27. Depurar un circuito | Electrónica para Programadores

01 · Punto de partida

Un circuito que no anda da pistas

Armaste el circuito del Tema 26, conectaste la pila y el LED no enciende. La reacción más común es empezar a mover cosas: sacar el LED, cambiar un cable, apretar el resistor. A veces funciona, y cuando funciona no se sabe por qué.

Hay otra forma. En el tema anterior calculaste qué tensión tenía que haber en cada punto. Un circuito con una falla es un circuito donde, en algún lugar, la tensión medida deja de coincidir con la esperada. Encontrar la falla es encontrar ese lugar, y para eso alcanza con el multímetro y un orden.

¿Cuáles son las fallas que se repiten?
¿Por dónde se empieza a medir?
¿Qué indica cada lectura sobre el lugar de la falla?
¿Qué se mide con la pila conectada y qué con la pila desconectada?

02 · Catálogo

Las fallas de siempre

En un circuito de pila, resistor y LED, casi todo lo que puede salir mal entra en esta lista. Está ordenada de lo más frecuente a lo menos frecuente.

Fallas típicas de un primer montaje.
Falla	Qué se ve	Cómo se confirma
LED al revés	Apagado, nada calienta	Toda la tensión de la pila aparece sobre el LED. Dado vuelta, enciende
Una pata o un cable en la tira equivocada	Apagado, nada calienta	La tensión llega hasta un punto y desaparece en el siguiente
Falso contacto	Parpadea o se apaga al tocar la placa	Reinsertando patas y cables, uno por vez
Pila agotada o broche flojo	Apagado o muy tenue	Tensión entre los rieles, con el circuito conectado
Resistor de otro valor	Muy tenue, o demasiado brillante con el resistor tibio	Bandas, y resistencia medida sin pila
Cortocircuito entre los rieles	Apagado, y la pila o un cable se calientan	Casi 0 V entre rieles. Sin pila, la continuidad entre rieles suena
Riel partido al medio	Funciona en media placa y en la otra no	Continuidad de una punta a la otra del riel (Tema 21)
LED quemado	Apagado; a veces, una mancha oscura en la cápsula	Se comporta como uno al revés, pero dado vuelta tampoco enciende

Fijate en lo que está al final. El componente roto es la explicación que primero se le ocurre a quien empieza, y es la menos probable. Los componentes nuevos casi nunca vienen fallados: se rompen por un error de montaje, y ese error es lo que hay que encontrar.

03 · Método

El método

1
Mirar, sin tocar.
¿Está apagado, tenue o parpadea? ¿Algo calienta? ¿Funcionaba antes? ¿Qué fue lo último que se cambió? Se anota el síntoma con esas palabras. Después se compara el montaje con el esquema, pata por pata.
2
Comprobar la fuente.
Tensión entre los rieles, con el circuito conectado. Si no hay unos 9 V, el problema está en la pila o en su conexión, y no tiene sentido medir nada más hasta resolverlo.
3
Medir en el medio.
Con la punta negra fija en el negativo, se mide un punto de la mitad del camino. Esa lectura dice de qué lado está la falla, y se repite sobre la mitad que queda.
4
Una hipótesis, una prueba.
Las mediciones señalan un tramo. Se formula una sola explicación («el LED está al revés»), se desconecta la pila, se hace un solo cambio y se vuelve a probar.
5
Verificar y anotar.
Con el circuito funcionando, se repiten las tres mediciones del Tema 26. En el cuaderno: síntoma, lecturas, causa y corrección.

Mirar→fuente→medir en el medio→una prueba→verificar y anotar

Por qué medir en el medio

El camino de este circuito tiene seis puntos. Medirlos en orden, uno tras otro, puede llevar seis mediciones. Empezar por el medio descarta la mitad del circuito con cada lectura: en dos o tres mediciones queda un solo tramo. En un circuito de sesenta puntos, la diferencia es entre sesenta mediciones y seis.

04 · Lectura

Leer tensiones punto por punto

La punta negra queda fija en el borne negativo de la pila. La roja recorre el camino, desde el borne positivo hasta el riel −. Lo que se lee en cada punto es su tensión respecto del negativo (Tema 13).

