CAPÍTULO V CONSTRUCCIÓN DE CIRCUITOS

CAPÍTULO V CONSTRUCCIÓN DE CIRCUITOS

49 Los circuitos diseñados se simularon en el software Orcad y Livewire, y para el diseño de los circuitos impresos se utilizó el software PCB Wizard. Con este software se diseñaron todas las tarjetas del módulo. A continuación se mostrarán los circuitos esquemáticos en base a los cuales se diseñaron los PCB. 5.1 Fuente de Corriente. El diagrama esquemático utilizado para la realización del circuito impreso se muestra a continuación en la figura 5.1. Cumple la función de alimentar al detector de conductividad térmica. Figura 5.1 Fuente de corriente. En la tabla Nº 5.1 se describe la función de cada conector. Tabla Nº 5.1 Función de los conectores de la fuente de corriente. Conector Función CN1 Bornes de corriente CN2 Voltaje de ajuste de corriente CN3 Alimentación DC de 24V

50 En la tabla Nº 5.2 se describe los circuitos integrados presentes en el diseño del circuito esquemático. Tabla Nº 5.2 Circuitos integrados de la fuente de corriente. Circuito integrado Dispositivo IC1 LM324 Q1 Transistor NPN TIP31C Q2 Transistor PNP TIP32C En la figura 5.2 se muestra el circuito impreso de la fuente de corriente. Figura 5.2 PCB Fuente de corriente. 5.2 Circuito Manejador de display y de ajuste de corriente. En la figura 5.3 se muestra el circuito esquemático utilizado para la realización del circuito impreso

51 Figura 5.3 Circuito esquemático manejador de display y de ajuste de corriente. En la tabla Nº 5.3 se describe la función de cada conector presente en el diseño del circuito esquemático para elaborar el circuito impreso y efectuar la construcción de la tarjeta. Tabla Nº 5.3 Función de los conectores del manejador de display y de ajuste de corriente. Conector Función CN1 Perilla de ajuste de Corriente CN2 Visualizadores de 7 segmentos CN3 Salida de voltaje de ajuste de corriente CN4 Alimentación DC

52 En la tabla Nº 5.4 se describe los circuitos integrados presentes en el diseño del circuito esquemático. Tabla Nº 5.4 Circuitos integrados del circuito manejador de display y de ajuste de corriente. Circuito integrado Dispositivo IC1 ICL7107 IC2 LM741 IC3,IC4,IC5 74LS07 En la figura 5.4 se muestra el PCB del circuito manejador de display y de ajuste de corriente. Figura 5.4 PCB Circuito manejador de display y de ajuste de corriente. 5.3 Visualizadores de 7 segmentos. Este circuito cumple la función de indicador de la corriente y esta conformado por un conector de 16 pines y 3 indicadores de 7 segmentos de LED de ánodo común. En la

53 figura 5.5 se muestra el circuito esquemático utilizado para la realización del circuito impreso. Figura 5.5 PCB Circuito esquemático de los visualizadores de 7 segmentos. El diseño del circuito impreso se realizó doble cara. En la figura 5.6 se muestra la capa inferior. Figura 5.6 Capa inferior del circuito impreso de los visualizadores de 7 segmentos. En la figura 5.7 se muestra la capa superior del circuito impreso de los visualizadotes de 7 segmentos.

54 Figura 5.7 Capa superior del circuito impreso de los visualizadores de 7 segmentos. 5.4 Fuentes de alimentación. Para realizar las fuentes de alimentación se diseñaron dos circuitos. En la figura 5.8 se muestra el circuito esquemático de la fuente de alimentación DC de ±12V y ±5V utilizado para la realización del circuito impreso. Figura 5.8 Diagrama Esquemático de la fuente de alimentación de ±12V y ±5V.

55 En la tabla Nº 5.5 se describe la función de cada conector presente en el diseño del circuito esquemático para elaborar el circuito impreso y efectuar la construcción de la tarjeta. Tabla Nº 5.5 Función de los conectores de la fuente de alimentación de ±12V y ±5V. Conector Función CN1 Entradas AC CN2 Salidas DC +12V y -12V CN3 Salidas DC +5V y -5V En la tabla Nº 5.6 se describe los circuitos integrados presentes en el diseño del circuito esquemático. Tabla Nº 5.6 Circuitos integrados de la fuete de alimentación de ±12V y ±5V. Circuito integrado Dispositivo RG1 7812 RG2 7912 RG3 7805 RG4 7905 En la figura 5.9 se muestra el circuito impreso de la fuente de alimentación de ±12V y ±5V. Figura 5.9 PCB fuente de alimentación ±12V y ±5V.

