TIPOS DE PLACA BASE

Concepto

La placa base es una gran tarjeta de circuito impreso la cual constituye el esqueleto de nuestro ordenador. En sus ranuras van fijados todos los demás componentes, y su calidad influirá sustancialmente en la velocidad del equipo, además de las posibilidades del equipo.

-Función

Su función es albergar el zócalo para insertar el microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales que permitan la conexión de tarjetas-adaptadoras adicionales. En la placa base también se incluye el denominado Chipset o conjunto de circuitos integrados. Dicha placa base por tanto nos sirve para mantener conectados y comunicados entre sí todos los componentes hardware que la integran.

-Tipos de placa base

• Baby-AT

Fue el estándar absoluto durante años. Define una placa de unos 8,5" x 13" pulgadas o 216 x 330 mm, con unas posiciones determinadas para el conector eléctrico dividido en dos piezas P8 y P9. Estas placas son las típicas de los ordenadores <<clónicos>> desde el 286 hasta los primeros Pentium.

•  ATX

Actualmente son las más usadas, su tamaño es de 12" x 9,6" pulgadas o 305 x 244 mm. Se las supone de más fácil ventilación y menos maraña de cables que las Baby-AT, debido a la colocación de los conectores. La diferencia a primera vista con las AT se encuentra en sus conectores, que suelen ser más.

• ITX

Estándar creado por la marca VIA en el año 2001, diseñado para montar equipos compactos integrando todo los dispositivos, su tamaño es de 175 x 73 x 55 mm y tienen salida solo de 5 y 12 V por tanto deben tener un transformador para lograr los 3,3 V, ofrecen una potencia máxima de 75 W.

• DTX

Dicho factor de forma lo creó AMD en el año 2007, es un factor de forma abierto y compatible con el formato ATX. Es un formato pequeño para PC con unas dimensiones de 8" x 9,6" pulgadas o 203 x 170 mm con un máximo de 2 ranuras de expansión de tipo PCI-Express y una PCI

• LPX

Esta placa es de tamaño similar a la Baby-AT, es decir 9" x 11-13" pulgadas o 229 x 279-330 mm, con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que está pinchada, la risercad.

• NLX

Este formato fue creado por Intel en 1997 en colaboración con IBM, es un diseño nuevo incluyendo las mejoras y, ventajas del ATX. Es de fácil mantenimiento, el tamaño es de 8"-9" x 10"-13,6" pulgadas o 203-228 x 254-345 mm.

• ETX

Es tomado como estándar embebido, debido a su alto grado de integración y compactación utilizándose similarmente a un circuito integrado. Su tamaño es de 3,7" x 4,9" pulgadas o 95 x 125 mm.

• PC/104

Es un estándar de formato empotrado controlada por el consorcio PC/104 fue creado por Ampro en 1987 y posteriormente estandarizado en 1992, que define un factor de forma y de bus de ordenador. El tamaño estándar de tarjetas que cumplen con el factor de forma es de 3,55" x 3,775" pulgadas o 90,17 x 95,89 mm, mientras que la altura es normalmente limitada a los límites de los conectores.

• UTX

Formato de placas de base reducido creado por la compañía TQ-Components en el año 2001. Se utiliza en sistemas embebidos y en IPC. Su instalación se realiza en un zócalo especial. Su tamaño es de 3,45" x 4,25" pulgadas o 88 x 108 mm.

• smartModule

Formato de placas base reducido creado por la compañía Digital-Logic. Se utiliza en sistemas embebidos y ordenadores de abordo. Su instalación se realiza en un zócalo especial. Su tomaño es de 2,59" x 3,34" pulgadas o 66 x 85 mm.

• WTX

Es un formato diseñado por Intel en el año 1998 para estaciones de trabajo y servidores. Es un formato de gama alta para soportar varios procesadores u múltiples discos duros. Esta placa base tiene dos conectores para fuentes de alimentación WTX 24 pines y 22, el diseño permite una mejor refrigeración. Su tamaño es de 14" x 16,75" o 354 x 425 mm.

• Diseños Propietarios

Los grandes fabricante de ordenadores como IBM, Compaq, Hewleet-Packar, etc. suelen ofrecer al mercado placas de tamaños y formas peculiares.

• XT

Es un factor de forma creado por IBM en el año 1983 para su primer ordenador personal. Múltiples desarrolladores se basaron en esta placa base convirtiéndose así en un estándar al estar las especificaciones abiertas. Su tamaño es de 8,5" x 11" pulgadas o 216 x 279 mm.