En el circuito sano, la tensión de la pila se mantiene hasta el resistor, baja a unos 2 V después de él y llega a cero después del LED. Cada falla altera ese perfil de una forma reconocible:

Tensión en cada punto, en voltios, con una pila de 9,2 V. La punta negra está en el borne −.
Situación	Borne +	Riel +	Tira 5	Tira 9	Tira 10
Funciona	9,2	9,2	9,2	1,9	0
Cable rojo sin contacto	9,2	9,2	0	0	0
Resistor sin contacto	9,2	9,2	9,2	0	0
LED al revés o quemado	9,2	9,2	9,2	9,2	0
Cable negro sin contacto	9,2	9,2	9,2	9,2	≈ 7,8
Pila agotada	3,0	3,0	3,0	1,8	0
Cortocircuito entre rieles	≈ 0,3	0,3	0,3	0,3	0

Tres reglas para leer la tabla

Un corte deja la tensión de la pila de un lado y cero del otro: Cuando el camino está abierto no circula corriente, y sin corriente no cae tensión en el resistor (Tema 6). Todo lo que sigue unido al positivo marca la tensión de la pila, y todo lo que sigue unido al negativo marca cero. El corte está entre los dos puntos vecinos donde la lectura cambia.
Una fuente baja se nota en el primer punto: Si el borne + ya marca mucho menos de 9 V, el problema es la pila, o algo que le está pidiendo demasiada corriente. Por eso la fuente se comprueba primero.
Después de un LED sano, un corte no marca la tensión completa: En la fila del cable negro, la tira 10 marca 7,8 V y no 9,2 V. El multímetro deja pasar una corriente minúscula para poder medir, y el LED se queda con algo más de 1 V aunque no llegue a encender. La conclusión es la misma: hay tensión alta donde debería haber cero.

Hay una fila que el multímetro no resuelve solo. Un LED al revés y un LED quemado dan exactamente las mismas tensiones. Ahí hace falta el paso 4 del método: una prueba. Se desconecta la pila y se da vuelta el LED.

05 · Simulador

Ocho circuitos con una falla

El circuito del Tema 26, ocho veces, cada vez con una falla distinta que no se ve en el dibujo. Tenés el síntoma y el multímetro. Tocá un punto para medir su tensión: la punta negra está fija en el borne − de la pila. Cuando sepas qué pasa, elegí el diagnóstico.

SIMULADOR 27

¿Dónde está la falla?

Caso 1 de 8

Síntoma:

Multímetro—

Mediciones y pruebas0

LEDApagado

Casos resueltos0 de 8

Mi diagnóstico:

Medí primero. El diagnóstico se puede intentar más de una vez.

Recorrido guiado

1
En el caso 1, medí los seis puntos en orden.
Del borne + al riel −. Las lecturas quedan escritas junto a cada punto. Buscá los dos puntos vecinos entre los que la tensión cambia de golpe.
2
Mirá qué hay entre esos dos puntos.
Si es un cable, ya está. Si es el LED, falta una prueba: desconectá la pila, dalo vuelta y volvé a conectar.
3
En el caso 2, empezá por el medio.
Medí primero la tira 9. Según lo que marque, la falla está antes o después. Intentá resolverlo con tres mediciones.
4
Leé el síntoma antes de medir.
«Muy tenue» y «la pila está tibia» no se investigan igual que «apagado». En un caso, lo primero no es medir.
5
Probá las mediciones sin pila.
La resistencia y la continuidad solo se pueden medir con la pila desconectada. El simulador no te deja hacerlo de otra forma.
6
Resolvé los ocho.
Hay dos casos con el mismo síntoma y causas distintas, y dos con las mismas tensiones y causas distintas.

Preguntas para pensar

¿Cuál es la menor cantidad de mediciones de tensión que alcanza para ubicar un corte en este circuito?
En el caso del cortocircuito, ¿por qué el borne + marca casi 0 V si la pila es de 9 V?
¿Por qué no alcanza con medir tensiones para distinguir un LED al revés de uno quemado?

Ver respuestas sugeridas

Tres, eligiendo bien. La tira 9 parte el camino en dos; una segunda medición parte la mitad que quedó, y a veces hace falta una tercera para dejar un solo tramo. Midiendo en orden desde el borne + pueden hacer falta hasta seis.
Porque una pila real no puede sostener su tensión cuando se le pide una corriente muy grande (Tema 18). Casi toda su energía se pierde dentro de ella misma en forma de calor, y por eso se calienta.
Porque en los dos casos el LED no deja pasar corriente, y un elemento que no conduce se comporta como una llave abierta: toda la tensión queda sobre él. La diferencia está en por qué no conduce, y eso solo se ve cambiando algo.

06 · En frío

Lo que se mide sin pila

Las tensiones dicen en qué tramo está la falla. Para saber qué pasa dentro de ese tramo suelen hacer falta mediciones que solo se pueden hacer con el circuito sin alimentación (Tema 22).

