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Perfil tecnológico
Microprocesadores de 64 bits ............................................ 4
Leopoldo Parra Reynada
Leyes, dispositivos y circuitos
Circuitos integrados. Fundamentos y aplicaciones.
Primera de tres partes ......................................................... 13
Oscar Montoya Figueroa
Servicio técnico
Administración y mercadotecnia
Lic. Javier Orozco Cuautle
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Detección de fallas en los nuevos circuitos de audio
y protección de los minicomponentes ............................. 21
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Leopoldo Parra Reynada
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Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, S.A. de C.V., Junio de 2004, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle.
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Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos,
son propiedad de sus respectivas compañías.
Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier
medio, sea mecánico o electrónico.
El contenido técnico es responsabilidad de los autores.
Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares
No. 75, Junio de 2004
Modos de servicio y fallas resueltas
y comentadas en reproductores de DVD .......................... 32
Armando Mata Domínguez
Fallas resueltas y comentadas
en hornos de microondas ................................................... 40
Alvaro Vázquez Almazán
Fallas resueltas y comentadas
en estéreos del automóvil .................................................. 46
Alvaro Vázquez Almazán
Teoría y práctica sobre los amplificadores de potencia
y las redes de altavoces. Primera parte ............................ 53
Guillermo Palomares Orozco
Las etapas de barrido (vertical y horizontal)
y circuitos asociados en televisores modernos .............. 60
Javier Hernández Rivera
Sistemas informáticos
Ensamblando una computadora desde cero.
Segunda y última parte ....................................................... 74
Leopoldo Parra Reynada
Diagrama
REPRODUCTOR DE DVD SONY Modelo: DVP-NS400D
(se entrega fuera del cuerpo de la revista)
P e r f i l
t e c n o l ó g i c o
MICROPROCESADORES
DE 64 BITS
Leopoldo Parra Reynada
“Esta es nuestra lavandería automática de alta tecnología. La operan las
supercomputadoras Cray XMP, que son las torres que están al centro”.
En ningún campo del conocimiento o la
tecnología, se ha presentado un
desarrollo tan frenético como en el de la
informática. En menos de 50 años, dejó
de ser una curiosidad exclusiva de
científicos para convertirse en parte de la
vida diaria. La potencia de cálculo de las
computadoras modernas está llegando a
niveles tan altos, que muchos analistas
se plantean si tendrá alguna aplicación
real entre los usuarios promedio.
Recientemente, este poder de cálculo
volvió a incrementarse con la aparición
de los microprocesadores de 64 bits de la
serie x86. En el presente artículo,
veremos cómo se ha llegado a este punto
y qué se puede esperar de dicha
tecnología.
4
Michael Crichton, “Parque Jurásico”.
Introducción
En su papel de “cerebro” de las computadoras, los microprocesadores se han convertido en parte de nuestra vida normal; los
utilizamos, al encender el televisor, al calentar alimentos en el horno de microondas, al arrancar el automóvil, al activar el
reproductor de discos compactos, etc.; pero
donde quizá más apreciamos su función,
es en una computadora personal –pues la
potencia de cálculo de la máquina, está directamente relacionada con el tipo y velocidad de su microprocesador– (figura 1).
Pero, ¿cómo nació el concepto de “microprocesador”, y cómo ha llegado hasta
donde ahora se encuentra? Veamos.
Figura 1
Sin tanto pasado
Una persona
promedio, está
rodeada por decenas
de microprocesadores;
pero muchas veces no
lo sabe, o no lo
recuerda.
A decir verdad, el microprocesador no es
tan antiguo como otros componentes de la
PC. Apareció a principios de la década de
1970, como resultado del trabajo conjunto
ELECTRONICA y servicio No. 74
de dos compañías que en ese entonces eran
pequeñas y poco conocidas: Busicom, fabricante japonesa de calculadoras de escritorio, e Intel, que apenas comenzaba pero
que ya había destacado por la fabricación
de chips de memoria eficientes y relativamente económicos.
Seguramente, recordará la historia (pues
ya la comentamos en artículos anteriores
de esta revista): en 1969, los ejecutivos de
Busicom solicitaron a Intel la fabricación
de 12 circuitos de control para sendos modelos de calculadoras que pensaban lanzar
al mercado; los ingenieros de Intel aceptaron el encargo, pero más tarde se dieron
cuenta que no tendrían tiempo suficiente
para diseñar y producir 12 circuitos distintos en el tiempo estipulado; entonces recurrieron al ingenio de Ted Hoff (figura 2) y
Federico Faggin (figura 3); este último, junto el ingeniero japonés Masatoshi Shima,
representante de Busicom, diseñaron y
construyeron lo que se convertiría en el primer microprocesador de la historia; y para
lograrlo, se basaron en los planteamientos
que hizo Hoff: al analizar la estructura propuesta para los chips, se percató que el núcleo de operaciones, salv o pequeños detalles funcionales, era igual en todos los
modelos de calculadoras; de tal suerte, propuso que se diseñara un solo tipo de núcleo y que las particularidades operativas
Figura 2
Ted Hoff, uno de los
fundadores de Intel,
formó parte del
equipo que hizo la
planeación del
primer microprocesador en la historia.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 3
Al ingeniero
Federico Faggin,
se le encomendó
el diseño y
construcción del
primer microprocesador en la
historia.
de cada modelo se integraran de manera
externa y mediante circuitos auxiliares.
El circuito creado por estos personajes,
tenía las siguientes características:
• Constaba de 2,300 transistores, grabados
en una pastilla de silicio muy pequeña.
• Pese a su reducido tamaño, su potencia
de cálculo era equivalente a la de ENIAC
(una de las primeras computadoras del
mundo, y que por cierto ocupaba una habitación de grandes dimensiones).