• AT

Es un formato de placa base introducido en el año 1984 en los IBM AT y sus clónicos de sobremesa, completo y torre completo. Su tamaño es de 12" x 13,8" pulgadas o 350 x 305 mm.

Conectores, Cables y Puertos de un ordenador (Tabla Resumen)

Conectores, Cables y Puertos de un ordenador (Tabla Resumen) from Dani Lara

Puertos y Conectores De La Placa Base

Placa base entregada en clase:

La placa base es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora. Es una parte fundamental para armar cualquier computadora personal de escritorio o portátil.

-Conectores Hembra MiniDIN para teclado y ratón

El conector miniDIN es un conector que nos sirve para conectar los teclados de tipo PS/2, teclados para los Intel Pentium o AMD K7,o superiores en los clónicos y desde la familia de ordenadores IBM PS/2, así como el ratón que ya no iría conectado al puerto serie. Conector morado (teclado) y conector verde (ratón).

-Puertos series y paralelos

El puerto serie es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadoras y periféricos, donde la información es transmitida bit a bit, enviando un solo bit a la vez. En este puerto conectaremos el modem que generalmente tiene conexión serie, también conectábamos el ratón. La nomenclatura que tienen estos puertos en el sistema operativo Windows es: COM1 y COM2; el COM1 es el primer puerto serie y el COM2 es el segundo. Los hay de dos tipos síncronos y asícronos, usando un conector DB9 para el tipo asíncrono y conector DB25 para el tipo síncrono.

Conector macho DB9 en ordenador de la imagen anterior

El puerto paralelo es una interfaz entre un computador y un periférico, cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez. En este puerto era donde se conectaba la impresora que, generalmente, tenían dicho conector. La nomenclatura que tiene este puerto en el sistema operativo Windows es LPT1, siendo el primer puerto pararelo; en caso de tener más se llamarían LPT2 y LPT3. El nombre de este conector es DB25 hembra.

Conector hembra DB25 en ordenador de la imagen anterior

-Conector VGA

La sigla VGA proviene de (Video Graphics Array o Video Graphics Adapter) se trata de un conector semitrapezoidal con 15 terminales, que se encarga de enviar las señales referentes a los gráficos desde la computadora hasta una pantalla para que sean mostrados al usuario.

Conector hembra de tipo DB15 de tres filas analógico de la imagen anterior

-Puerto USB

En este puerto podemos conectar un sinfín de dispositivos y periféricos. Los conectores USB los podemos encontrar en el panel frontal, en el panel trasero de la placa base o en tarjetas de expansión. Suelen ir en parejas de dos. Existen tres tipos de conectores: El USB A, USB B, USB C y el mini-USB diferenciándose en el tamaño y la forma del conector, pero todos tienen en común cuatro hilos. En la imagen anterior se ha mostrado un conector hembra USB de tipo A.

-Conector RJ45

En este conector podemos enchufar los cables para establecer una red de área local en sus diversos tipos, irán conectados desde las tarjetas de red de los ordenadores a los Hub, Swich, Router, o cualquier periférico que admita conectividad por red de área local.

En la imagen anterior se ha mostrado un conector hembra RJ45.

-Conectores de audio

Estos conectores pueden estar situados en una tarjeta de sonido que el ordenador tenga instalada en un slot de expansión, en el panel trasero de la placa base, o en el panel frontal del ordenador.

El conector hembra marcado en verde está diseñado para conectar los altavoces delanteros, el rosa para conectar un micrófono, el azul es para conectar una entrada o salida de línea diseñada para enchufar a cadenas de música, el naranja para los altavoces central/subgrave, el negro para los altavoces traseros, y el gris para los altavoces laterales. (los conectores naranja, negro y gris se usan solo cuando queramos sacar sonido envolvente, tal como 4.1, 5.1, o 7.1) (Si solo queremos unos altavoces o auriculares usaremos solo el conector verde usando así un sonido 2.1 correspondiente al estéreo clásico.

En la imagen anterior se ha mostrado unos conectores hembra del panel de audio tipo jack de 3,5 mm.

-Conector SATA

En este conector podemos enchufar diversos dispositivos que utilicen esta forma de conexión con el ordenador. Este tipo de conector puede estar integrado en la placa base o en una tarjeta Serial ATA insertada en un bus de expansión. Los dispositivos SATA más habituales que conectaremos externamente son discos duros, lectores/grabadores de CD, DVD y Blu-ray.

Existen dos tipos de conectores Serial ATA: el SATA que es de siete pines en <<L>> para bajo rendimiento y distancias cortas, y el External SATA de siete pines plano o en <<I>> para alto rendimiento y distancias largas.