Qué medición responde cada pregunta.
Pregunta	Medición	Pila
¿Llega la tensión hasta acá?	Tensión continua, punta negra en el negativo	Conectada
¿Este cable conduce de punta a punta?	Continuidad, una punta en cada extremo	Desconectada
¿Estas dos patas están en la misma tira?	Continuidad, una punta en cada pata	Desconectada
¿Algo une el riel + con el riel −?	Continuidad entre los rieles: no tiene que sonar	Desconectada
¿Este resistor es del valor correcto?	Resistencia, una punta en cada pata	Desconectada

Fallas que van y vienen

El falso contacto es la falla más molesta, porque desaparece cuando se la busca. El LED parpadea al apoyar la mano, o el circuito funciona hasta que se mueve la placa. Las mediciones dan bien, porque en ese momento hace contacto.

1
Provocarla.
Con el circuito encendido, se presiona apenas cada pata y cada cable, de a uno, con el dedo. El que hace parpadear al LED es el sospechoso.
2
Corregirla en frío.
Se desconecta la pila. Se saca esa pata, se la endereza y se la inserta a fondo en otro agujero de la misma tira. Si es un cable, se lo cambia por otro.
3
Comprobar que no vuelve.
Con la pila conectada otra vez, se mueve a propósito lo que antes fallaba. Que haya dejado de fallar solo no es una reparación.

Las causas habituales son una pata doblada que no entró del todo, un cable puente gastado, el broche flojo sobre los bornes de la pila y los cables finos del broche mal sujetos en el riel.

07 · Práctica

Entrenador: ¿cuál es el próximo paso?

Ocho situaciones. En cada una hay que elegir qué hacer a continuación o qué indican las lecturas.

ENTRENADOR 27

El próximo paso

1 / 8

Situación

Elegí una respuesta.

Aciertos0

Respondidas0 de 8

08 · Analogía para programadores

Depurar es depurar

Este es el tema del curso donde tu experiencia previa más sirve. El método es el mismo que usás con un programa que no hace lo esperado.

1
Medir en el medio es una búsqueda binaria.
Es lo que hacés al poner un punto de interrupción en la mitad de una función: si ahí los datos están bien, el error está después. Cada medición descarta la mitad de lo que queda.
2
El multímetro es un punto de inspección, no un registro de todo.
No se mide cada punto «por las dudas», igual que no se imprime cada variable. Se mide donde la respuesta cambia lo que vas a hacer después.
3
Un cambio por vez es una modificación por confirmación.
Si cambiás tres cosas y se arregla, no sabés cuál era. Si cambiás tres cosas y empeora, tampoco sabés cuál deshacer.
4
Provocar el falso contacto es reproducir el error.
Una falla que no se puede reproducir no se puede dar por corregida. Por eso se mueve a propósito lo que fallaba.
5
El componente roto es «el compilador tiene un error».
Puede pasar, pero es lo último que se revisa. Antes está todo lo que hiciste vos.

Comparar las lecturas con lo esperado se puede escribir como una función. Esta recorre los puntos en orden; como ejercicio, probá con otras filas de la tabla de la sección 04, y pensá cómo la cambiarías para que empiece por el medio:

Python en tu navegador. Hacé clic dentro de un bloque para editarlo y usá el botón «Ejecutar Python». La primera vez se descarga el intérprete (Pyodide) y tarda unos segundos; después es inmediato.

puntos   = ["borne +", "riel +", "tira 5", "tira 9", "tira 10", "riel -"]
esperado = [9.2, 9.2, 9.2, 1.9, 0, 0]
medido   = [9.2, 9.2, 9.2, 0, 0, 0]

def primer_desvio(esperado, medido, margen=0.5):
    for i in range(len(esperado)):
        if abs(esperado[i] - medido[i]) > margen:
            return i
    return -1

i = primer_desvio(esperado, medido)
if i == -1:
    print("Todas las lecturas coinciden con lo esperado")
elif i == 0:
    print("La fuente ya mide mal: revisar la pila y su conexion")
else:
    print("Revisar lo que hay entre " + puntos[i - 1] + " y " + puntos[i])

Cambiá la lista medido por [9.2, 9.2, 0, 0, 0, 0]. ¿Entre qué puntos señala ahora el desvío?

09 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«No anda: debe estar quemado el LED»

Es la causa menos frecuente de la lista. Antes están la orientación, una pata en la tira vecina, un cable flojo y la pila. Y si el LED se quemó, hay que encontrar por qué antes de poner otro.

«Cambio todo y pruebo de nuevo»

Si funciona, no se sabe qué fallaba y la próxima vez se repite. Si no funciona, ahora hay más cosas distintas respecto del montaje original, y alguna puede ser un error nuevo.

«Mido 9 V sobre el LED: le está llegando tensión, así que el LED está mal»

Un LED que funciona se queda con unos 2 V. Que tenga los 9 V indica que no conduce: puede estar al revés, que es mucho más probable, o quemado. La medición señala el lugar, no la causa.