• Para realizar sus cálculos, utilizaba palabras de 4 bits.
• Podía encapsularse en una pastilla de sólo
16 terminales.
• Funcionaba a la fabulosa velocidad de
108KHz.
Aunque para los estándares actuales todo
esto parece ridículo, en 1971 representaba
un enorme avance tecnológico.
Finalmente los circuitos integrados se
instalaron en las calculadoras de Busicom,
cuyas ventas fueron excelentes. Pero
Faggin, luego de darse cuenta que estos
componentes también podían aprovecharse en otros aparatos, sugirió a la propia Intel
que le comprara a Busicom los derechos
de explotación de los chips. Y gracias al
acuerdo celebrado entre ambas compañías,
Intel lanzó al mercado, en 1971, el primer
microprocesador comercial del mundo: el
circuito 4004 (figura 4).
5
Figura 4
Primer microprocesador comercial:
el 4004 de Intel,
presentado en 1971.
Figura 6
Durante mucho tiempo, el 8080 fue el
microprocesador de 8 bits más utilizado
para diversos proyectos.
Primeros microprocesadores de 8 bits
Desde un principio, estos dispositivos fueron bien aceptados por los aficionados y
profesionales de la electrónica. Tal respuesta, impulsó a Intel a tratar de mejorar el diseño de los mismos; y así, cuando ni siquiera
se había cumplido un año del lanzamiento
de los microprocesadores 4004, esta empresa presentó su dispositivo 8008 (figura
5); como ya usaba palabras de 8 bits de
extensión, tenía más versatilidad y mayores opciones de aplicación.
Pero el primer microprocesador con potencia suficiente para impulsar una computadora sencilla, fue el ya legendario 8080
de Intel (figura 6); gracias a su capacidad
de cálculo, que permitía realizar varios miles de operaciones por segundo, fue adoptado por los ingenieros de Altair para construir lo que se considera la primera
computadora personal comercial en el
mundo: la Altair MIPS 8800 (figura 7).
Muy pronto, aparecieron competidores
para los circuitos de 8 bits de Intel; entre
ellos, destacan el 6800 de Motorola, la se-
rie 650x de MOS & Technologies y el que
se convertiría en el microprocesador de 8
bits más vendido y utilizado en el mundo:
el Z-80, de Zilog (figura 8).
Uno de los fundadores de esta empresa,
fue el propio Federico Faggin. Tras haber
abandonado Intel, su participación en el
desarrollo del primer microprocesador de
la historia (de lo cual hablamos en el subtema anterior) fue minimizada por los dirigentes de dicha compañía; optaron por concederle mayor crédito a Ted Hoff. Pero las
Figura 7
La máquina Altair MIPS 8800, primera
microcomputadora casera de la historia, se basaba
en el circuito 8080 de Intel.
Figura 5
El circuito 8008, es el primer
microprocesador que utilizó palabras
de 8 bits para trabajar.
6
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 8
El circuito Z-80, de Zilog, fue el microprocesador de 8
bits más flexible y empleado en su época.
circunstancias han hecho que sea reconocida la labor de Faggin, a quien se le considera el verdadero “padre” de los microprocesadores modernos.
16 bits son mejores que 8
En 1978, los ingenieros de Intel aumentaron el poder de cálculo de sus microprocesadores y desarrollaron entonces el circuito 8086 (figura 9). Es el primer dispositivo
de 16 bits, y tenía varias características que
lo diferenciaban del 8080; en la tabla 1, se
hace una comparación entre ambos.
Era tanta la potencia de cálculo del circuito 8086, que los diseñadores de IBM decidieron emplear una variante del mismo,
el 8088, como núcleo de una nueva plataforma de cómputo personal cuyo diseño tenían a su cargo: la IBM-PC (figura 10). Por
tal motivo, hasta la fecha, la evolución de
la plataforma PC se encuentra estrecha-
Tabla 1
CARACTERÍSTICA
8080
8086
Número de transistores internos
6000
29000
Ancho del bus de
datos
8 bits
16 bits
Cantidad máxima de
RAM que puede
manejar
64KB
1MB
Velocidad máxima
2MHz
10MHz
Encapsulado
DIL-40
DIL-40
mente relacionada con el avance obtenido
en los microprocesadores del estándar x86.
Poco después del lanzamiento del circuito 8088, aparecieron otros microprocesadores de 16 bits; por ejemplo, los de la serie 68000 de Motorola, y los Z-8000 de Zilog.
Por su bajo desempeño, estos últimos fueron retirados muy pronto del mercado; en
cambio, los dispositivos de Motorola tuvieron bastante éxito; tanto, que se utilizaron
en computadoras Macintosh y Amiga (figura 11).
... y 32 bits, son mejores que 16
En 1985, Intel presentó el primer microprocesador de 32 bits conocido en el mundo:
Figura 10
Gracias a que IBM eligió el circuito 8088 como núcleo de
su plataforma PC, hasta la fecha los microprocesadores
de la familia x86 son los más vendidos en el mercado
electrónico.
Figura 9
El dispositivo 8086
de Intel, fue el primer microprocesador de 16 bits
en el mundo.
ELECTRONICA y servicio No. 74
7
Figura 11
Las computadoras
de la serie Macintosh
y Amiga, utilizaban
como núcleo
central el microprocesador MC68000
de Motorola.
el i386 (figura 12). En comparación con los
circuitos de 8 y 16 bits, este nuevo dispositivo tenía varias ventajas. Veamos de qué
se trata:
• Podía manejar hasta 4GB de memoria
RAM.
