Informe - Facultad de Ingeniería

Documentación para la
construcción de Aros
Magnéticos
Agustín Mosto
Bruno Inuggi
Facultad de Ingeniería,
Universidad de la República
En este documento se muestra y explica detalladamente el procedimiento seguir para la
construcción de un aro magnético a partir de componentes electrónicos de uso común y
herramientas de taller para su armado final, como también su costo aproximado total.
Como primer paso se debe analizar el circuito esquemático del amplificador de audio
necesario para el funcionamiento de dicho aro magnético, y de ahí extraer los materiales
necesarios para su armado. La figura 1 muestra el plano del amplificador de audio basado en el
integrado TD2003 que usaremos como amplificador de la señal de audio a trasmitir.
Figura 1 – Esquemático del amplificador
A continuación se muestran tablas con todos los materiales necesarios, tanto electrónicos
como de taller.
Componentes del Amplificador:
Descripción
Referencia
Integrado TDA 2003
CI1
Disipador TDA
Capacitor 10 μF x 25V
C1
Capacitor 470 μF x 25V
C2
Capacitor 100 nF
C3
Capacitor 1000 μF x 25V
C4
Capacitor 100 nF
C5
Capacitor 39 nF x 25V
C6
Capacitor 100 μF x 25V
C7
Resistencia 220 Ω
R1
Resistencia 2,2 Ω
R2
Resistencia 1 Ω
R3
Resistencia 39 Ω
R4
Resistencia 1 kΩ
R5
Resistencia 10 kΩ
R6
Potenciómetro Logarítmico 100kΩ
P1
LED 3mm
L1
Componentes de armado:
Componente
Referencia
Ficha Jack mono 3.5 mm
Conector 1
Ficha DC hembra
Conector 2
Ficha RCA hembra
Conector 3
Llave encendido tipo palanca
SW1
Perilla de potenciómetro
Gabinete plástico de 10x7x5 cm
Disipador para TDA con tornillo y tuerca
Plaqueta virgen 4x5 cm
Herramientas de Taller:
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Grasa siliconada para disipador
Cables para conexión varios
Percloruro de hierro
Marcador permanente
Soldador 30 W
Taladro de Precisión
Estaño
Todos los componentes se pueden conseguir en las casas de electrónica situadas en las
inmediaciones de Rondeau y Paysandú, siendo las principales casas Eneka, Fablet&Bertoni,
Mundo Electrónico y Escar.
Aproximadamente cada Aro Magnético tiene un costo de $U 320 (pesos uruguayos), no
teniendo en cuenta las herramientas necesarias.
Procedimiento:
Primer paso – Construcción del circuito impreso
Como primer paso se debe tener el circuito impreso en la placa de cobre para luego soldar los
componentes. La figura 2 nos muestra el circuito en espejo que debemos pasar a la placa de
cobre directamente. Para ello imprimimos dicha figura en tamaño real y con mucho cuidado
vamos marcando sobre la placa varios puntos de las pistas del papel para así luego unirlas con
marcador permanente.
En la imagen 1 se observa cómo nos debería quedar la placa de cobre luego de marcarla con
marcador permanente.
Figura 2 – Impreso a pasar sobre la placa (Escala 1:1)
Imagen 1 – Placa con pistas marcadas con permanente
Se procede a colocar percloruro de hierro en un recipiente y calentando suavemente a baño
María para así acelerar las reacciones químicas. Luego introducir la placa marcada dentro del
percloruro (en lo posible flotando boca abajo) y esperar unos 20 minutos aproximadamente
hasta que todo el cobre visible (todo el cobre que no está marcado con permanente) se haya
disuelto en el percloruro. Secar con alguna servilleta absorbente y extraer con alcohol o
acetona el marcador permanente y así obtener algo similar a lo que muestra la imagen 2.
Imagen 2 – Pistas impresas en placa de cobre
A continuación se procede a realizar los orificios para colocar los componentes, para ello
utilizamos un taladro de precisión con una mecha súper fina y se taladra en los lugares
marcados como círculos en el impreso. Ver imagen 3.
Imagen 3 – Circuito impreso con agujeros para componentes
Segundo paso – Soldadura de componentes.
En la figura 3 tenemos el circuito dibujado en la placa pero en la parte opuesta al cobre que
nos servirá de guía para la colocación de los componentes.
Figura 3 – Circuito impreso del lado de los componentes.
De esta forma vamos colocando primero los componentes más chicos y soldándolos en la
parte inferior a las pistas de cobre previamente marcadas. Soldar cables de no más de 10 cm a
las salidas y entradas (En la figura 3, números 1-2-3-4-5-6-7-8-9). Cortar con pinzas el
excedente del metal de los componentes. En la imagen 4 se muestra el proceso de soldado.
Imagen 4 – Soldado de componentes
Tercer paso - Colocación en gabinete.
Luego de tener el circuito impreso pronto, pasamos a colocar el disipador para el TDA2003.
Primero se coloca una capa fina de grasa siliconada sobre la parte posterior del integrado y
luego se coloca el disipador, ajustándolo con tornillo y tuerca. Ver imagen 5.
Imagen 5 – Colocación de disipador
A continuación realizamos los orificios necesarios en el gabinete para los componentes
periféricos de la manera más apropiada según el espacio disponible en dicho gabinete. Según
el gabinete del ejemplo, quedaría según se muestra en la imagen 6.
Imagen 6 – Gabinete con orificios
Luego se colocan los periféricos y se sueldan al impreso según se indica en el esquemático, así
como también se añade el LED. Hay que tener en cuenta la polaridad de la entrada de
corriente DC, así como también la de la entrada jack de 3.5mm y del LED. Ver imagen 7.
Imagen 7 – Amplificador terminado (sin tapa)
Cuarto paso - Prueba.
Para la prueba es necesario contar con algunos elementos extra. Se va a necesitar un
transformador de 12V para la prueba así como para su funcionamiento, también se necesitará
un cable largo que se coloque alrededor de la habitación (el aro propiamente dicho), en lo
posible que de dos vueltas al cuarto. Por otro lado se necesita el receptor, el cual debería ser
algún audífono con modo T (bobina telefónica).
Para la prueba, se conecta el transformador al circuito, el aro a la salida RCA, se conecta un
micrófono o una entrada de audio arbitraria en la entrada del amplificador y se enciende el
mismo con el SW1. Se comprueba el correcto funcionamiento si se logra recibir en el audífono
la señal de audio enviada.