Componentes electrónicos externos para Microcontroladores ( PARTE 3)

1.4.- El Capacitor (Condensador)

El capacitor es un componente pasivo diseñado para almacenar energía temporalmente en forma de campo eléctrico. Estructuralmente, consta de dos placas conductoras separadas por un material aislante llamado dieléctrico (que puede ser aire, cerámica, mica, papel, entre otros).

Figura 1.9.- Capacitores de cerámica y electrolítico (de izquierda a derecha).

Figura 1.10.-Símbolo de los capacitores cerámico y electrolítico, para diseño cad y simulación.

¿Para qué nos sirve en circuitos con microcontroladores?

En el mundo de los sistemas embebidos, los capacitores son los encargados de:

• Filtros de línea: Estabilizan el voltaje y eliminan el "ruido" eléctrico.

• Filtros de desacople: Se colocan lo más cerca posible de los pines de alimentación del PIC o AVR ($V_{DD}$ y $V_{SS}$) para evitar caídas repentinas de tensión que puedan reiniciar el chip.

• Circuitos de temporización y oscilación: Junto con los cristales de cuarzo, ayudan a generar el "reloj" o pulso de trabajo del microcontrolador.

Tipos de capacitores y cómo leerlos

A) Capacitores Cerámicos

Son pequeños, económicos y no tienen polaridad (da igual cómo los conectes en el protoboard). Son ideales para filtrar altas frecuencias y ruidos rápidos.

 

Figura 1.11.- Manera de leer un capacitor cerámico.

 

Figura 1.12a.- Tablas de valores comerciales para la compra en tiendas electrónicas.

Figura 1.12b.- Tablas de valores comerciales para la compra en tiendas electrónicas.

💡 ¿Cómo se leen? Usualmente llevan un código de tres dígitos (ej. 104). Los dos primeros dígitos son el valor base (10) y el tercero es el número de ceros a agregar (4 ceros), dando el resultado en picofaradios (pF).

• Ejemplo: 104 = 100,000 pF = 100 nF = 0.1 uF

B) Capacitores Electrolíticos

Tienen forma de cilindro y sí tienen polaridad, por lo que debes conectar el pin negativo (indicado con una franja clara en el cuerpo del componente) a GND. Si los conectas al revés, pueden dañarse o estallar. Su valor de capacitancia (en microfaradios, uF) y su voltaje máximo de operación vienen impresos directamente en su encapsulado.

Figura 1.13.- Capacitor electrolítico con símbolo de tensión.

    Este tipo de capacitores se caracteriza por tener polaridad y se puede leer el valor de los mismo de manera directa en el encapsulado y los valores comerciales en la figura 1.14.

Figura 1.14.- Tabla de valores comerciales para Capacitor electrolítico.

    Ademas del valor del capacitor aparece la tolerancia de los mismo ya no con valores numéricos sino con letras tal como observamos en la figura 1.15.

Figura 1.15.- Tabla de tolerancia Capacitor electrolítico .

⚠️ Nota sobre la Tolerancia: En algunos capacitores (especialmente cerámicos o de tecnología SMD), verás letras al final del código que indican su tolerancia (el margen de error en su valor). Por ejemplo: J (+-5%), K (+-10%) o M (+-20%).

Conclusión

Los capacitores son los músculos y los filtros que protegen el "cerebro" (nuestro microcontrolador). Conocer sus valores comerciales y aprender a interpretar sus hojas de datos te facilitará la vida al momento de diseñar tus propios sensores y etapas de potencia.

>>> Cuarta parte de Componentes electronicos externos para microcontroladores

¡Espero que esta información te sea de gran utilidad como referencia para los próximos laboratorios prácticos! Si tienes alguna duda sobre cómo leer un capacitor o qué transistor elegir, deja tu comentario aquí abajo. ¡Nos vemos en el próximo tutorial!

Bibliografia

1.- Apuntes de circuitos I y II; Facultad de Tecnologia; dictado por el Licenciado Marques ;[Fecha cursada año 2013 en semestres seguidos].

2.-Manual del taller: INTRODUCCIÓN AL MICROCONTROLADOR PIC18F4550; M.C. Jesús Medina Cervantes; se encuentra libre bajo licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/mx/ [Fecha consultada 23 de febrero 2017] .