• Manejaba su memoria en modo protegido. Es un método que permite ejecutar
dos o más aplicaciones al mismo tiempo,
las cuales comparten, sin entrar en conflicto, los espacios de memoria disponibles.
• Capacidad de multitarea. Permitía que varias aplicaciones estuviesen abiertas a la
vez.
• Mayor velocidad de trabajo. Los microprocesadores de tipo 386, trabajaban a
una velocidad de 40MHz; es decir, eran
10 veces más rápidos que los circuitos
8088.
• Conjunto de instrucciones mejorado. Gracias a esto, fue posible que los circuitos
i386 tuvieran aplicaciones más sofisticadas y poderosas.
El cambio en los microprocesadores de 16
a 32 bits, trajo consigo muchos beneficios
para el usuario y dio lugar a la aparición de
los primeros ambientes gráficos de trabajo; nos referimos a Windows (figura 13A),
OS/2 (figura 13B) y Linux.
Tan efectiva resultó la arquitectura de 32
bits, que durante muchos años los diseñadores de microprocesadores para plataforma PC no vieron la necesidad de modifi-
Figura 13
Gracias a las avanzadas características del circuito
386, se pudieron popularizar los ambientes gráficos
de trabajo (por ejemplo, Windows y OS/2).
A
B
Figura 12
Con el lanzamiento del dispositivo 386, primer
microprocesador de 32 bits, Intel, una vez más, se
adelantó a la competencia.
8
ELECTRONICA y servicio No. 74
carla. Fueron otros especialistas, los que
finalmente diseñaron circuitos más poderosos.
Todavía en el rango de los 32 bits, aparecieron diversos dispositivos que trataban
de ganarse la preferencia de un segmento
del mercado; tal es el caso de los microprocesadores de la serie 680x0, de Motorola, los
Sparc, de Sun Microsystems, los Alpha, de
la compañía DEC, y los MIPS, de Silicon
Graphics (figura 14). Todos fueron utilizados por diversas compañías fabricantes de
computadoras; pero sin lugar a dudas, los
que más siguieron vendiéndose fueron los
de la serie x86.
Figura 14
En su época, los microprocesadores de la serie x86 no
eran los únicos que se vendían en el mercado. Aquí se
muestra un circuito de la serie Alpha de DEC.
¿En el límite?
El mercado de los microprocesadores de 32
bits es tan amplio, que todavía son los que
más se venden en todo el mundo; entre
estos dispositivos, destacan los más modernos Athlon XP y Pentium 4 (figura 15).
Esto demuestra que la arquitectura de 32
bits, aplicada en el microprocesador tipo
386 desde 1985 (¡hace casi 20 años!), es
muy flexible y poderosa; pero sólo hasta
años recientes, se hicieron notorias sus limitaciones y se buscó la manera de eliminarlas.
E irónicamente, puesto que la arquitectura de 32 bits de Intel parecía ser más que
suficiente para las necesidades tecnológi-
cas de la época, ni la propia Intel ni los demás fabricantes de microprocesadores x86
(AMD y Cyrix, por mencionar a los más conocidos) se dedicaron a diseñar y construir
dispositivos de 64 bits. Fueron finalmente
otras compañías, como veremos en el siguiente apartado, las que produjeron los
primeros circuitos de este tipo.
(NOTA: Cabe señalar que aunque los
microprocesadores de la serie 386 aparecieron en 1985, tuvieron que pasar 10 años
para que apareciera un sistema operativo
de uso masivo, diseñado específicamente
para explotar las características avanzadas
Figura 15
Incluso los
microprocesadores
Athlon XP y Pentium
4 modernos, siguen
siendo dispositivos
de 32 bits.
ELECTRONICA y servicio No. 74
9
de la arquitectura i386; nos referimos, por
supuesto, a Windows 95).
Los primeros intentos
El primer microprocesador de 64 bits, fue
producido a principios de la década de 1990;
pertenece a la serie de dispositivos Alpha,
de la compañía DEC. Poco después aparecieron los de la serie SPARC, de Sun Microsystems; y luego los de la serie MIPS, de
Silicon Graphics (figura 16). Todos estos
componentes ofrecían un muy alto desempeño, siempre y cuando se utilizaran programas especialmente compilados para
aprovechar su arquitectura de 64 bits.
Pero siempre fue muy reducido el sector
de mercado que ocupaban estas compañías; no se justificaban los enormes gastos
de investigación y desarrollo que requería
la producción de nuevos microprocesadores; entonces, poco a poco dejaron de fabricarlos; además, DEC fue adquirida por
Compaq (y eventualmente, los derechos de
explotación de la arquitectura Alpha pasaron a manos de Intel); mientras tanto,
Silicon Graphics y Sun terminaron por adherirse al estándar x86.
En otras palabras, la existencia de los
dispositivos de 64 bits creados por estas
compañías, fue brillante pero fugaz.
Figura 16
Otros microprocesadores muy populares en su
época, pero que han desaparecido, son los MIPS de
Silicon Graphics.
ó 2MB de RAM; pero en nuestros días, los
equipos de poder fácilmente pueden tener
1 ó 2GB de RAM; y para sistemas realmente avanzados, el límite de 4GB de RAM ya
resultaba muy pequeño; además, ciertas
aplicaciones para procesamiento de datos
requerían de una potencia de cálculo mayor que la ofrecida por la arquitectura 386;
por eso fue que, finalmente, los dos grandes fabricantes de microprocesadores x86
en el mundo, Intel y AMD, decidieron darse
a la tarea de desarrollar un dispositivo de
64 bits.
