Simbología de componentes electrónicos
Un símbolo no dibuja el componente: dibuja lo que hace. Por eso un resistor de carbón y uno bobinado de 50 W se representan igual, y por eso el símbolo del transistor muestra hacia dónde circula la corriente en vez de mostrar un encapsulado.
01Dos normas conviviendo
Hay dos familias de símbolos y las dos se encuentran a diario: los esquemas europeos y los manuales norteamericanos. No hay que elegir una: hay que reconocer las dos, porque cualquier proyecto mezcla hojas de datos de los dos orígenes.
| Componente | IEC 60617 / IRAM | ANSI / IEEE 315 |
|---|---|---|
| Resistor | Rectángulo vacío | Zigzag |
| Inductor | Semicircunferencias o rectángulo lleno | Espiras (bucles) |
| Compuertas lógicas | Rectángulo con símbolo interno (&, ≥1, =1) | Formas distintivas (D, escudo, media luna) |
| Fusible | Rectángulo con línea que lo atraviesa | Trazo curvo o zigzag |
| Tierra / masa | Tres trazos decrecientes | Igual, pero con distinción entre masa de señal, chasis y tierra |
Aunque IEC sea la norma vigente, las formas distintivas de las compuertas —la D de la AND, el escudo de la OR— se siguen usando en todas partes, incluso en Europa, porque se distinguen de un vistazo aunque el dibujo esté chico o mal impreso. Los programas de CAD electrónico traen las dos bibliotecas. Lo importante es no mezclarlas dentro del mismo plano.
02Los símbolos que hay que reconocer sin pensar
- Rectificador: triángulo con barra recta.
- Zener: la barra tiene dos «patitas» en ángulo. Trabaja polarizado en inversa.
- Schottky: la barra tiene forma de S mayúscula.
- LED: dos flechas salientes. El fotodiodo lleva las flechas entrantes: una emite y el otro recibe.
- Diodo Varicap: barra con un símbolo de capacitor.
- NPN: la flecha del emisor sale del transistor (No aPunta a la base).
- PNP: la flecha entra.
- JFET: compuerta con flecha, canal continuo.
- MOSFET: compuerta separada por un espacio (el óxido); canal en tres segmentos si es de enriquecimiento y continuo si es de empobrecimiento.
- Casi todos los MOSFET de potencia se dibujan con su diodo de cuerpo, que existe físicamente y a veces se aprovecha.
En todo símbolo con flecha —diodos, transistores, tiristores— la flecha indica el sentido convencional de la corriente cuando el dispositivo conduce. Con esa sola idea se deduce la polaridad de casi cualquier componente sin memorizar nada.
03Designadores de referencia
Cada componente de un esquema lleva una etiqueta única: R12, C3, U1. No es una convención de cada uno: está normalizada, y es lo que une el esquema con la lista de materiales, con la placa y con la serigrafía impresa sobre ella.
| Letra | Componente | Letra | Componente |
|---|---|---|---|
| R | Resistor | Q | Transistor |
| C | Capacitor | U | Circuito integrado |
| L | Inductor | J | Conector hembra (jack) |
| D | Diodo, LED | P | Conector macho (plug) |
| T | Transformador | SW / S | Llave o pulsador |
| F | Fusible | K | Relé o contactor |
| Y | Cristal u oscilador | M | Motor |
| RV / VR | Potenciómetro o preset | TP | Punto de prueba |
- Un designador es único en toda la placa: no puede haber dos R7.
- Se numera de arriba a abajo y de izquierda a derecha, en el orden en que se leen. Casi todos los programas lo hacen solos con un comando de renumerado.
- En diseños grandes se numera por bloques: 1xx la fuente, 2xx la entrada, 3xx la salida.
- Nunca renumerar una vez que la placa está fabricada y documentada: la serigrafía, la lista de materiales y las instrucciones de armado quedarían desfasadas.
04Cómo se escriben los valores
Junto al designador va el valor, y también ahí hay convenciones que evitan confusiones caras.
| Se escribe | Significa | Por qué |
|---|---|---|
| 4k7 | 4,7 kΩ | La letra reemplaza a la coma decimal: si el plano se fotocopia mal, la coma se pierde y el valor cambia diez veces. |
| 2R2 | 2,2 Ω | La R hace de coma para valores menores que un kilohm. |
| 100n | 100 nF | En capacitores, la unidad se sobreentiende: siempre farad. |
| 1u o 1µ | 1 µF | La u se usa cuando el teclado o el programa no admiten µ. |
| 10u/25V | 10 µF, 25 V | En electrolíticos la tensión es tan importante como la capacidad. |
| 1N4007 | Un tipo, no un valor | Semiconductores e integrados se identifican por su código de fabricación. |
El esquema dice «R5 = 4k7». Sobre la mesa hay que encontrar el resistor correcto:
- Con el código de colores: amarillo-violeta-rojo para 4700 Ω, más la banda de tolerancia.
- En SMD, las tres cifras 472 significan 47 seguido de 2 ceros = 4700 Ω. En el código de cuatro cifras, 4701 es 470 con un cero.
- Los prefijos y su equivalencia se repasan en el conversor SI.