56 En la figura 5.10 se muestra el circuito esquemático de la fuente de alimentación DC de 24V utilizado para la realización del circuito impreso. Figura 5.10 Diagrama Esquemático de la fuente de alimentación de 24V. En la tabla Nº 5.7 se muestra la función de cada conector presente en el diseño del circuito esquemático. Tabla Nº 5.7 Función de los conectores de la fuente de alimentación de 24V. Conector Función CN1 Entrada AC CN2 Salida DC El diseño posee solo un integrado el RG1 7824. En la figura 5.11 se muestran el circuito impreso. Figura 5.11 PCB fuente de alimentación de 24V.

57 5.5 Circuito de ajuste y amplificación de señal. El diagrama esquemático utilizado para la realización del circuito impreso se muestra a continuación en la figura 5.11. Figura 5.11 Diagrama esquemático del circuito de ajuste y amplificación de señal. En la tabla Nº 5.8 se describe la función de cada conector presente en el diseño del circuito esquemático para elaborar el circuito impreso y efectuar la construcción de la tarjeta.

58 Tabla Nº 5.8 Función de los conectores del circuito de ajuste y amplificación de señal. Conector Función CN1 Interruptor de cambio de polaridad CN2 Salida de señal CN3 Perilla de 20K de ajuste grueso CN4 Perilla de 20K de ajuste fino CN5 Interruptor de Ganancia CN6 Alimentación DC En la tabla Nº 5.9 se describe los circuitos integrados presentes en el diseño del circuito esquemático. Tabla Nº 5.9 Circuitos integrados del circuito de ajuste y amplificación de señal. Circuito integrado Dispositivo IC1 OP07 IC2 OP07 IC3 OP07 IC4 LM324 IC5 LM324 En la figura 5.12 se muestra el PCB del circuito de ajuste y amplificación de señal. Figura 5.12 PCB circuito de ajuste y amplificación de señal.

59 5.6 Circuito de filtrado. En la figura 5.13 se muestra el circuito esquemático utilizado para la realización del circuito impreso. Figura 5.13 Circuito de filtrado. En el diseño se utilizo el circuito integrado LM324. En la tabla Nº 5.10 se describe la función de cada conector en el circuito de filtrado. Tabla Nº 5.10 Función de los conectores del circuito de filtrado. Conector Función CN1 Entrada de señal CN2 Salida de señal CN3 Alimentación DC En la figura 5.14 se muestra el PCB del circuito de filtrado.

60 Figura 5.14 PCB circuito de filtrado. Una vez diseñados los PCB de cada uno de los circuitos se procedió a la construcción de las tarjetas, para ello se aplicaron los siguientes pasos: 1. Se imprime el diseño de PCB en un acetato para impresión con una impresora Laser. 2. Se corta la baquelita de acuerdo al tamaño del circuito impreso. 3. A la baquelita se le extrae el óxido o impurezas mediante una lija, seguidamente se limpia con detergente y agua, y después se deja secar. Esto con la finalidad de que el toner quede bien adherido a la superficie de cobre. 4. Con la ayuda de una plancha común se hace la transferencia del toner en el acetato. 5. Si existen defectos después de haber hecho la transferencia se corrigen con un marcador de tinta permanente. 6. Luego se introducen en un recipiente con cloruro férrico hasta que se caiga la parte del cobre que no tiene tinta. 7. Se pinta la baquelita y se retira la pintura del área en donde se van soldar los componentes. 8. Con un taladro se perforan los paths utilizando la broca adecuada, esta depende del grosor de los pines de los componentes.

61 9. Con un multímetro se verifica que no existan cortos indeseados y la continuidad de las pistas. 10. Se procede a colocar los componentes y soldarlos con estaño a la tarjeta. 11. Con un multímetro se verifica continuidad entre los pines de un componente a otro. La construcción de los circuitos del módulo fue llevado a cabo en el Laboratorio de instrumentación, control y automatización (LICA).