Los 64 bits llegan al mundo x86
Los más recientes intentos
La posibilidad o necesidad de aumentar
todavía más la capacidad de RAM y de disco duro, han terminado por empujar a sus
límites a la arquitectura 386. Es algo que se
veía muy lejano, pero que forma parte de
la evolución de la tecnología de computadoras personales.
En 1985, cuando se diseñaron los microprocesadores de este tipo, parecía imposible que las computadoras pudieran tener
4GB de RAM; y es que en aquella época, la
mayoría de las máquinas se vendían con 1
10
Intel, fue la primera compañía en anunciar
sus intenciones de fabricar un microprocesador de 64 bits; y trabajó en equipo con
Figura 17
El primer circuito de
64 bits en la familia
x86, fue el Itanium
de Intel.
ELECTRONICA y servicio No. 74
HP, que ya había producido un circuito de
este tipo para sus mainframes empresariales: el microprocesador PA-RISC. El resultado de este acuerdo de colaboración, es el
dispositivo llamado “Itanium”; fue presentado al público, en el 2002 (figura 17).
En el año 2003, AMD presentó al público
su serie de microprocesadores Opteron,
Athlon FX y Athlon 64 (figura 18); todos
pueden manejar palabras de 64 bits, y rompen fácilmente la barrera de los 4GB de
RAM.
Pese a que los circuitos de AMD y de Intel
presuntamente formaban parte del estándar
x86, los diseñadores de esta última empresa cometieron una grave omisión; no pusieron atención en la compatibilidad del
microprocesador de 64 bits con los tradicionales programas de 32 bits (que son los
que más se venden en el mercado informático); pensaban que “quienes compran
un circuito de este tipo, tienen a la mano
programas especialmente diseñados para
aprovecharlo”.
Las consecuencias de tal descuido, eran
muy predecibles; según pruebas efectuadas
en distintos laboratorios del mundo, el dispositivo se comportaba perfectamente con
programas escritos y compilados para aprovechar sus características especiales; pero
Figura 18
Por su parte, AMD lanzó al mercado sus microprocesadores Opteron, Athlon FX y Athlon 64; todos
son de 64 bits.
su desempeño era decepcionante, cuando
se ejecutaban programas “normales” de 32
bits.
Y desde un principio, Intel decidió que el
Itanium no se vendería masivamente al
público; más bien, sería exclusivo para aplicaciones especiales (súper computadoras,
servidores de red, estaciones de trabajo
científicas, etc.); por tal motivo, su precio
era exageradamente elevado (incluso para
los estándares de Intel). De ahí que el
Itanium no haya tenido la aceptación esperada por esta compañía; y aunque se vende
en el segmento de máquinas de muy alto
costo, su desplazamiento ha sido muy lento.
En cambio, AMD decidió desde un principio que sus microprocesadores de 64 bits
sí llegarían al mercado masivo de los consumidores finales; por eso puso mucha
atención y trabajó en la compatibilidad de
estos dispositivos con las aplicaciones de
32 bits ya existentes; y el desempeño de los
mismos aumenta, cuando se utilizan para
ejecutar programas especialmente diseñados para aprovecha su mayor capacidad.
Precisamente por su compatibilidad con
los programas de 32 bits y por su precio
relativamente bajo, los circuitos AMD de 64
bits son los que más se venden en el mundo (figura 19).
La acertada estrategia de AMD para
posicionar sus dispositivos de 64 bits en el
Figura 19
Gracias a su bajo precio y a su gran desempeño,
los circuitos de AMD encabezan el mercado de
microprocesadores de 64 bits.
ELECTRONICA y servicio No. 74
11
mercado, obligó a Intel a producir una nueva generación de microprocesadores de 64
bits con una aproximación similar a los de
AMD; esto es, que la potencia de 64 bits
sea totalmente compatible con aplicaciones de 32 bits. Es un hecho sin precedentes
en la historia del desarrollo de los microprocesadores, y demuestra el grado de
madurez que han alcanzado los diseños de
AMD.
A la producción de microprocesadores de
64 bits, ahora se han sumado Samsung (que
en cantidades limitadas, fabrica circuitos de
la serie Alpha –original de DEC–) e IBM (que
recientemente empezó a fabricar los procesadores PowerPC G5, que impulsan la
nueva generación de computadoras Macintosh de Apple Computer –figura 20–).
¿Adónde nos lleva todo esto?
Son buenas noticias para el usuario informático, que cada vez tiene más potencia
de cómputo a su alcance. Por el momento,
la enorme mayoría de las aplicaciones que
se siguen utilizando en el mundo están diseñadas para microprocesadores de 32 bits;
y lo mismo podemos decir de los sistemas
Figura 20
Otro dispositivo muy
popular a la fecha,
es el Power PC de
IBM; es el “corazón”
de los modernos
sistemas Macintosh.
operativos. Sin embargo, ya están circulando versiones de 64 bits de Linux; y Microsoft
ya está desarrollando una versión de 64 bits
de su ambiente Windows.
Seguramente, cuando la base instalada
de computadoras con circuitos de 64 bits
sea bastante amplia, todos los fabricantes
de software compilarán sus programas para
aprovechar las características especiales de
estos nuevos dispositivos; y entonces, la
potencia de cómputo de una máquina de
escritorio se elevará considerablemente.
En definitiva, nos esperan tiempos muy
interesantes. Pero a los 64 (bits), los microprocesadores, como los seres humanos,
pueden encontrarse en su mejor etapa de
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Leyes,
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circuitos
CIRCUITOS INTEGRADOS:
FUNDAMENTOS
Y APLICACIONES
Primera de tres partes
El presente artículo, dividido en tres
partes, va dirigido principalmente a
estudiantes. Explicaremos la
importancia de los circuitos integrados
en el mundo de la electrónica, así
como las principales tecnologías de
fabricación de estos dispositivos.
