del multímetro adecuado no será excesivo. No es necesario buscar soluciones profesionales dedicadas a los diseñadores de circuitos electrónicos. Los medidores que satisfacen perfectamente las necesidades de los aficionados son una serie de dispositivos básicos de marcas reconocidas, como Fluke, Extech, Uni-T o Axiomet.

Al comprar su primer multímetro, no vale la pena invertir en dispositivos costosos para profesionales por una razón más: cuando se trabaja con electrónica, dos multímetros resultan insustituibles. Este será el caso en (numerosas) situaciones en las que necesitamos monitorear simultáneamente dos cantidades físicas, por ejemplo, voltaje y corriente, que nos permiten calcular la potencia. La buena noticia es que el segundo multímetro no tiene por qué tener una funcionalidad tan amplia como el primero. Aún mejor si lo hace un modelo de bolsillo en miniatura, que, si es necesario, se puede ocultar en la caja de herramientas o en la guantera del coche.

Estas posibilidades las proporcionará una fuente de alimentación de doble canal, equipada con dos pares de salidas independientes. Sin embargo, si estamos limitados por el presupuesto o, simplemente, por el espacio en el escritorio, por el momento optemos por una fuente de alimentación pequeña pero bien protegida y regulada. Y recalquemos aquí, cerrando el tema de las fuentes de alimentación: la potencia de nuestra unidad, sobre todo si es un dispositivo monocanal, no tiene por qué superar varias decenas de vatios, y con una alta probabilidad nunca utilizaremos voltajes superiores a 12V y corrientes significativas superiores a 1 amperio.

Definitivamente vale la pena tener a mano destornilladores. Un juego de destornilladores debe consistir en (al menos) algunas puntas Phillips, ciertamente de los tamaños PH0, PH1 y PH2, así como una selección de herramientas de cabeza plana. ¿Por qué? Aunque estos tornillos son raros hoy en día, seamos sinceros: en casa, un destornillador también se utiliza para hacer palanca, raspar, romper y muchas otras actividades, que ningún fabricante que se precie mencionará en la documentación de sus productos. Si va a mirar varios dispositivos electrónicos, también vale la pena equiparse con un juego de llaves allen y destornilladores tipo Torx.

Los peladores de aislamiento también son una herramienta multifuncional y útil, especialmente cuando pretendemos preparar nosotros mismos los cables de conexión para nuestros experimentos (escribiremos más sobre esto en la siguiente parte del artículo, dedicada a la soldadura). Si pretendemos realizar trabajos de precisión, y en el ámbito de la electrónica esto será difícil de evitar, sin duda deberíamos adquirir también un calibrador. En el caso de proyectos que van más allá de la construcción de circuitos y requieren procesamiento de materiales, por ejemplo, un dispositivo que vale la pena tener siempre a mano es una pistola de silicona. También permite inmovilizar elementos temporalmente, facilitando la creación de prototipos y fijando algunas piezas (por ejemplo, cables) en el dispositivo terminado.

Foto	Precio	Lista de la compra
	a partir de 150 PLN	Multímetro de buena marca
	a partir de 100 PLN	Multímetro de bolsillo
	a partir de 300 PLN	Fuente de alimentación de dos canales
	hasta 80 PLN	Destornilladores rectos y “Phillips”
	aprox. 70 PLN	Llaves Allen (juego)
a partir de 50 PLN	Destornilladores Torx (pequeños)
	a partir de 40 PLN	Alicates con mordazas estrechas
	a partir de 15 PLN	Alicates de corte
	aprox. 30 PLN	Alicates universales
	15 PLN	Pinzas
	aprox. 20 PLN	Pelador de aislamiento
	a partir de 10 PLN	Lupa
	a partir de 60 PLN	Calibrador
	hasta 50 PLN	Pistola de silicona

Juegos para principiantes en electrónica.

En las tiendas de electrónica, a menudo nos encontramos con conjuntos de componentes electrónicos ya preparados. Esta es una forma de equipar rápidamente nuestro lugar de trabajo con elementos básicos, lo que, sin embargo, no garantiza su utilidad. Y al revés: incluso en un kit de inicio grande, es probable que falte un pequeño componente que será imprescindible en un futuro próximo para completar el circuito en el que apenas estamos empezando a trabajar. Por tanto, esperar a los próximos paquetes con componentes es inevitable. Nos queda tener paciencia y confiar en los envíos urgentes de distribuidores fiables. Por ejemplo, desde la tienda de TME, la mercancía se entrega directamente desde el almacén, minimizando el tiempo de envío hasta varias horas (en el caso de la mayoría de componentes).

