Diseño y Creación de Diagramas Esquemáticos para PCBs

Curso de Diseño de Circuitos Electrónicos

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Diagrama Esquemático

Es una representación gráfica de un circuito electrónico o eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y utilizando símbolos o pictogramas uniformes de acuerdo a ciertas normas, y las conexiones de alimentación y de señal eléctrica entre los distintos dispositivos.

En el diseño de PCBs, es la base de la cuál parte el diseño. En el esquemático se configuran todas las interconexiones entre los componentes, que luego se convertirán en pistas de cobre sobre la PCB. Es importante aclarar que la organización de los componentes e interconexiones en el esquemático, NO corresponde a las ubicaciones físicas en el PCB terminado, aunque puede servir como guía para la organización de los componentes.

A diferencia de un Diagrama de Bloques (que solamente muestran el flujo funcional de un circuito), un Diagrama Esquemático muestra la conexión real mediante cables o pistas de cobre entre los dispositivos relacionados.

Cuando se desea diseñar un PCB a partir de un circuito electrónico muy grande, se recomienda dividirlo de acuerdo a su funcionalidad en varios Diagramas Esquemáticos, los cuales deben numerarse de forma ordenada para evitar confusiones y errores en el software de diseño.

Ejemplo:

Veremos a continuación los términos más relevantes que se deben conocer para diseñar un diagrama esquemático:

Símbolos Son las representaciones gráficas de los diversos tipos de componentes electrónicos que se utilizan para construir el esquemático. Aunque hay un estándar para los símbolos, pueden cambiar de un software de diseño a otro.

Los símbolos más comunes para diseño de esquemáticos son:

En general, los chips o circuitos integrados se representan con un rectángulo con los pines de conexión repartidos por su periferia, numerados de acuerdo a la hoja de datos e identificados por su nombre o su funcionalidad.

Designadores Todos los componentes de un esquemático deben identificarse mediante una referencia alfanumérica que permite diferenciar, por ejemplo, una resistencia de 10KΩ de otra resistencia de 10KΩ que tiene una funcionalidad completamente diferente. Esta referencia es el Designador, el cual aparece tanto en el Diagrama Esquemático como en la lista de materiales (BOM – Bill of Materials) y en la PCB.

Consta de dos partes, el primer dígito (que siempre debe ser una letra), indica el tipo de componente, como por ejemplo R para una Resistencia, C para un Condensador, L para una Bobina, U para un Circuito Integrado, Q para un Transistor, D para un Diodo, etc. Dependiendo del software de diseño, algunos designadores pueden variar.

El segundo dígito (siempre un valor numérico), indica el número único de ese componente, es decir, R1 es la primera resistencia y en todo el esquemático no debería existir otra R1. Pueden existir R2, R3, etc. De acuerdo a la cantidad de resistencias que tenga el circuito.

Aunque los designadores se pueden asignar manualmente, siempre es recomendable utilizar el asistente de asignación automática que posee todo software de diseño de circuitos electrónicos. Estos asistentes pueden configurarse para que numeren automáticamente los componentes con prioridad de Izquierda a Derecha y de Arriba hacia Abajo o con prioridad de Arriba hacia Abajo y de Izquierda a Derecha.

Es muy importante simepre realizar la asignación de designadores una vez finalizado el diseño del esquemático, ya que si algun componente no posee su designador, es muy probable que no pueda exportarse a la PCB, en resumen, es como si no existiera.

Ejemplo:

Se puede ver en la figura a continuación que los componentes están numerados con prioridad de Izquierda a Derecha y de Arriba hacia Abajo.

Conexiones Las conexiones o uniones entre pines de los componentes del esquemático se pueden representar de diferentes maneras, que dependen directamente del software de diseño; aunque en los últimos años, se ha estandarizado a la siguiente representación:

Como se ve en las figuras anteriores, es posible cruzar dos líneas de conexión sin conectarlas, pero siempre se recomienda no hacerlo; en circuitos muy grandes es común que ocurran errores de conexión entre líneas cruzadas por falta de atención o porque en la revisión visual se omitió ese punto.

En general, los software de diseño de circuitos electrónicos tienen opciones que permiten verificar si todas las líneas de conexión trazadas inician y terminan en un punto, ya que nunca deberían existir líneas que no tengan punto de final.

Diseño y Creación de Diagramas Esquemáticos para PCBs

Leonardo Carrasco

Estudiante

Puedo agregar que, para quienes tengan que leer un esquemático ya diseñado, en los casos que se encuentren con una “P” junto a la letra que indica el componente, por ejemplo “PL”, se debe entender (para el ejemplo anterior) que esa nomenclatura indica que se trata de una bobina o inductor de poder (bobina), seguido por un número de ubicación en el plano de la PCB, por ejemplo: PL100, indica que se trata de la bobina de poder número 100, esto no quiere decir que en la pcb hay 99 bobinas de poder, sino que es una sección de la PCB, donde todos sus componentes están dentro de ese valor, así que también existirá (si fuera el caso), un capacitor PC100, o PC101, que corresponde a la misma sección de PL100.
En la electrónica de reparación de tarjetas madres para laptops (que es donde me especializo), muchas veces no tengo un diagrama o esquema, como para ubicar el tipo de componente que puede estar en corto, así que lo que hago (generalmente), es medir si las bobinas de poder están a tierra, de ser el caso, las retiro y mido si el circuito aún sigue en tierra (ambos puntos de contacto), si no sigue en tierra, asunto arreglado, si uno de los puntos sigue en tierra, entonces ataco los componentes de esa sección hasta dar con el dañado y lo reemplazo.
A veces hay que tener paciencia, pero como dice Steve Jobs: “La única manera de hacer un trabajo genial, es amar lo que haces”.
Quedo disponible para recibir consultas al respecto y también si cometí un error, ser corregido por el profesor .
Esta es mi primera opinión acá, así que ahora me voy a celebrar jajajaaja.
Saludos Gente, mucho éxito!!

Mike Machuca

Estudiante

Genial :)

Jhon Agustin Benavides Torres

Estudiante

Hola amigo, te envió un saludo desde Pasto, Colombia, te comento que yo también estoy en proceso de aprendizaje de esta bonita labor de reparación de equipos de computo y me gustaría tener contacto contigo y poder compartir experiencias y conocimientos.

En mi caso si he tenido inconvenientes en cuanto a detección de errores en boards de distintos dispositivos, aveces hallar la solución a determinado problema es mas complicado por la arquitectura de la placa base.

Espero poder tener algún contacto tuyo y ojala podamos compartir experiencias. Éxitos.

Rodrigo Renaldo López Gamarro

David Ivan Bustamante Peralta

Edgar Ramírez Domínguez

Fernando Jesús Núñez Valdez

Miguel Alejandro Alarcon Alarcon

Eduardo Monzón

Luis Enrique Villa Castillo

Carlos Garcia

tomas mendes diz

Alex De La Cruz

Wilson Erik Ramírez Franco

DAIRON STIBEN TORRES GARCIA

Pablo Martinez

GEORGIE WLADIMIR DUARTE CADENAS

joel nicolas quezada nuñez

Denis Gualán

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