En el món de tecnologia solem tractar als nostres dispositius pels components que el formen. Però els nostres processadors, targetes gràfiques, plaques base, SSD, fonts d'alimentació… són dissenys electrònics en què les resistències i condensadors, dos dels components més bàsics, realitzen un gran paper.

Anem a explicar en termes generals per a què serveixen i que entenguis per què un bon disseny és imprescindible en la qualitat de l'component.

Índex de continguts

Usos de Resistències i condensadors

Limitar el corrent (Resistències)

El corrent que passa per un component multiplicada pel voltatge, determina la potència que consumeix en Watts W.

Si volem limitar el corrent que passa per una pista electrònica, com pot ser la de comunicació d'un sensor amb un microxip de control, se situa una resistència perquè el corrent quedi determinada pel voltatge dividit per la resistència. Això ho farem per protegir dispositius electrònics de corrents massa grans, que els destrueixen a l'instant.

Les comunicacions digitals cablejades i entrades com botons i encoders rotatius requereixen de resistors pull-up i pull-down que asseguren els estats alt i baix.

Pull-up i pull-down (Resistències)

Les comunicacions digitals, tants els que connecten dispositius "externs" com USB com els interns com I2C, es fan a través de busos de dades.

Aquests busos digitals són pistes que connecten un dispositiu amb l'altre i, moltes vegades, a un conjunt de dispositius entre si. Atès que les comunicacions digitals es fan amb uns i zeros, aquests en la realitat física són respectivament voltatges alts i baixos segons cada estàndard hagi definit.

Per exemple, l'estàndard USB de baixa velocitat té dues línies D + i D- al bus de dades. Per transmetre un 1, de posa 2, 8 V en D + amb un resistor de 15 K a massa (0V) i 0, 3 V en D- amb 1, 5 K a positiu (3, 3 V). Per transmetre un 0, es té un D + menor que 0, 3 V i un D- superior a 2, 8 V, ambdós tenint els resistors pull-down i pull-up respectivament. El dispositiu receptor compara els voltatges i detecta què ha rebut.

Aquests resistors de 15 K en pull-down i 1, 5 K en pull-up asseguren que després d'un canvi de voltatge es manté el nivell. Sense ells, els dispositius no podrien mantenir-los i el voltatge aniria fluctuant i prement, de manera que la comunicació es embrutaria i els errors impedirien la connexió correcta.

Emmagatzematge instantani de poca energia (Condensadors)

En aplicacions molt variades ens pot interessar emmagatzemar una petita quantitat d'energia en un disseny electrònic.

Quan hi ha una pèrdua momentània d'energia en l'alimentació d'un xip, aquest perd el seu estat i el seu funcionament en tot el dispositiu és erroni. Si situem un condensador a la pista d'alimentació, durant els moments que pot durar la pèrdua podem mantenir els estats interns.

Els filtres permeten que només passin les freqüències que grans que, menors que o entre dos valors definits.

Filtres de freqüències (Resistències i condensadors)

Tot i que els filtres també poden fer-se mitjançant bobines, normalment estan formats per resistències i condensadors.

A cada punt de l'circuit electrònic ens interessa que hi hagi només les freqüències compreses en un rang, segons la intencionalitat de la pista. En una pista d'alimentació només voldrem corrent continu de freqüència nul·la. En una pista de comunicació, voldrem eliminar tota corrent continu i només tenir freqüències altes.

Per filtrar amb més qualitat s'usen filtres d'ordre major, amb amplificadors operacionals, però en moltes ocasions són suficients els d'ordre zero que només fan servir resistències, condensadors i díodes si és el cas.

---

conclusió

Encara que quan es té experiència en disseny electrònic és possible identificar quina funció compleixen els components electrònics per exemple en una placa base, no és la nostra intenció ensenyar per poder comparar la qualitat entre us models i altres basant-nos en això.

Amb el que hem explicat en aquesta publicació el lector ha d'entendre que a més de xips GPU, RAM, controlador, etc., els components senzills com resistències i condensadors també juguen un paper molt important en el bon rendiment i robustesa d'un dispositiu com pot ser un SSD o una targeta gràfica.

Per això, quan es parla de la qualitat d'una marca o un model sobre una altra, el bon disseny electrònic no condiciona sinó determina que doni problemes o no i que el seu rendiment sigui major o menor.