Ramon

Ramon
Ramon Gallart

dimecres, 15 de novembre del 2023

La bellesa interior de l'electrònica clàsica.

El components electrònics han estat dissenyats expressament per satisfer les necessitats tècniques, però aquest disseny ha conduit a  un bellesa accidental: l'estètica que sorgeix de les coses que no s'esperaven veure.

Aquesta resistència de pel·lícula d'alta estabilitat, d'uns 4 mil·límetres de diàmetre, es fa de la mateixa manera que la resistència de pel·lícula de carboni, però amb més precisió. Una vareta de ceràmica està recoberta amb una fina capa de pel·lícula resistiva (metall prim, òxid metàl·lic o carboni) i després es mecanitza una ranura helicoïdal perfectament uniforme a la pel·lícula.


En lloc de recobrir la resistència amb una epoxi, està tancada hermèticament en un petit envoltant de vidre. Això fa que la resistència sigui més robusta, ideal per a casos especials, com ara la instrumentació de precisió, on l'estabilitat a llarg termini de la resistència és crítica. L'embolcall de vidre proporciona un millor aïllament contra la humitat i altres canvis ambientals que els recobriments estàndards com seria l'epoxi.

Cal fer 15 voltes d'un cargol d'ajust per moure un potenciòmetre d'un extrem al altre del seu rang resistiu. Els circuits que requereixen d'un ajust fi, utilitzen aquest tipus de pot. L'element resistent és una tira de cermet, un compost de ceràmica i metall, serigrafiada sobre un substrat de ceràmica blanca. El metall serigrafiat enllaça cada extrem amb els pins de connexió. 


Els condensadors són components fonamentals electrònics que emmagatzemen energia en forma d'electricitat estàtica. S'utilitzen de moltes maneres, inclòs per a petit emmagatzematge d'energia, per suavitzar els senyals electrònics i com a cèl·lules de memòria d'ordinador. El condensador més senzill consta de dues plaques metàl·liques paral·leles amb un buit entre elles, però els condensadors poden prendre moltes formes sempre que hi hagi dues superfícies conductores, anomenades elèctrodes, separades per un aïllant.


Un condensador de disc ceràmic és un condensador de baix cost. El seu aïllant és un disc ceràmic, i les seves dues plaques paral·leles són recobriments metàl·lics extremadament prims que s'evaporen o s'escampen a les superfícies exteriors del disc. Els cables de connexió s'uneixen mitjançant soldadura i tot el conjunt es submergeix en un material de recobriment porós que s'asseca amb força i protegeix el condensador dels danys.

Els condensadors de pel·lícula acostumen a estar instal·lats en equips d'àudio d'alta qualitat, com ara amplificadors, tocadiscos, equalitzadors i sintonitzadors de ràdio. La seva principal característica és que el material dielèctric és una pel·lícula de plàstic de polièster o polipropilè.


Els elèctrodes metàl·lics es connecten amb les llargues tires de plàstic i després s'enrotllen en una epoxi que uneix el conjunt. Per  acabar, tot el conjunt es submergeix en un revestiment exterior resistent i es marca amb el seu valor. Altres tipus de condensadors de pel·lícula es fan apilant capes planes de plàstic metal·litzada, en lloc d'enrotllar capes

el condensador de tàntal te una pastilla porosa de metall de tàntal al núcli. El pellet està fet de pols de tàntal i sinteritzat, o comprimit a alta temperatura, en un sòlid dens que és semblant a una esponja.

Igual que una esponja de cuina, el pellet resultant té una gran superfície per unitat de volum. A continuació, el pellet s'anoditza, creant una capa d'òxid aïllant amb una superfície igualment alta. Aquest procés inclou molta capacitat en un dispositiu compacte, utilitzant una geometria semblant a una esponja en lloc de les capes apilades o enrotllades que utilitzen la majoria dels altres condensadors.


El terminal positiu del dispositiu, o ànode, està connectat directament al metall de tàntal. El terminal negatiu, o càtode, està format per una fina capa de diòxid de manganès conductor que recobreix el pellet

Els inductors són components fonamentals electrònics que emmagatzemen energia en forma de camp magnètic. S'utilitzen, per exemple, en alguns tipus de fonts d'alimentació per convertir tensions emmagatzemant i alliberant energia alternativament. Aquest disseny d'eficiència energètica ajuda a maximitzar la durada de la bateria dels telèfons mòbils i altres aparells electrònics portàtils.

Els inductors solen consistir en una bobina de filferro aïllat embolicat al voltant d'un nucli de material magnètic com el ferro o la ferrita, una ceràmica plena d'òxid de ferro. El corrent que flueix al voltant del nucli produeix un camp magnètic que actua com una mena de volant per al corrent, suavitzant els canvis en el corrent mentre flueix per l'inductor.


Aquest inductor axial té una sèrie de voltes de filferro de coure envernissat i embolicat al voltant d'una forma de ferrita i soldat a cables de coure als seus dos extrems. Té diverses capes de protecció: un vernís transparent sobre els bobinatges, un recobriment verd clar al voltant de les juntes de soldadura i un revestiment exterior verd sorprenent per protegir tot el component i proporcionar una superfície per a les ratlles de colors que indiquen el seu valor d'inductància.


El transformador té diversos bobinatges i s'utilitza en fonts d'alimentació per crear múltiples tensions de sortida en Vca des d'una sola entrada.

Els petits cables que estan més a prop del centre tenen una alta impedància. Aquests bobinatges porten una tensió més alta però un corrent menor. Estan protegides per diverses capes de cinta, un escut electrostàtic de làmina de coure i més cinta.


Els bobinatges exteriors, són de baixa impedància i estan fets amb un cable aïllat més gruixut i menys voltes. Mantenen una tensió més baixa però un corrent més alt.

Tots els enrotllaments s'emboliquen al voltant d'una bobina de plàstic negre. S'uneixen a dues peces de ceràmica de ferrita per formar el nucli magnètic al cor del transformador.

Font: Eric Schlaepfer runs the popular engineering Twitter account @TubeTimeUS, where he posts cross-section photos, shares his retrocomputing and reverse engineering projects, investigates engineering accidents, and even features the occasional vacuum tube or two. He is coauthor of Open Circuits: The Inner Beauty of Electronic Components (No Starch Press, 2022).