El objetivo básico del tema, es que el
estudiante aprenda a construir
diversos circuitos prácticos de
electrónica digital: compuertas AND,
OR, NOT, codificadores, multiplexores
y demultiplexores y una alarma digital
de chapa electrónica de clave fija.
Figura 1
ELECTRONICA y servicio No. 74
Oscar Montoya Figueroa
Capítulo 1
GENERALIDADES SOBRE LOS
CIRCUITOS INTEGRADOS
El circuito integrado, base
de la tecnología electrónica moderna
¿Quién diría que de la arena de mar se obtiene la “materia prima” de todo transistor?
Sí, el silicio, cuyas propiedades intrínsecas
lo hacen un extraordinario conductor de la
energía eléctrica y que, por la misma razón, requiere de un proceso de dopaje para
producir los efectos electrónicos de un semiconductor.
Es así como, desde el primer semiconductor desarrollado en los laboratorios de
Bell Telephone el 1º de julio de 1948, se decía que “el transistor es un diminuto aparato que realiza casi todas las funciones de
una válvula de vacío convencional”. En
1956, John Bardeen, William Shockley y
Walter Brattain recibieron el Premio Nobel;
sus investigaciones, condujeron precisamente a la invención del transistor (figura 1).
13
Figura 2
Desde el punto de vista práctico en la
construcción de circuitos, uno de los avances permitidos por los transistores fue el uso
de tablillas cerámicas en las que se colocaban los componentes electrónicos con todas sus conexiones; en cambio, los circuitos construidos con bulbos tenían que
colocarse en un chasis y requerían de un
alambrado. Finalmente, con el paso del
tiempo se desarrollaron los dispositivos que
hoy conocemos como “circuitos impresos”
(figura 2).
El componente principal de estos circuitos, es una base de papel fenólico (papel prensado) o de fibra de vidrio; y los conductores,
que se dibujan sobre la placa con pistas de
cobre, fungen como cables de interconexión, dan soporte y resistencia mecánica al circuito y reducen en gran medida el
volumen de éste (antes, sus conexiones por
medio de cables hacían muy difícil su manipulación).
Los métodos de fabricación de los circuitos impresos, van desde el simple grabado a mano con plumón, hasta la serigrafía
y los procesos fotográficos de alta calidad.
Los circuitos integrados, “diminutos laboratorios de control y operación”, están
directamente relacionados con los transistores y con los circuitos impresos; son, además, parte fundamental en múltiples actividades del hombre moderno; por sus
propiedades y características, son como el
14
“cerebro” de muchas máquinas y aparatos
que hoy en día son imprescindibles no sólo
en la industria y en la oficina sino también
en el hogar.
Los circuitos integrados han sido pieza
clave para llegar al actual grado de desarrollo tecnológico, que nos sorprende por
su sofisticación y su miniaturización materializadas en los nuevos equipos, instrumentos y procedimientos basados en la
aplicación de la famosa “pastilla concentrante de componentes”.
¿Qué es un circuito integrado?
Un circuito integrado (al que nombraremos
de aquí adelante con sus siglas CI), es un dispositivo electrónico que agrupa a cientos,
miles e incluso millones de componentes
discretos (transistores, resistencias, capacitores, diodos, etc.) que trabajan armónicamente dentro de una pastilla a la que se
conoce como chip. La longitud de éste, es
de apenas unos cuantos milímetros.
A la fecha se fabrican CI verdaderamente complejos, entre los que destacan las
memorias, los circuitos aritméticos y los
microprocesadores. Estos últimos, por cierto, son actualmente de uso generalizado en
computadoras personales (figura 3).
Sin embargo, el tamaño de los CI es inferior al de los circuitos impresos; tal como
Figura 3
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 4
Fotografía
comparativa de un
circuito impreso con
un circuito integrado
Para fabricar circuitos integrados de película delgada, cierto material se deposita
por galvanoplastia sobre el sustrato. Transistores y diodos, entre otros componentes, se pueden imprimir directamente sobre el circuito.
Técnica del semiconductor
dijimos, estos últimos constan de una pieza –placa– en la que se adaptan materiales
semiconductores (figura 4).
Entre más componentes pueda contener
un CI, mayor ahorro de espacio permitirá.
Técnicas de fabricación
de los circuitos integrados
Básicamente, existen dos formas de fabricar estos dispositivos: mediante la técnica
de película superficial, y mediante la de semiconductor. A continuación las describiremos por separado.
Técnica de película superficial
Consiste en pintar, galvanizar y pegar materiales sobre una pieza de semiconductor
o sobre una oblea de cerámica o de plástico. A las diferentes bases que pueden utilizarse para la fabricación de un circuito integrado, se les denomina “sustratos”.
Las sustancias empleadas en esta técnica de fabricación, se distribuyen de manera que puedan hacer las funciones propias
de alambres y demás componentes del circuito; y así, por ejemplo, las pinturas resistivas sustituyen a los resistores; y las pinturas conductoras, a los cables y a los
capacitores; pero también existen elementos insustituibles, tales como los transistores, las bobinas, los diodos y otros elementos, que se sueldan después de haber
cubierto con película la oblea o la partícula
(figura 5).
ELECTRONICA y servicio No. 74
Esta técnica, que ha permitido la extrema
miniaturización de los circuitos integrados,
se sustenta en el principio de que las regiones y líneas de éstos funcionan –dentro y
fuera de la partícula de material semiconductor– como cables y componentes; en
particular, las regiones también pueden
operar como capacitores, resistores, transistores y diodos.
