Hola José
La función de los condensadores de 100nF es la de desacoplamiento, lo que significa que protege la alimentación del componente de "ruidos" electrónicos y la posibilidad de que ocurran ciclos ondulatorios que en resonancia aumentan el efecto del ruido electrónico. Los condensadores absorben energía cuando a razón del ruido electrónico o de las ondulaciones la tensión aumenta y alimentan energía cuando la tensión disminuye.
Para entender su función yo me ayudo visualizándome un condensador. Un condensador son dos superficies de material conductivo, a las cuales se aplica una tensión positiva a una de ellas, a la otra una negativa. Como es bien conocido de los imanes, polos opuestos se atraen. Lo mismo rige con cargas eléctricas. Polos positivos y negativos se atraen. Los polos negativos, como bien lo sabemos, son los electrones, los polos positivos son átomos a los que le faltan electrones. Aunque lo sabemos mejor por los conocimientos provenientes de la ciencia física moderna, podemos visualizar un átomo como un sol en un sistema solar, que contiene partes sin carga eléctrica y otras con carga eléctrica, que en suma dan el valor del peso de un átomo y definen así de qué elemento se trata. Pues bien, cada parte con carga positiva en el núcleo, así se denomina el "sol" en nuestro modelo, tiene una carga negativa girando alrededor de este "sol", y estos son los electrones. En suma los electrones y las cargas positivas en el núcleo se compensan resultando en un elemento sin polaridad eléctrica.
En la superficie conectada al polo positivo pues faltan electrones, y en la superficie conectada al polo negativo, pues existen más electrones que los que corresponden a los átomos, y mientras que exista una tensión aplicada al condensador los electrones y la falta de electrones están en equilibrio. Si ahora llega un "ruido" electrónico atraves de la alimentación eléctrica del componente, este se manifiesta por un aumento de la tensión, el condensador pierde su equilibrio y como un aspirador absorbe electrones de la alimentación eléctrica y así se "traga" la energía de ese ruido electrónico disminuyéndolo. Cuanto más grande es el valor de un condensador, más energía puede absorber. Cuando el ruido electrónico hace que la tensión caiga debajo del valor anterior, entonces el condensador también pierde el equilibrio y puede retener menos electrones y así estos fluyen del condensador a la alimentación eléctrica del condensador logrando así compensar la disminución de la tensión. El resultado es que por este mecanismo reduce los "picos" de variaciones de tensión en la alimentación eléctrica encargándose así a que la alimentación eléctrica de la componente sea más estable.
Un circuito básico en la electrónica, y la que usamos de forma intencional en el cuarzo que genera el “reloj”, los tics de 4MHz, 8Mhz o 16MHz en nuestro controlador consiste de una resistencia y un condensador conectados entre sí. Todo circuito electrónico contiene estos elementos en las más diversas variaciones. Si ahora un “ruido” electrónico ocurre con el ritmo de resonancia de este circuito, recuerda que ruidos son “ondulaciones” con una cierta frecuencia con la que varía la tensión y por lo tanto el flujo de electrones como lo describí arriba, entonces la intensidad de este ruido aumenta y puede llegar a imposibilitar la función correcta de un IC. La frecuencia de resonancia también es influenciada por la longitud de los cables que conectan los dos polos del condensador, el cable representa una resistencia de por sí, cuando más corto el cable menor es esa resistencia.
Otro causa de ruido son ondas electromagnéticas. Los cables, en el caso de una placa, las pistas, también tienen una función de antena y la mayor energía con la cual una antena recibe una señal es cuando el largo de la antena equivale a un múltiple de la cuarta parte de la longitud de onda. Por lo tanto, manteniendo el largo de la pista entre el pin del IC y los condensadores lo más corto posible, hace que la onda que recibe sea de una longitud más corta y la energía con la que recibe menor. Así, manteniendo las pistas cortas, estas pueden recibir menos “ruidos” de ondas electromagnéticas. Un ejemplo para la causa de un ruido de esta índole son los relés. Cuando el contacto mecánico en un relé es cambiado, al soltarse de una posición ocurre una chispa, lo mismo al conectar en la otra posición. Aunque no veamos de forma visual estas chispas, su intensidad depende de la cantidad de corriente, estas chispas generan una onda electromagnética muy intensa. Cuando se realiza un variador de motores eléctricos, ver ejemplo del variador súper simple aquí en este foro, estamos generando una chispa súper intensa cuando conmutamos por ejemplo un motor eléctrico con 6V o 12V y una corriente de 1A hasta muchísimos amperio.
Sin estos condensadores de desacoplamiento el uso de una de estos variadores sería prohibitivo y en algunos casos el ruido electrónico resulta excesivo y la electrónica muestra errores de aparentemente una forma casual e imposible de prever.
La misma función tiene el condensador junto al pulsador de Reset. Cuando pinchamos este pulsador y después lo soltamos, tenemos una chispa como lo describí con el ejemplo del relé.
Sé que la explicación es larga y requiere de una lectura muy concentrada. Pero de este modo uso la oportunidad concreta, la pregunta de josechu, para tratar de compartir ciertas nociones. No es necesario entender esto para construir nuestros circuitos. Simplemente recordamos que estos condensadores de desacoplamiento de 100nF, no tenemos que usar los condensadores cerámicos que usó josechu, bastan condensadores metálicos, estos tienen un color azul y una superficie brillante y cuestan mucho menos, se tienen que montar SIEMPRE entre los polos de alimentación eléctrica de TODO IC que usemos y que los debemos montar lo más cerca posible a los pines del componente.