En la imagen anterior se ha mostrado un conector SATA hembra de tipo L de bajo rendimiento.

-Conector IDE

IDE es un estándar de interfaces para la conexión de dispositivos de almacenamiento masivo de datos y unidades de discos ópticos que utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI. Se utiliza para la conexión de discos duros, como para los dispositivos ópticos, como las grabadoras o reproductores de CD y DVDs.

En la imagen anterior se ha mostrado un conector IDE hembra de 40 pines.

Tipos de USB

Definición de USB

El Bus Universal en Serie (Bus), más conocido por la sigla USB, es un bus estándar industrial que define los cables, conectores y protocolos usados en bus para conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica entre computadoras, periféricos y dispositivos electrónicos.

Ventajas de un USB

Práctico: puedes conectar y desconectar dispositivos sin apagar el PC.

Rápido: con USB 3.1 los datos se transfieren hasta 1250 MB/s.

Como cargador: USB puede alimentar o cargar dispositivos, como por ejemplo terminales móviles.

Tipos de USB

Tipo A: Es el más conocido y reconocido de los conectores USB. Consiste en un rectángulo aplanado con conexiones internas y una única manera de enchufar para evitar circuitos erróneos, Existen en modalidades macho y hembra, lógicamente, y los conectores hembra son los típicos que podemos observar en cualquier PC. Los conectores machos se encuentran en el extremo del cable o los dispositivos que se enchufan al ordenador (pendrive, impresoras, pdas, etc). Velocidad máxima 480 Mb/s. 

Tipo B: Versiones macho y hembra, son los conectores que suelen ir ``ir al otro lado del cable´´, es decir, lo que se enchufan al dispositivo en cuestión que queremos comunicar con la computadora, y también los conectores hembra de estos dispositivos. Velocidad máxima 480Mb/s. 

Mini USB 5 pines: El conector Mini USB es más pequeño que el USB estándar de Tipo A, y tiene una forma trapecoidal o rectangular con esquinas achaflanadas, dependiendo de la versión. El Mini USB de 5 pines tiene forma de trapecio y lo podemos encontrar en cámaras de fotos, de vídeo o reproductores de MP3.

Mini USB 8 pines: El mini USB de 8 pines es algo más pequeño y se identifica por poseer dos de sus esquinas cortadas por un chaflán. Las conexiones internas difieren del anterior, y está en dispositivos como PDA y Pocket PC, en teléfonos móviles o en GPS.

Micro USB: Dispositivo muy generalizado en los últimos años es ideal para artículos pequeños como los de teléfonos actuales en los smartphones lo identificamos en la foto de abajo. Este dispositivo se estandarizó en una normativa publicada en 2009.

USB 3.0:

Estos dispositivos son los últimos introducidos en el mercado su velocidad es hasta 10 veces superior a los dispositivos USB anteriores.

Tipo A: Son iguales de aspecto y tamaño a los anteriores pero se difieren en el color azul interno, la velocidad de transmisión y en la introducción de 5 pines, los dispositivos anteriores serán compatibles y los 3.0 también pero no podrán aprovechar toda su velocidad de transmisión. Velocidad máxima 4,8 Gb/s.

Tipo B: Con respecto a los conectores Tipo B, los modelos físicos cambian totalmente. El USB 3.0 de tipo B introduce también los 5 pines adicionales, pero lo hace aumentando de tamaño el conector por medio de un añadido o porción. Por su lado, el Micro USB 3.0 agrega los nuevos contactos a un lado del conector principal, por lo que lo hace totalmente incompatible con antiguos móviles o cámaras fotográficas. Velocidad mázima 4,8 Gb/s.

Comparativa de estándares USB

Fuente de Alimentación

Definición de fuente de alimentación:

La fuente de alimentación es el dispositivo que proporciona al ordenador personal la corriente eléctrica que precisa, tanto en intensidad como en voltaje. La fuente de alimentación se encuentra en el interior de la carcasa. Hay dos tipos de Fuente de Alimentación ATX y AT

Modelo AT:

Este modelo tiene la alimentación de la placa base dividida en dos conectores (P8 y P9), el interruptor de encendido del equipo incorporado y con una tensión de 220 V (tensión de red), y en ocasiones también incorpora la clavija FAN para el ventilador del micro.