Para elaborar un circuito de este tipo, que
contenga un resistor, un transistor y un diodo, es indispensable el uso de un sustrato
de silicio de carga positiva (partícula de tipo
P). Y en una etapa que se denomina “dopado”, se agregan ciertas impurezas (aluminio, azufre y otros compuestos) al sustrato,
para obtener regiones positivas (P) y negativas (N). Después, en ambos tipos de regiones se deposita una capa de bióxido de
silicio que actúa como aislante; y en puntos específicos de esta cubierta, se hacen
aberturas; finalmente, para conectar las
Figura 5
Terminales
Alambres de
conexión
Base del
encapsulado
Chip o
sustrato
15
Conductor
Figura 6
Contacto metálico
Vista cercana
de una oblea
de un C.I.
marca, la patilla número 1 es la primera que
se encuentra a la derecha de la muesca del
CI). Universalmente, así se identifican las
patillas de un circuito intergrado.
Clasificación de los
circuitos integrados
regiones externas con las regiones internas de la capa, en dichas horadaciones se
introducen conductores metálicos (figura 6).
Por su reducido tamaño y gran versatilidad, los circuitos integrados tienen muchas
aplicaciones en distintas áreas tecnológicas. En realidad, se trata de uno de los inventos más importantes de nuestra era; los
podemos encontrar en una radio portátil,
en un televisor, en una lavadora, en una
computadora e incluso en un equipo médico de resonancia magnética.
Con respecto a su “presentación”, los circuitos integrados se fabrican actualmente
en distintos tipos de encapsulados. Para
nuestras explicaciones, servirá de base el
encapsulado tipo DIP; son las siglas de
Double In Line Package, o “encapsulado de
dos en línea” (figura 7), que es uno de los
que más se utilizan en proyectos sencillos
de circuitos impresos.
Las patillas de un CI con encapsulado
DIP, van numeradas; la patilla 1 está señalada por el punto que se observa en el cuerpo del integrado (cuando no existe esta
Según el tipo de señal que emplean, los circuitos integrados se clasifican en digitales
y lineales. Expliquemos esto.
Digitales
Manejan señales discretas en forma de pulsos. Bajo este concepto, la existencia de un
pulso representa el número 1 y su ausencia el número 0 (figura 8).
Los circuitos digitales se utilizan en las
modernas PC. A su vez, según los materiales y tecnología con que se fabrican, estos
componentes se clasifican en:
• CMOS: Metal óxido semiconductor complementario
• TTL: Lógica transistor-transistor
• ECL: Lógica de emisor acoplado
Lineales
Son circuitos que procesan señales analógicas de audio, video, etc. Uno de ellos, es
el circuito amplificador de audio (figura 9).
Figura 8
Mediante una señal digital se pueden representar
números o datos.
Los 0's representan la ausencia de señal, mientras
que los 1's la presencia de señal.
Figura 7
Encapsulado tipo DIP,
Double in Line Package
v
Muesca
1
t
0
1
1
0
1
0
Señal digital
16
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 9
Figura 10
A
Una señal analágica puede tomar distintos
valores; las variaciones de intensidad
representan la información.
tv
Pinzas en ángulo cortando las pastillas
de un circuito integrado
Senal analógica
t
-v
De la variación de amplitud de la señal
de audio, depende la intensidad del sonido. Y como del número de ondas por segundo depende la frecuencia de la señal de
audio, ésta se vuelve más aguda si su intensidad aumenta; y si su intensidad disminuye, el sonido se vuelve más grave.
Cómo soldar un circuito integrado
Para hacer el montaje y la reparación de una
placa de circuito impreso, es necesario saber
cómo se suelda un circuito integrado.
Cuando este componente se sobrecalienta, puede sufrir daños internos. Para desmontarlo y colocar en su sitio un nuevo dispositivo, hay que ejecutar los siguientes
pasos:
1. Si el CI está dañado, corte sus patillas
hasta el ras de la tablilla y por el lado de
los componentes. Para hacer esto, se requiere de unas pinzas de corte en ángulo (figura 10A).
2. Con la ayuda de un cautín, caliente las
partes sobrantes de las patillas por el
lado de la soldadura. Y luego, extraiga
las patillas con un desoldador manual de
succión (figura 10B).
3. Si en alguna de las perforaciones no es
posible succionar toda la soldadura vieja, agregue en ella otro poco de soldadura nueva y vuelva a succionar.
ELECTRONICA y servicio No. 74
B
Desoldador succionando la
soldura
C
Preformado de un circuito integrado
utilizando pinzas de punta
D
Circuito integrado
pegado sobre un circuito
impreso
E
Soldando una terminal
de un circuito integrado
17
4. Una vez que todas las perforaciones del
circuito impreso estén libres, utilice unas
pinzas planas o unas pinzas de punta
para preformar y alinear la posición de
las patillas del nuevo circuito integrado,
de modo que entren fácilmente en el circuito impreso (figura 10C).
5. Coloque el CI en el impreso; y con cinta
adhesiva, sujételo provisionalmente por
el lado de los componentes (figura 10D).
6. Por el lado de la soldadura, caliente durante un segundo el punto de unión de
la patilla del CI con la perforación del impreso. Y después, aplique el hilo de soldadura; soldar cada patilla, consume en
promedio dos o tres segundos (figura
10E).
7. Retire la cinta adhesiva. Con alcohol industrial y una brocha, elimine los restos
de resina dejados por el centro de la soldadura (figura 10F).
Capítulo 2
TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN DE
CIRCUITOS INTEGRADOS
La importancia de la tecnología
de fabricación
Tal como se dijo, existen diversas tecnologías para la fabricación de circuitos integrados digitales. Ahora, conozcamos a qué
se refiere cada una de ellas; en esencia, una
tecnología –o lógica– describe el método y
los materiales con que se fabrican tales dispositivos.
