Tutoriales de diseño de PCB ¿Qué es una PCB?


Empezamos una nueva sección dedicada al diseño y creación de nuestras propias placas PCB para usarlas en nuestros proyectos de electrónica y Arduino.

Hasta hace relativamente poco tiempo contratar la fabricación de una PCB era un proceso caro, que requería tiradas largas e inversiones de varios cientos de euros. Por tanto, quedaba fuera del alcance del ámbito doméstico y #maker.

Afortunadamente las cosas han cambiado mucho los últimos años. Cada vez son más frecuentes servicios Online de fabricación de placas PCB a medida, permiten que tengamos pequeñas series (de 5 unidades) con calidad profesional y a muy bajo coste. Ahora podemos tener series de 5-10 unidades por pocos euros, por menos de un euro por placa.

También ha contribuido los cambios en el software de diseño de PCBs. Hasta hace poco eran exclusivamente comercial y con costes de licenciamiento de varios miles de euros. Actualmente tenemos buenas y potentes soluciones gratuitas, e incluso Open Source, para el diseño de placas.

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Como resultado de ambas ahora podemos disponer de PCB a medida, diseñadas por nosotros mismos, con calidad industrial y ¡menos de un euro la placa!, disponibles para nuestros proyectos en 2-3 semanas de envío.

Algo que era impensable hasta hace pocos años, y que no solo hace las delicias de todo aficionado a la electrónica, si no que llevará vuestros proyectos a otro nivel, haciéndolos mucho más profesionales, robustos y sencillos de montar.

Así que vamos a crear una nueva sección destinada al diseño y creación de nuestras propias PCBs, empezando desde cero y llegando a la obtención de los ficheros necesarios para su fabricación.

Veremos todo en detalle en próximas entradas. Pero no nos adelantemos tan pronto y empezamos explicando (como nos gusta en el blog) por el principio. Que en este caso se traduce en ¿Qué es una PCB?

¿Qué es una PCB?

Una placa de circuito impreso o PCB (Printed Circuit Board) es un sistema de constitución de circuitos eléctricos compacta que reduce la necesidad de cables, generando circuitos robustos y pequeños.

Las placas de circuitos impresas fueron inventadas en 1936 por el ingeniero austríaco Paul Eisler, y fueron adoptadas rápidamente empujadas en buena medida por el marco de la segunda guerra mundial.

Una de las consecuencias del su origen anglosajón es que se mantiene el uso de unidades imperiales. Iros resignando, porque es el estándar en PCB.

Hoy en día estamos más que acostumbrados a ver placas PCB en todos sitios. Desde pequeñas, como en los módulos de electrónica doméstica, en el interior de tu Smartphone o la placa base de tu ordenador.

Normalmente también se suele ver las PCBs como elementos muy complicados y al alcance sólo de profesionales de la electrónica. Y sí, pueden llegar a ser muy complejas. Pero en esta sección vamos a desmitificarlo y ver que cualquier puede diseñar su propia placa PCB.

Una PCB está formadas por capas de cobre aisladas entre sí que configuran circuitos eléctricos. En las próximas entradas de la serie entraremos en detalle en cada una de estos aspectos pero, de momento, nos quedamos con este resumen.

Sobre la PCB instalaremos / soldaremos los componentes electrónicos, que pueden ser PTH (Plated-Through Holes) o SMD (Surface Mounted Device). En ambos casos (PTH y SMD) exite una gran variedad de componentes. Resistencias, condensadores, bobinas, transistores, integrados.

Las pistas conductoras de la PCB junto con los componentes instalados conforman el circuito eléctrico final. Si no tenemos una PCB podemos cablear los componentes entre sí, usar breadboard o una protoboard y soldar. La PCB nos evita todo ese trabajo.

Evita el lío de cables. El conectar y desconectar. El "este pin se ha doblado al quitarlo". El "mira a ver de dónde viene este cable". El "se me han soldado dos pines juntos". El "esta conexión hace ruido eléctrico". Y, sobre todo, el esto no funciona y el esto se ha roto.

Lógicamente, en el diseño del circuito reside la mayor parte de la dificultad. Cuanto mayores sean tus conocimientos de electrónica, más complejas y útiles serán las placas que realices (eso también te pasa si usas una breadboard).

Pero, como vemos y pese a lo que pudiera parecer, la PCB en sí es un concepto sencillo. Simplemente las pistas conductoras nos evitan tener un montón de cables, y nos da una forma robusta y segura de realizar nuestros circuitos electrónicos.

Conclusión

Hasta aquí la entrada de introducción a esta nueva sección de diseño de PCB donde hemos visto qué son y porqué no hay que tenerles miedo. Hoy en día cualquiera pueda hacerse una PCB a medida.

Aunque, por supuesto, es la primera entrada y aún nos queda mucho por ver. ¡Acabamos de empezar! En la próxima entrada entraremos en la composición de una PCB viendo las capas y las vías. ¡Hasta pronto!

Si te ha gustado esta entrada y quieres leer más sobre diseño de PCB puedes consultar la sección
tutoriales de PCB's

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Juanma

Super interesante, espero ansioso.

Yo he hecho mis pinitos diseñando con Fritzing, y alguna placa ya he encargado. El problema que le veo es que dar el salto a un software más complejo se me hace muy arduo, porque los veo todos muy complejos y me echan para atrás.

De todas formas ganas no me faltan, así que seguiré con ganas tus tutoriales.