Las líneas de la placa y por qué todo circuito necesita un cero

Las líneas del celular

Las líneas son los caminos por donde circula la energía en la placa, como el agua por los tubos de una casa. Todo se divide en dos mundos: el negativo y el positivo.

• Línea negativa: es el punto común, la referencia. Se llama masa, tierra, GND o blindaje. Todo lo que «va a tierra» comparte este punto.
• Líneas positivas: se dividen a su vez en dos según su voltaje.

Los dos tipos de línea positiva

Dicho fácil

Mira los cables de la casa: por el del timbre pasa un hilito, y por la acometida que entra al contador pasa la corriente de toda la casa. Para distinguirlos nadie tiene que medir nada: se ve en el grosor, porque el que mueve más corriente tiene que ser más gordo. En la placa igual: pista delgadita es línea de datos; pista gruesa y rodeada de capacitores y bobinas es línea de alimentación.

• Líneas de datos o información: llevan señales con voltajes bajos, casi siempre por debajo de 2 V, aunque algunas —como D+ y D− del USB— pueden llegar a unos 3,3 V. Lo que las distingue de verdad es la pista delgadita, no el número exacto.
• Líneas de alimentación o encendido: llevan energía, por lo general con voltajes mayores a 2 V (no siempre: la pantalla, por ejemplo, se alimenta con 1,8 V), y van acompañadas de componentes SMD (capacitores, bobinas, resistencias).

Las líneas principales por marca

Dicho fácil

Al mismo señor en cada cuadra le dicen distinto: don José, el de la tienda, el papá de Juan. Con estas líneas pasa igual: Vbatt en un plano y VccBat en otro son apodos para el mismo oficio. Aprende el oficio —cuál trae la energía del cargador, cuál la de la batería, cuál despierta el equipo— y los nombres dejan de asustarte.

• Android: Vbus, Vcharge, Power_Key, Vbatt y VSYSTEM como principales; LDO y BUCK como secundarias.
• iPhone: VccBat, VccMain, VccBoost y VccAlways como principales; LDO y BUCK alimentando los periféricos.

Cómo pensar las líneas

No memorices nombres: cambian con cada modelo. Aprende la lógica: hay una línea que trae el voltaje de la batería (VBAT), otras que la bajan y limpian (LDO/BUCK), y muchas señales de datos por debajo de 2 V. Sigue la línea desde su origen y encontrarás la falla.

Por qué todo circuito necesita un cero, y de dónde salió lo de «tierra»

Dicho fácil

Cuando dicen que un pueblo está a mil metros de altura, es sobre el nivel del mar, porque alguien decidió que el mar fuera el cero. Sin ese cero, decir «mil metros» no significa nada. En la placa, GND es ese cero: es contra él que se mide todo lo demás, y por eso la punta negra del multímetro siempre va ahí.

Esa línea negativa no está ahí por costumbre del que dibujó el plano. Todo circuito necesita un punto de referencia en cero, y la razón es sencilla: la señal que sale de la fuente no se puede quedar guardada adentro. Tiene que cerrar el camino y volver a su origen. Si no vuelve, no circula nada.

Míralo con una fuente de 5 V alimentando un circuito cualquiera. Arriba tienes los 5 V. Abajo tienes cero, porque esos 5 V se consumieron enteros en el recorrido. Ese punto de abajo, el que quedó en cero, es el ground.

Y de ahí viene el nombre que en español decimos tierra. Sale de las instalaciones eléctricas, donde sí se usa la tierra física, acondicionada para eso, como punto de partida en cero desde el cual se levantan los voltajes altos. Adentro de un celular no hay tierra física, ni arena ni piedritas, pero el concepto se quedó igual: un punto de potencial cero que le sirve de referencia a todo lo demás.

Lo que eso significa con la placa en la mesa

Cada circuito —el PMIC, los reguladores, el IC de carga, el controlador del puerto— tiene su pin de GND, y no es un pin de adorno. Sin ese regreso el circuito no trabaja, aunque le esté llegando el voltaje por arriba. Por eso una tierra floja o un negativo que no hace contacto se comportan igual que una alimentación que no llega.

La práctica

Recorre la placa y marca cinco pistas de cada clase: la delgadita es de datos; la gruesa, rodeada de capacitores y bobinas, es de alimentación.