Circuitos integrados TTL
(Transistor-Transistor Logic)
Los dispositivos de esta tecnología, utilizan
como arreglos de transistores ciertas unidades básicas de construcción.
En años recientes, ha aumentado la
aceptación y se han diversificado las aplicaciones de estos circuitos.
Desde que la compañía Texas Instruments los presentó al público en 1964, estos CI han ofrecido un buen equilibrio entre velocidad de operación y consumo de
potencia. Además, la familia lógica TTL
estándar ha ido creciendo con la aparición
de versiones mejoradas –compatibles entre sí– de circuitos tales como:
• TTL de baja potencia
• TTL de alta velocidad
• TTL de alta velocidad tipo Schottky
• TTL Schottky avanzada de alta potencia
Los circuitos integrados digitales que se
fabrican con tecnología TTL, suelen ser
veloces y trabajan con una alimentación de
5 voltios. Van grabados con un número o
matrícula que permite identificarlos, y que
se forma de la siguiente manera: LL74CCNNN
ó LL54CCNNN. Parte por parte, veamos qué
significan estas claves:
LL
F
Abreviatura con la que se identifica a la
compañía fabricante. Por ejemplo, las siglas SN corresponden a Motorola.
74
Número clave, que indica que el CI está fabricado con tecnología TTL y que se trata
de una pieza comercial.
Limpieza del impreso con una brocha
18
ELECTRONICA y servicio No. 74
La línea especial de CI conocidos como
“militares”, se identifica con el número 54;
mientras éstos garantizan óptima operación en temperaturas de entre -55º y 125ºC
y trabajan con un rango de voltaje de +4.5
a +5.5 voltios, los dispositivos de línea comercial lo hacen de 0º a 70ºC y con +4.75 a
+5.25 voltios, respectivamente.
CC
Siglas que especifican el tipo de tecnología
TTL especial utilizada en la fabricación del
CI; por ejemplo, a un dispositivo marcado
con las siglas LS se le reconoce como TTL
Schottky de baja potencia.
Circuitos integrados CMOS
(metal óxido semiconductor)
Los bloques de construcción básicos de
estos componentes, se basan en conjuntos
de transistores MOS.
Aunque estos CI digitales son un poco
más lentos que los dispositivos TTL, consumen menos energía de la fuente de alimentación (lo que se traduce en menor disipación de potencia). Por eso se les utiliza
en circuitos alimentados con baterías; es
decir, en dispositivos portátiles.
Por su alta sensibilidad ante la electricidad estática, los circuitos integrados CMOS
deben manejarse con ciertas precauciones
(se explican en el siguiente apartado).
La tecnología ECL ofrece una alta velocidad de operación; pero precisamente por
esto, consume una gran cantidad de corriente (energía de la batería).
la, al caminar sobre un piso de vinilo o por
el tipo de tela de la ropa que se utilice.
Seguramente, en alguna de esas ocasiones en que usted ha saludado de mano a
alguien, ambos han sentido una pequeña
descarga eléctrica. Y es que la electricidad
acumulada en el cuerpo de uno u otro, fluye hacia ambas partes –cuando entran en
contacto– hasta que sus niveles de carga
se igualan.
Como los circuitos integrados CMOS son
especialmente sensibles ante descargas
eléctricas, sufren daños cuando son tocados por alguien que tiene carga eléctrica
en su cuerpo. Y aunque a la fecha ha sido
mejorada su protección interna –colocando diodos y otros dispositivos en sus entradas y salidas–, es conveniente seguir
ciertas normas para su manejo:
1. Antes de que empiece a trabajar con un
circuito integrado y con tarjetas ya construidas, toque objetos metálicos (ventanas, tuberías, gabinetes, etc.).
2. Procure que la superficie de su mesa de
trabajo sea de madera o de algún hule
conductor.
3. Lleve puesta una pulsera antiestática.
4. No suelde en circuitos energizados (figura 11).
Figura 11
Pulsera antiestática
Precaución en el manejo de los
dispositivos CMOS
Al igual que otras sustancias, el cuerpo
humano tiene la capacidad de adquirir carga eléctrica por influencia; puede adquirirPulsera
ELECTRONICA y servicio No. 74
Tubo de cobre
19
Figura 12
Clavija
Cautín
Terminal de
tierra física
5. Dispositivos eléctricos como cautines y
medidores, deben estar conectados a tierra física (figura 12).
Circuitos integrados ECL
Los circuitos integrados que se construyen
con esta tecnología, utilizan como bloques
de construcción básica principalmente circuitos a transistor en configuración de emisor acoplado.
Polarización de un circuito lógico
los cuales se encuentra el chip de silicio; y
este componente, contiene una gran cantidad de dispositivos discretos.
Todos los elementos internos del chip,
se polarizan por medio de dos líneas de alimentación general marcadas como Vcc y
GND en las hojas de datos de los fabricantes. Vcc se conecta al polo positivo de la
batería, con un voltaje; y GND al polo negativo, con un voltaje de +5 voltios para los
circuitos de tecnología TTL. Los circuitos
de tecnología CMOS, pueden polarizarse
con un voltaje que va desde los 3 hasta los
12 voltios.
Una vez polarizado el circuito integrado, puede conectarse con otros módulos de
circuitos integrados sin tener que preocuparse por las polarizaciones independientes de los elementos.
En resumen, cada CI que se emplee en
un diseño debe polarizarse, según su tecnología, con el voltaje adecuado; y luego
simplemente se interconectan, para formar
sistemas de mayor complejidad.