«Mido continuidad con la pila puesta, para ir más rápido»

En continuidad y en resistencia, el multímetro usa su propia pila para medir. Con el circuito alimentado la lectura no sirve, y el instrumento puede dañarse (Tema 22).

«Lo moví y volvió a andar: listo»

Un falso contacto que se corrige solo, vuelve solo. Hay que encontrar qué pata o qué cable era, reinsertarlo o cambiarlo, y comprobar moviéndolo a propósito.

«Si la pila mide 9 V suelta, la fuente está bien»

Una pila gastada puede marcar bastante sin nada conectado y caer al entregar corriente. La fuente se comprueba entre los rieles, con el circuito conectado.

10 · Práctica guiada

Ejercicios

Ejercicio 1: ubicar el corte

El LED funcionaba y se apagó después de mover la placa. Lecturas, con la punta negra en el borne −: riel + 9,1 V; tira 9: 0 V. ¿Qué medirías a continuación, y qué conclusión sacás de cada resultado posible?

Ver solución razonada

La falla está entre el riel + y la tira 9: ahí quedan el cable rojo y el resistor. La medición que los separa es la tira 5. Si marca 0 V, el corte está en el cable rojo. Si marca 9,1 V, está en el resistor: una de sus patas no hace contacto. Como se apagó al mover la placa, lo más probable es que algo se haya aflojado, no que se haya roto.

Ejercicio 2: nueve voltios de los dos lados

Pila: 9,2 V entre rieles. Tira 9: 9,2 V. Tira 10: 0 V. El LED está apagado y nada calienta. ¿Qué descartan estas lecturas? ¿Cuál es la prueba siguiente?

Ver solución

Descartan la pila, el cable rojo y el contacto del resistor, porque la tensión llega hasta la tira 9. También descartan el cable negro, porque la tira 10 está en cero. Queda el LED, que no conduce. La prueba: desconectar la pila y darlo vuelta. Si enciende, estaba al revés. Si no, está quemado, y antes de reemplazarlo hay que averiguar si en algún momento estuvo conectado sin resistor.

Ejercicio 3: todo mide casi bien

El LED enciende muy tenue. Lecturas: riel + 9,2 V; tira 5: 9,2 V; tira 9: 1,8 V; tira 10: 0 V. ¿Cuál es la tensión sobre el resistor? ¿Qué medición falta?

Ver solución

Sobre el resistor hay 9,2 − 1,8 = 7,4 V, un valor normal. Las tensiones no muestran la falla porque el LED se queda con unos 2 V con casi cualquier corriente. Lo que falta es saber cuánta corriente circula, y para eso hay que conocer el resistor: leer sus bandas y medirlo sin pila. Si marca 10 kΩ, la corriente es 7,4 ÷ 10 000 = 0,74 mA, veinte veces menos de lo previsto.

Ejercicio 4: provocar y encontrar

Con tu circuito del Tema 26 funcionando y medido, pedile a alguien que le introduzca una falla sin que mires: dar vuelta el LED, correr una pata a la tira vecina, cambiar el resistor o aflojar un cable. Encontrala midiendo, sin mirar el montaje de cerca. Anotá cuántas mediciones usaste.

Ver orientación

La regla para quien introduce la falla: nunca sacar el resistor del camino ni unir los rieles. Si resolvés cada caso con tres mediciones de tensión y, cuando hace falta, una prueba sin pila, el método está incorporado.

11 · Síntesis

Ideas para recordar

Si algo calienta o huele, se desconecta antes de medir.
Primero la fuente: tensión entre los rieles, con el circuito conectado.
La falla está entre el último punto que mide bien y el primero que mide mal.
Medir en el medio descarta la mitad del circuito con cada lectura.
Toda la tensión de la pila sobre un componente significa que por ahí no pasa corriente.
Tensión, con la pila conectada. Continuidad y resistencia, con la pila desconectada.
Un cambio por vez, y el componente roto es la última hipótesis.

¿Listo para el Tema 28?

Podés avanzar si sos capaz de responder esto sin mirar:

Decir qué se mide primero cuando un circuito no enciende y nada calienta.
Explicar qué indica una lectura de 9 V en la tira 9 con el LED apagado.
Decir cómo se distingue un LED al revés de uno quemado.
Nombrar dos mediciones que solo se hacen con la pila desconectada.
Describir cómo se busca un falso contacto.

Ya sabés armar un circuito y encontrar por qué no funciona. Falta poder dejarlo escrito para repetirlo dentro de un mes. En el próximo tema: del esquema a la protoboard y de vuelta.