Definitivamente será mejor preparar una lista individual de necesidades (en base a los circuitos seleccionados que pretendemos implementar) y adquirir sus elementos en un solo envío. Al mismo tiempo, podemos "abastecernos" y pedir más piezas de un determinado componente de las necesarias; de esta manera, el daño de una sola pieza no detendrá nuestro trabajo y los excedentes llenarán lentamente nuestro almacén privado de componentes. A menudo nos veremos obligados a comprar lotes de elementos más grandes de lo necesario, porque los artículos más pequeños (como resistencias o condensadores) se venden en paquetes a granel de 10 o incluso 100 piezas. Afortunadamente, son tan baratos que no arruinarán el presupuesto de nadie.

Si desea acelerar la recogida de los elementos necesarios, también puede intentar comprar los elementos "al mismo tiempo", por ejemplo, según la clave de valor. Al pedir una resistencia de 2,2k, agreguemos elementos con los valores de 22, 220, 22k, 220k a la cesta. El valor del parámetro básico de los componentes pasivos suele ser un factor estándar (como 2,2 o 5,6) multiplicado por 10^x. Comprando varias hileras del tamaño de cada componente, reuniremos rápidamente recursos que nos permitirán trabajar libremente con nuevos proyectos. Si decidimos seguir este camino, equipémonos de antemano con al menos algunas cajas de plástico con compartimentos. Pueden realizar una función similar las bolsas de hilo, pero las fuertes conexiones de los elementos pronto los dañarán. También recordemos describir con precisión todos los contenedores; de esta manera nos ahorraremos muchos problemas y tiempo buscando el componente correcto. Las personas que valoran el orden estético siempre y en todas partes también deberían considerar comprar impresoras de etiquetas – un dispositivo que puede revolucionar la organización de toda la casa (no sólo del taller). Más adelante en el artículo presentamos algunas ideas para sus primeros proyectos, allí también veremos más de cerca la lista de compras necesarias. Independientemente del camino elegido, centrémonos en ideas específicas y las necesidades resultantes, no en equipos de taller completos (y a menudo innecesarios).

Aseguremos también la disponibilidad de consumibles que serán útiles en la mayoría de los proyectos. Se trata de tubos termoretráctiles de diámetros pequeños y medianos, cinta aislante (aislante) y cables de un filamento.

Foto	Precia	Lista de la compra
	a partir de 10 PLN	Contenedor con compartimentos (varias ud.)
	aprox. 20 PLN	Tubos termoretráctiles (varios diámetros)
	a partir de 10 PLN	Cinta aislante

Equipo para aficionados ambiciosos

A menudo, se recomienda a los aficionados que compren un osciloscopio, un microscopio, una estación de soldadura y varias herramientas eléctricas (principalmente mini amoladoras). Aquí hay un cierto malentendido: sí, estos dispositivos son útiles y ciertamente deberían encontrarse en cada estación de trabajo electrónica. Aún así, sin remordimientos, pospongamos su compra para más adelante, cuando estemos seguros de que queremos destinar un mayor presupuesto a nuestra afición.

Si nos determina la ambición o ya nos hemos sentido con más confianza en el mundo de la electrónica: en cuanto a los dispositivos, consideremos primero la compra del osciloscopio. Aunque parecen extremadamente complicados de usar y sus paneles suelen estar llenos de mandos y botones descritos con abreviaturas no obvias, la funcionalidad de los osciloscopios es en realidad extremadamente simple. Un osciloscopio es un dispositivo que muestra un gráfico de los cambios de voltaje a lo largo del tiempo. Los dispositivos producidos actualmente están equipados con una serie de funciones relacionadas, pero en la gran mayoría de los casos todas las mejoras sirven de todos modos para este propósito..

Con esto concluye nuestra introducción al mundo de la electrónica. En las siguientes partes del artículo presentaremos información básica sobre la soldadura, que es uno de los trabajos básicos relacionados con la electrónica, y también indicaremos cómo podemos comenzar nuestra aventura con los proyectos electrónicos.

Transfer Multisort Elektronik (TME) es uno de los mayores distribuidores mundiales de componentes electrónicos, partes electrotécnicas, equipos de taller y automatización industrial. El catálogo incluye más de 1.500.000 de productos de 1.300 fabricantes líderes. Los modernos centros logísticos de TME en Łódź y Rzgów (Polonia), con una superficie total de más de 40.000 m², envían casi 6.000 paquetes diarios a clientes en más de 150 países.

TME también invierte en el desarrollo de los conocimientos y habilidades de jóvenes ingenieros y entusiastas de la electrónica a través del proyecto TME Education, y apoya a la comunidad tecnológica organizando la serie de eventos TechMasterEvent, que promueve la innovación y el intercambio de experiencias.