-Entrada 100-240 V de 47 Hz-63 Hz, IEC 320 hembra.
-Salida: conexión AT, salida 1: 5 V (2,0-20/ 0 A), salida 2: 12 V (0-8/12A), salida 3: - 12 V (03/0,5 A), salida 4: -5 V (0,3/0,5), además de conexiones para floppy y para dispositivos IDE

Modelo ATX:

Este modelo de fuente tiene la particularidad de que solo posee el conector de alimentación de la placa base llamada P1, y los conectores de alimentación (5 1/4'' y 3 1/2'').

-Entrada: 180-364 V de 48 Hz-63 Hz, IEC 320 hembra.

-Salida: conexión ATX, salida 1: 3,3 V (0,2-16/8 A), salida 2: 5 V (0,1-17,5/30 A), salida 3: 12 V (0-13/15 A), salida 4: -12 V (0,8 A), salida 5: -5 V(0,3V), además de dos conexiones para floppy y para dispositivos IDE.

Componentes y Partes de la fuente de alimentación:

• Salida para el piloto red eléctrica, aunque también puede salir desde la placa base. Un posible fallo en este, es que puede fundirse, debido a que es un LED de 5 V. Que esté fundido no afecta al funcionamiento del resto del ordenador pero se puede comprar otro en una tienda de electrónica, sin importar el color, pero sí es importante la polaridad, si se conecta al revés no lucirá
• El interruptor de encendido y apagado. Un posible fallo es que deje de funcionar, pues al ser un elemento mecánico es fácil que se estropee. Se puede cambiar por otro de 240 V-8 A o puentearlo y usar un interruptor externo,como por ejemplo de una regleta de conectores.
• Salidas para el ventilador. Suele quedar dentro de la propia caja metálica de la fuente.
• Salidas de +12 V (hasta 4,2 A), -12 V (hasta 0,3 A), +5V (hasta 18 A) y -5 V (hasta 0,3 A)
• Conectores de la fuente de alimentación: Conectores tipo ATX P1 macho y hembra, conectores ATX P2 macho y hembra.
• Parte A Transformación: Este paso es el que se ocupa de reducir la tensión de entrada (220 V o 125 V ofrecidos por la compañía eléctrica) a 12 V, 5 V y 3 V que  son los que necesitamos para alimentar el ordenador. Esta parte del proceso de transformación, como bien indica su nombre, se realiza con un transformador de bobina.
• Parte B Rectificación: La corriente que nos ofrece la compañía eléctrica es alterna, esto quiere decir que sufre cambios en la dirección del flujo, va y viene a intervalos regulares. Eso no nos sirve para alimentar a los componentes de los ordenadores, ya que estos usan corriente continua.
• Parte C Filtrado: Esta fase aplana al máximo la señal, para que no haya oscilaciones, esto se consigue con uno o varios condensadores, que retienen la corriente y la dejan pasar lentamente para suavizar la señal y quitar los rizos, así conseguimos el efecto deseado.
• Parte D Estabilización: Una vez  que tenemos una señal continua bastante decente, casi del todo plana, solo nos falta estabilizarla, para que cuando aumente o disminuya la señal de entrada a la fuente, no afecte a la salida. Esto lo conseguimos mediante un regulador.
• Parte E. Carga: La carga son los diversos componentes que vayamos a alimentar, en nuestro caso correspondería a la placa base y a los diversos periféricos de entrada y salida del ordenador.

Fuentes de alimentación modulares:

Estas fuentes tienen la particularidad de que no sale un manojo de cables para alimentar a los diferentes dispositivos, sino que existen una serie de conectores en los cuales solo conectamos los cables que vayamos a utilizar. Los conectores de estas fuentes varían en cuanto al número y tipos que nos podemos encontrar en el mercado, si bien a partir de ellos existe una serie de adaptadores para convertirlos en los conectores estándar de cualquier ordenador.

Fuentes de alimentación redundantes:

Son aquellos en los que se repiten los datos o el hardware dado el carácter crítico que pueden representar, para asegurar ante los posible fallos que pueden surgir por cualquier eventualidad.

Realizan el mismo trabajo simultáneamente con todos los componentes que deseemos asegurar, ya que si por algún motivo dejara de funcionar alguno, inmediatamente otro tendría que ocupar su lugar y realizar las tareas del anterior.

Cuadro de los diferentes voltajes de todos los conectores de las fuentes de alimentación:

Práctica realizada en clase:

Desconectamos el cable de alimentación, desmontamos el ordenador, desconectamos todos los cables que salen de la fuente, hacemos un puente en la clavija verde con la clavija negra, y con el voltímetro o tester vamos conectando las pinzas a los diferentes conectores para que nos de el voltaje.