05Símbolos digitales
Ya aparecieron en lógica combinacional; acá importan como convención de dibujo, y hay tres detalles que cambian el significado:
Un pequeño círculo en una entrada o salida significa negación. Convierte la AND en NAND y, en una entrada, indica que esa señal es activa en nivel bajo.
RESET con una barra encima —o escrito /RESET o RESET#— indica
que la señal actúa cuando está en cero. Confundirlo hace que un circuito quede
permanentemente en reset.
En una entrada de reloj indica que actúa por flanco. Si además lleva círculo, por flanco descendente. En una salida indica tres estados o colector abierto.
En un esquema, un microcontrolador o un operacional doble casi nunca se dibujan con sus patas en el orden físico. Se los divide en bloques funcionales —U1A y U1B para las dos mitades de un operacional doble, o un bloque de alimentación aparte con todos los pines de VCC y GND— y cada pin se coloca donde el esquema quede más claro. El número de pata está escrito al lado, y es lo único que importa para el ruteo. Quien busca en el esquema «la pata 1 arriba a la izquierda» está leyendo el plano equivocado.
06En el laboratorio
Armar una bandeja con veinte componentes reales variados. Cada estudiante los identifica, dibuja su símbolo normalizado, anota el designador que le correspondería y su valor. Se corrige entre todos. Es la práctica que fija el vocabulario del eje.
Con una plaqueta de descarte y su esquema (o el de un circuito equivalente), ubicar sobre la placa cinco componentes señalados en el esquema, usando la serigrafía. Después medirlos en circuito y verificar que coinciden con el valor indicado.
Tomar un esquema en símbolos ANSI de una hoja de datos y redibujarlo en IEC, o al revés. Comprobar que el circuito es exactamente el mismo. Sirve además para entrenar la lectura de documentación importada.
En el programa de CAD electrónico que se vaya a usar, crear un símbolo nuevo desde cero —por ejemplo un sensor que no esté en la biblioteca— con sus pines correctamente numerados y su designador por defecto. Es el primer paso del eje siguiente.
07Errores frecuentes
| Síntoma | Causa habitual |
|---|---|
| Se montó el transistor con el emisor y el colector cambiados | Se leyó el símbolo sin mirar la flecha, o se supuso que el orden de las patas del símbolo es el del encapsulado. Nunca lo es: hay que ver la hoja de datos. |
| El electrolítico explotó | Polaridad invertida: en el símbolo, la barra recta es el positivo y la curva (o rayada) el negativo. |
| El circuito queda siempre en reset | Señal activa en bajo tratada como activa en alto. La barra sobre el nombre o el círculo en el pin lo indicaban. |
| El Zener no regula | Montado en directa. El Zener trabaja polarizado en inversa, y su símbolo se distingue por las patitas de la barra. |
| Dos componentes con el mismo designador | Copiar y pegar un bloque sin renumerar. El programa lo detecta en el chequeo eléctrico. |
| La lista de materiales no coincide con la placa | Se renumeraron los designadores después de generar la serigrafía. |
| Se compró un capacitor de la capacidad correcta y no entra o falla | Faltó mirar la tensión de trabajo y el tipo (cerámico, poliéster, electrolítico): el símbolo no los distingue, el valor escrito sí. |
08Autoevaluación
¿Cómo se distingue un NPN de un PNP en el símbolo?
Por la flecha del emisor: en el NPN sale del transistor y en el PNP entra. La flecha marca el sentido convencional de la corriente.
¿Qué significa el circulito en la salida de una compuerta?
Negación. Una AND con círculo en la salida es una NAND. En una entrada, indica que la señal es activa en nivel bajo.
¿Qué componente es «C7 100n/63V»?
El séptimo capacitor del circuito, de 100 nF y 63 V de tensión de trabajo. Por el valor y la tensión, casi seguramente de poliéster o cerámico.
¿Por qué se escribe 4k7 y no 4,7k?
Porque la coma se pierde con facilidad al fotocopiar, escanear o imprimir en baja calidad, y 4,7 kΩ pasaría a leerse 47 kΩ. La letra del prefijo ocupa el lugar de la coma.
¿Qué diferencia hay entre el símbolo del LED y el del fotodiodo?
El sentido de las flechas: en el LED salen (emite luz) y en el fotodiodo entran (la recibe).
¿Qué indica un triangulito en la entrada de reloj de un flip-flop?
Que la entrada actúa por flanco y no por nivel. Si además hay un círculo, el flanco es descendente.
¿Se puede confiar en que el símbolo respeta el orden de las patas del encapsulado?
No, y casi nunca lo hace. El símbolo se dibuja para que el esquema se entienda; la correspondencia con el encapsulado la da el número de pin y, en el diseño de la placa, la huella asociada al componente.
¿Qué letra de designador corresponde a un relé, a un cristal y a un conector hembra?
K para el relé, Y para el cristal y J para el conector hembra.
Un esquema mezcla resistores en zigzag y en rectángulo. ¿Está mal?
Está mal como documento: no es incorrecto eléctricamente, pero un plano debe usar una sola norma de manera consistente. La mezcla suele indicar que se copiaron bloques de distintas fuentes sin revisarlos.
¿Qué significa un SMD marcado 472?
47 seguido de 2 ceros: 4700 Ω, o sea 4k7. Es el mismo sistema que el código de colores, pero escrito en cifras.