Quali sono i principali componenti di una scheda elettronica e le loro funzionalità

La scheda elettronica può essere definita come il cuore pulsante di un qualsiasi dispositivo elettronico in quanto mette in comunicazione tutti gli elementi presenti. Di fatto i componenti di una scheda elettronica non sono molti ma è importante conoscerne le diverse tipologie per sceglierne di qualità durante l’assemblaggio.

Per la produzione di una scheda elettronica i componenti fondamentali da montare e fissare sul circuito stampato sono:

1. Resistore
2. Condensatore
3. Diodo
4. Transistor
5. Induttore
6. Relè
7. Oscillatore al cristallo di quarzo

Senza questi componenti il funzionamento dell’intero dispositivo, o alcune funzioni specifiche, sarebbero compromessi. È bene sottolineare inoltre che sulla base del funzionamento e della destinazione d’uso i componenti della scheda possono variare.

Le funzioni dei componenti di una scheda elettronica

Al primo posto trai componenti di una scheda elettronica troviamo il resistore o, in gergo comune, resistenza. Questo componente si occupa di limitare il flusso di elettroni ed innescare una caduta di tensione ogni volta che la corrente passa all’interno del circuito. Occupandosi unicamente di gestire il flusso di corrente consumando energia elettrica, non può essere considerato un elemento attivo del circuito stampato. Al secondo posto troviamo il condensatore, un componente passivo dalla forma cilindrica dotato di un polo negativo ed uno positivo il cui funzionamento si basa sull’alternarsi di due fasi:

1. caricamento dell’energia fino al raggiungimento della massima capacità;
2. rilascio dell’energia verso l’esterno.

Il condensatore si trova solitamente all’interno di un contenitore di alluminio per scongiurare il rischio di incidenti durante la seconda fase.

L’ultimo componente passivo presente sul circuito stampato, che controlla e gestisce la direzione del flusso di corrente è il diodo caratterizzato da due terminali con cariche opposte (il catodo e l’anodo) e dotato di una maggiore resistenza rispetto ai conduttori. Nel momento in cui la corrente prova a prendere una direzione differente il diodo la blocca: la natura del ruolo del diodo lo rende indispensabile per contenere l’effetto di un componente su un altro.

Il primo componente a svolgere un ruolo attivo in una scheda elettronica è il transistor responsabile di facilitare (e ove necessario contenere) il passaggio della corrente tra i tre terminali che lo compongono.

I transistor vengono collegati tra loro in minuscoli cip per produrre microprocessori e computer.

Per la creazione del campo magnetico al passaggio della corrente nel cavo è necessario l’induttore che funziona in questo modo: quando la corrente aumenta viene intrappolata nel campo elettromagnetico mentre al contrario viene rilasciata sottoforma di potenza elettrica.

Il componente elettromeccanico azionato attraverso la corrente elettrica è il relè, una bobina di filo conduttore in rame avvolta su un materiale ferromagnetico dotato di contatti elettrici. La corrente elettrica attiva la bobina di filo generando un campo elettromagnetico che a sua volta aziona il nucleo che attraverso l’interruttore apre e chiude il circuito elettrico. Questo componente può essere utilizzato anche come commutatore, quando il relè presenta tre contatti, o da interruttore quando ne ha solamente due.

In base al funzionamento è possibile scegliere tra relè bistabili, passo – passo, temporizzati, monostabili e differenziali. Infine, l’ultimo componente è l’oscillatore di cristallo al quarzo utilizzato all’interno dei dispositivi di tipo digitale date le proprietà piezoelettriche ovvero quelle proprie che nei materiali cristallini permettono la polarizzazione, lo sviluppo di una differenza di potenziale e la deformazione in presenza di pressione dall’esterno.

A fronte di tali caratteristiche è possibile progettare e produrre circuiti che sfruttano la risonanza meccanica per ottenere un segnale elettrico con una specifica frequenza. Nel caso del cristallo di quarzo la frequenza risulta stabile nel tempo anche quando ci sono dei cambiamenti di temperatura.