La scheda elettronica è sicuramente la parte principale e fondamentale di ogni dispositivo elettronico dato che permette di far comunicare tutti gli elementi all’interno di un dispositivo. In parole povere non è altro che il cervello di ogni macchina. Per poterla definire tale una scheda deve avere dei componenti montati e fissati sul circuito stampato che consentano di controllare sia la corrente elettrica sia di portare a termine determinate lavorazioni.
Sebbene i componenti principali utilizzati nelle schede elettroniche non siano molti, sono invece diverse le varianti, e la qualità, degli stessi. Per questo, Eurek sceglie accuratamente i componenti da utilizzare per poter realizzare schede elettroniche sicure e altamente durevoli.
In questo articolo, Eurek approfondisce quali sono e che funzioni hanno i componenti di una scheda elettronica e perché è importante sceglierli accuratamente.
Indice dei contenuti
Differenza tra SMT e PTH
Prima di entrare nello specifico, è necessario fare una distinzione fondamentale sulle diverse tipologie di assemblaggio dei componenti. Stiamo parlando della differenza tra componenti SMT (Surface Mount Technology) e PTH (Pin Through Hole).
Nel primo caso ci si riferisce a un sistema avanzato e innovativo di assemblaggio delle schede elettroniche che permette di montare in modo automatico tutte le componenti (perché prive di un foro passante) tramite l’utilizzo di macchinari specifici.
Nel secondo caso, invece, i componenti della scheda vengono assemblati tramite saldatura manuale, questo per diverse ragioni: o perché sono presenti componenti vecchie e non equivalenti in SMT o per ragioni specifiche di utilizzo dell’utente in base al progetto o anche per scelte economiche.
In generale, comunque, le schede elettroniche possono presentare componenti sia SMT che PTH a seconda della tipologia di progetto da realizzare.
Vuoi approfondire l’argomento? Leggi l’articolo “SMD Elettronica: come si differenzia dai processi PTH? Scoprilo ora”.
I componenti principali
Spiegate le diverse tipologie di assemblaggio di una scheda madre, vediamo ora quali sono i componenti principali che la compongono e quali funzioni hanno.
Il Resistore
Il resistore, o resistenza, è uno dei componenti elettronici più diffusi ed è utilizzato in quasi tutti i circuiti. I resistori hanno una resistenza elettrica che, durante il passaggio dell’energia elettrica all’interno del circuito, limita il flusso di elettroni e provoca una caduta di tensione. La sua funzione, quindi, è quella di limitare e gestire il flusso della corrente. È un componente passivo in quanto non è in grado di generare corrente, ma solo di consumarla. La sua unità di misura è proprio la resistenza, che si misura in Ohm.
Il Condensatore
Il condensatore è un altro componente passivo, fondamento dei circuiti elettrici, di forma cilindrica con due terminali (polo positivo e polo negativo). I condensatori sono in grado di accumulare e immagazzinare l’energia elettrica di un campo magnetico per poi rilasciarla gradualmente nel tempo. Come è facile intuire, il funzionamento dei condensatori è suddiviso in due fasi:
- La fase di carica in cui immagazzina l’energia al suo interno fino al raggiungimento della capacità massima.
- La fase di scarica in cui rilascia la carica accumulata al suo esterno. È una fase pericolosa soprattutto se il condensatore è molto potente. Per questo motivo i condensatori sono protetti da contenitori di alluminio.
Il Diodo
Il diodo è un altro componente elettronico passivo di forma cilindrica a due terminali con cariche opposte (anodo e catodo). È un semiconduttore ossia assume una resistenza maggiore a quella dei conduttori ma inferiore a quella degli isolanti. Il diodo è un interruttore unidirezionale e la sua funzione principale è quella di controllare la direzione del flusso di corrente: la corrente che passa attraverso il diodo può procedere verso una direzione soltanto. Infatti, se cerca di andare verso la direzione opposta viene bloccata. Solitamente viene utilizzato per isolare l’effetto di un componente su un altro.
Il Transistor
Il transistor, base dell’elettronica moderna e del chip, è un componente elettronico attivo, ossia in grado di generare corrente. È un dispositivo a tre terminali e viene impiegato principalmente per limitare o facilitare il passaggio di corrente tra i suoi due contatti in base alla presenza o meno di corrente su un terzo contatto. Utilizzati in enormi quantità (milioni o addirittura miliardi), vengono interconnessi in minuscoli chip per creare ad esempio computer e microprocessori.
L’Induttore
L’induttore è un componente avvolto da un cavo a spirale di materiale conduttivo (solitamente rame) che permette di generare un campo magnetico quando viene fatta passare corrente elettrica attraverso il cavo. Nel caso in cui la corrente aumenti, questa viene immagazzinata all’interno del campo magnetico. Al contrario, invece, nel caso in cui la corrente diminuisca l’energia viene rilasciata come potenza elettrica. La capacità di un induttore di immagazzinare energia è misurata in Henry.
Il Relè
Il relè è un componente elettromeccanico che viene azionato grazie alla corrente elettrica. Il relè è composto da un elettromagnete costituito da una bobina di filo conduttore (solitamente rame) avvolto intorno a un nucleo di materiale ferromagnetico e da una serie di contatti elettrici. Quando la bobina viene azionata dalla corrente elettrica, si genera un campo elettromagnetico che metterà in moto il nucleo che, collegandosi all’interruttore, aprirà o chiuderà il circuito elettrico. Il relè può fungere da interruttore o da commutatore: un relè a due contatti funge da interruttore, mentre quello a tre contatti da commutatore. In commercio esistono una grande varietà di relè in base al funzionamento. Alcuni di questi sono: monostabili, bistabili, passo-passo, ad impulsi, temporizzati, differenziali.
Oscillatore al cristallo di Quarzo
L’oscillatore al cristallo di quarzo è un circuito elettronico, componente fondamentale nella progettazione dei dispositivi digitali. Viene utilizzato all’interno del circuito per le sue proprietà piezoelettriche: ossia la proprietà di certi materiali cristallini di polarizzarsi e generare una differenza di potenziale e deformarsi in maniera elastica se sottoposti a pressione esterna. Queste caratteristiche permettono di realizzare dei circuiti elettronici che usano la risonanza meccanica per ottenere un segnale elettrico di una determinata frequenza. La frequenza prodotta dal cristallo al quarzo è molto stabile nel tempo e al variare delle temperature. L’oscillatore al cristallo converte l’energia elettrica fornita da una batteria in un segnale sinusoidale.
Conclusione
Oltre alle due diverse tipologie di assemblaggio dei componenti di una scheda elettronica (SMT e PTH), spiegate a inizio articolo, è importante ribadire come esistano dei componenti fondamentali per la costituzione di una scheda elettronica e che stanno alla base del funzionamento fisico di essa. Senza questi componenti molte delle funzioni svolte da una scheda elettronica verrebbero meno e pertanto non esisterebbero dispositivi con funzioni così complesse e specifiche.
Anche per le schede elettroniche, a seconda dell’utilizzo e del funzionamento, i componenti utilizzati cambieranno e avranno funzioni diverse, per questo è fondamentale saper scegliere i componenti corretti e della qualità migliore.
Affidarsi ad Eurek per la realizzazione della tua scheda elettronica significa affidarsi a un partner attento ed esperto, capace di indirizzarti verso il progetto migliore per il tuo dispositivo e verso la scelta dei materiali migliori. Contattaci e parliamo del tuo progetto davanti a un caffè.
