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En electrónica , la creación de prototipos consiste en construir un circuito real a partir de un diseño teórico para verificar su funcionamiento y proporcionar una plataforma física para su depuración en caso de que no funcione. El prototipo se suele construir utilizando técnicas como el cableado o el uso de una placa de pruebas , una placa perforada o una placa de circuitos integrados , dando como resultado un circuito eléctricamente idéntico al diseño, pero físicamente diferente al producto final. [ 1 ]
Existen herramientas de código abierto como Fritzing para documentar prototipos electrónicos (especialmente los basados en placas de pruebas) y avanzar hacia la producción física. Las plataformas de prototipado como Arduino también simplifican la tarea de programar e interactuar con un microcontrolador . [ 2 ] El desarrollador puede optar por implementar su invención tal cual utilizando la plataforma de prototipado, o reemplazarla únicamente con el chip microcontrolador y los circuitos relevantes para su producto.
Un técnico puede construir rápidamente un prototipo (y realizarle modificaciones y ampliaciones) utilizando estas técnicas, pero para la producción en masa es mucho más rápido y generalmente más económico fabricar placas de circuito impreso personalizadas que producir este tipo de prototipos. La proliferación de empresas de fabricación y ensamblaje de PCB de entrega rápida ha permitido aplicar los conceptos de prototipado rápido al diseño de circuitos electrónicos. Ahora es posible, incluso con los componentes pasivos más pequeños y los encapsulados de paso fino más grandes, fabricar, ensamblar e incluso probar placas en cuestión de días.
Tableros
Tablero de circuitos
Una placa de pruebas , también conocida como placa de pruebas sin soldadura o protoboard, es una base de construcción que se utiliza para crear prototipos semipermanentes de circuitos electrónicos . A diferencia de una placa perforada o una placa de tiras , las placas de pruebas no requieren soldadura ni la destrucción de pistas, por lo que son reutilizables. Por esta razón, las placas de pruebas también son populares entre los estudiantes y en la enseñanza de tecnología.
Mediante el uso de placas de pruebas, se pueden crear prototipos de diversos sistemas electrónicos, desde pequeños circuitos analógicos y digitales hasta unidades centrales de procesamiento (CPU) completas.
En comparación con los métodos de conexión de circuitos más permanentes, las placas de prototipos modernas presentan una alta capacitancia parásita , una resistencia relativamente alta y conexiones menos fiables, susceptibles a vibraciones y degradación física. La señalización se limita a unos 10 MHz, e incluso a frecuencias muy inferiores, no todo funciona correctamente.
Placa perforada
La placa perforada es un material para prototipar circuitos electrónicos . [ 3 ] Es una lámina delgada y rígida con orificios pretaladrados a intervalos estándar a través de una cuadrícula, generalmente una cuadrícula cuadrada con un espaciado de 0,1 pulgadas (2,54 mm). [ 4 ] Estos orificios están rodeados por almohadillas de cobre redondas o cuadradas, aunque también hay placas sin perforar. Las placas perforadas económicas pueden tener almohadillas solo en un lado, mientras que las de mejor calidad pueden tener almohadillas en ambos lados ( orificios pasantes ). Dado que cada almohadilla está aislada eléctricamente, el constructor realiza todas las conexiones con técnicas de cableado punto a punto o de envoltura de alambre . Los componentes discretos se sueldan a la placa prototipo, como resistencias , condensadores y circuitos integrados . El sustrato suele estar hecho de papel laminado con resina fenólica (como FR-2 ) o un laminado de epoxi reforzado con fibra de vidrio ( FR-4 ).
Tablero de tiras
Stripboard es el nombre genérico de un tipo de material ampliamente utilizado para la creación de prototipos electrónicos en placas de circuitos impresos, caracterizado por una cuadrícula regular (rectangular) preformada de orificios de 2,54 mm (0,1 pulgadas), con anchas tiras paralelas de revestimiento de cobre que recorren en una sola dirección a lo largo de un lado de una placa de papel aislante adherida . También se le conoce comúnmente por el nombre del producto original, Veroboard, que es una marca registrada en el Reino Unido de la empresa británica Vero Technologies Ltd y la empresa canadiense Pixel Print Ltd. Fue creado y desarrollado a principios de la década de 1960 por el Departamento de Electrónica de Vero Precision Engineering Ltd (VPE). Se introdujo como un material de uso general para la construcción de circuitos electrónicos , diferenciándose de las placas de circuitos impresos (PCB) diseñadas para un propósito específico en que se puede construir una variedad de circuitos electrónicos utilizando una placa de cableado estándar.
Al utilizar la placa, se realizan cortes en las pistas, generalmente alrededor de los orificios, para dividir las tiras en múltiples nodos eléctricos. Con cuidado, es posible realizar cortes entre orificios para permitir el paso de componentes que tienen dos filas de pines separadas por solo una posición, como los conectores de doble fila para IDC .
Las placas perforadas no están diseñadas para componentes de montaje superficial , aunque es posible montar muchos de estos componentes en el lado de las pistas, especialmente si las pistas se cortan o se les da forma con un cuchillo o un disco de corte pequeño en una herramienta rotativa .
El primer producto Veroboard de tamaño único fue el precursor de los numerosos tipos de placas de circuitos impresos para prototipos que, con un uso mundial durante más de cinco décadas, se conocen como placas perforadas (stripboard).
Actualmente, los términos genéricos "veroboard" y "stripboard" se consideran sinónimos.
Referencias
- ↑ "PCB Rapid Prototype" . www.wellpcb.com . WellPCB . Consultado el 1 de junio de 2017 .
- ↑ Trevennor, Alan (17 de octubre de 2012). Microcontroladores AVR prácticos: juegos, dispositivos y domótica con el microcontrolador utilizado en Arduino . Apress. ISBN 9781430244462.
- ↑ Platt, Charles (23 de noviembre de 2009). Make: Electronics: Learning Through Discovery . O'Reilly Media, Inc. págs. 136-139. ISBN 978-1-4493-8879-9. Consultado el 19 de octubre de 2025 .
- ↑ Sánchez, Julio; Cantón, María P. (19 de diciembre de 2017). Circuitos y programación de sistemas embebidos . CRC Press. pág. 60. ISBN 978-1-4398-7931-3. Consultado el 19 de octubre de 2025 .
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- Prototipos