Otro cosa que recomendaría es no poner las componentes a lado derecho de la placa perforada, como lo ha hecho josechu, sino al lado izquierdo, estando el zócalo en la 4. Fila de perforaciones contando del borde izquierdo de la placa perforada. Así lo menciono en mis instrucciones! La razón siendo que los 3 micro interruptor de 8 posiciones los recomiendo poner a la derecha de controlador empezando con el primero de estos en la quinta fila de perforaciones contando desde el borde izquierdo y en la primera fila de perforaciones sobre el costado largo de la tarjeta perforada.
La quinta fila de perforaciones resulta por la perforación que ponemos en la esquina de 3 mm de diámetro para fijar la tarjeta sobre una plataforma, como por ejemplo la de lujo de josechu.
Y la primera fila de perforaciones resulta óptima, pues así podemos distribuir el polo negativo, tierra a lo largo de borde inferior de la tarjeta uniendo entre sí todos los pines en el lado con los dígitos de 1 a 8 de los micro interruptores de 8 posiciones.
Inmediatamente en la fila junto a la segunda línea de pines de estos micro interruptores soldamos la red de resistencia, siguiendo en las siguientes 3 filas de perforaciones la matriz de 3x8 de pines macho. A estos le siguen las 2x8 líneas de pines de la fila de 8 LEDs y finalmente la segunda red de resistencias!
El resultado es una estructura clara de la tarjeta experimental que facilitará los trabajos posteriores. A la izquierda el controlador y los conectores machos de 5x2 para los buses ISP, I2C y RS232.
En el borde inferior los micro interruptores de 8 posiciones, el primero a la izquierda el portal B, le sigue el C y finalmente el D, el A no existe en el controlador. Cuando yo hice mi tarjeta también cometí unos errores que os quiero ayudar evitar. Uno de mis errores fue poner 4 de los micro interruptores de 8 posiciones, solo existen 3 portales y el segundo, que empecé por el portal “D” y no con el “B”. La otra “mejora” que os recomiendo es no unir los pines de VCC y AVCC, los polos positivos de la alimentación del controlador (VCC) y de los circuitos análogos (AVCC), sino usar el circuito modificado que publique! La razón es la posibilidad de poder modificar el valor de la tensión aplicada a AVCC permitiendo así más libertades cuando se usan los convertidores análogo/digitales (ADC).
Aquí la imagen tomado hoy de mi propia tarjeta experimental:
Aquí el enlace por si queréis ver la imagen en alta resolución:
http://www.flickr.com/photos/hellmut1956/4618076165/" onclick="window.open(this.href);return false;
En esta imagen pueden ver como organicé mi tarjeta tal cual lo acabo de describir. En la esquina a la derecha abajo puse un conector hembra para teclado y el ratón como los que tienen los ordenadores y saqué los pines a sendos pines hembra. Así pude experimentar en conectar un teclado y un ratón a mi tarjeta experimental. En la esquina arriba a la derecha pueden ver el listón de aluminio al cual conecté dos convertidores lineales de corriente. El uno es el 7805 que usa para alimentar mi tarjeta con 5V el otro es un LM317 que me permite regular la tensión generada usando el potenciómetro de color beige que pueden ver junto a estos. Los convertidores están conectados al difusor de calor, pero aislados eléctricamente por una plaquitas de mica. Casi al centro, un poco hacia la derecha puse un segundo controlador, pueden ver el zócalo. Así he preparado para experimentar con la programación de la comunicación entre dos controladores y en el uso de unos convertidores de voltaje de NXP semiconductores que adaptan las tensiones entre los buses.
Muy pronto mi tarjeta volverá a ser utilizada, pues cuando haya completado mi velero hasta el punto donde me tengo que dedicar a la programación, usaré esta tarjeta para experimentar y verificar con la programación.
El conector con pines machos que veis arriba en el centro es aquel que uso para conectar la pantalla. Debajo veis el cable plano con el hilo correspondiendo al pin “1” del conector de color rosa insertado en los pines hembra que corresponden al conector de la pantalla. El otro cabo del cable tienes pines hembra y son insertados en la línea de pines central junto al tercer micro interruptor de 8 posiciones contando desde la izquierda.
Los conectores atornillables de color verde a la derecha son para conectar los 4 hilos del motor de paso. La fila de pines hembra que veis en la vertical junto a estos conectores verdes son para insertar los 2 MOSFETS L298, en el espacio libre a la izquierda de estos pondré el zócalo para insertar el L297 que juntos conforman el variador para motores de paso. A la derecha del cuarto de los micro interruptores de 8 posiciones tengo pensado poner el dispositivo para conectar tarjetas de memoria flash, beneficiándose así que el segundo controlador puede ser operado a solo 3,3 V, no requiriéndose así una conversión de tensiones.
En el espacio inmediatamente a la derecha arriba del controlador izquierdo pienso usar para el variador para motores DC.
El conector de 3 posiciones (color marrón claro), arriba junto al potenciómetro (color celeste) que regula el contraste de la pantalla es para conectar un canal del receptor de mi radio control y decodificarlo usando el controlador.
Inmediatamente a la izquierda, y debajo del conector de 5x8, se encuentra el espacio que usaré para conectar los 8 canales del receptor R/C. Será una matriz de 10x2, ampliable por 5 posiciones de 2x1. Así puedo experimentar con mi módulo Multiprop de robbe, que ofrece 8 controles giratorios transmitidos por un solo canal del radio control
Como pueden ver, mi tarjeta experimental se puede usar para una variedad de funciones casi ilimitada, conectando la partes entre sí usando hilos con pines macho o hembra, según el caso.