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Los circuitos digitales se encapsulan en
empaques plásticos o cerámicos, dentro de
S e r v i c i o
t é c n i c o
DETECCIÓN DE FALLAS EN
LOS NUEVOS CIRCUITOS DE
AUDIO Y PROTECCIÓN DE
LOS MINICOMPONENTES
Armando Mata Domínguez
Aspectos generales
Debido a la frecuencia con que los
equipos de audio y video llegan al
centro de servicio para ser
reparados, es indispensable que el
representante técnico siempre esté
actualizado y conozca sobre los
cambios realizados en ellos. Con tal
finalidad, y tomando de base uno de
los modelos más recientes de
componentes de audio Sony, en el
presente artículo analizaremos
ciertas modificaciones importantes y
su teoría para el servicio; así mismo,
indicaremos cómo aislar algunas de
las fallas más comunes en este tipo
de sistemas.
ELECTRONICA y servicio No. 74
El equipo que nos servirá de apoyo para
nuestras explicaciones, es el componente
de audio Sony modelo HCD-GX25/RG220
versión de agosto del 2003; tiene una potencia de 120 watts RMS por canal, con un
voltaje de línea de CA de 120, 127, 220 y
240 V a 50/60Hz.
En la figura 1, se especifica la ubicación
de las principales secciones de este aparato; observe que cuenta con un compartimiento de tres discos en la sección del reproductor de CD; tanto su módulo de
reproducción de audiocasetes como su sistema de sintonía de las bandas de AM y FM
de radio, son de tipo digital.
Para realizar cada una de sus funciones,
este componente de audio utiliza diferentes bloques que se localizan en tarjetas de
circuito impreso; a su vez, estas placas se
encuentran distribuidas en el interior del
equipo (figura 2).
Uno de los principales cambios que se
han hecho en equipos de audio como el que
hemos elegido para esta ocasión, tiene que
21
Figura 1
Compartimento
de tres CD
Sintonía digital
Sección de
audiocasetes
Tarjeta de circuito
impreso principal
ver con la sección de audiofrecuencia (figura 3). En este bloque se utilizan transistores discretos, que sustituyen al circuito
integrado único que se empleaba en modelos anteriores.
Los transistores Q525 y Q526 forman el
circuito MUTE, el cual, como su nombre lo
indica, omite el audio del equipo; esto se
hace de forma manual, por medio del control remoto; y de manera automática, cuando se ordena STOP durante la reproducción
de un CD o un audiocasete. La orden que
provoca el enmudecimiento, misma que
proviene de la terminal 1 del microprocesador, se hace llegar al circuito MUTE a través del transistor Q527.
Cada canal de amplificación (izquierdo
y derecho) consta de 11 transistores, que
22
complementan o refuerzan la ganancia, a
través del circuito de alta eficiencia (en donde sobresale el trabajo de transistores de
tipo MOSFET).
La sección de audio se complementa con
dos circuitos de protección: uno contra la
sobrecarga y otro contra el sobrecalentamiento, los cuales se asocian a la terminal
27 (HOLD) del microprocesador.
Teoría para el servicio
Debido a que las principales modificaciones sufridas por esta nueva serie de equipos se han hecho en el bloque de audiofrecuencia, haremos una descripción básica
de cada una de las subsecciones del mismo; para el efecto, nos apoyaremos en el
ELECTRONICA y servicio No. 74
Interruptores
Figura 2
Salida de video
Sensores de CD
Transformador de
poder
Tarjeta BD de CD
Motores de CD
Motor de carga
de CD
Excitadores de
CD
Tarjeta frontal
Sensor de control
remoto
Tarjeta principal
Leds indicadores
Entrada de juego
Entrada de audÌfonos
Amplifcador de potencia de audio
diagrama del canal izquierdo (el canal derecho es exactamente igual).
Amplificador diferencial
En la figura 4 aparece el diagrama del circuito amplificador diferencial, que se forma con los transistores Q517, Q519, Q521
y Q523
Este circuito, a diferencia de un amplificador general, tiene la línea de salida en el
colector del transistor. Se le llama “circuito
balanceado”, y forma una salida sencilla; y
aunque su estabilidad es inferior a la de los
sistemas de salida con doble circuito amplificador diferencial, ofrece las siguientes
ventajas:
• Elimina ruidos por distorsión, que generalmente se deben a fluctuaciones en las
corrientes de colector y de base y en los
voltajes de base-emisor. A su vez, estas
variaciones son causadas por inducción
ELECTRONICA y servicio No. 74
electromagnética, por cambios en el flujo de energía proveniente de la línea de
alimentación o por cambios de temperatura de los transistores que integran a la
sección.
• Neutraliza voltajes de polarización en la
línea de salida, lo cual sirve para proteger a las bocinas.
Circuito de amplificación de cascada
En la figura 4 se muestran los transistores
Q515, Q513 y Q511, que funcionan como
un circuito de amplificación de voltaje para
los transistores de salida, ubicados en la
siguiente sección.
Dichos transistores, que proveen casi
toda la ganancia de voltaje del amplificador de potencia, amplifican el voltaje
aproximadamente 700 veces; y si a esto se
suma la cantidad de veces (130) que el
amplificador diferencial primario aumenta
23
Figura 3
Tarjeta de amplificador de poder
Amplificador de potencia
canal izquierdo
CN501
R559
C521
C517
Q525
R553
R569
C519
R557
R555
R599
C540
JR514
C530
C538
R561
Q527
R500
R558
CN502
R592
R556
Q526
R554
C520
R562
R560
JR516
Circuito MUTE
C522
C518
Amplificador de potencia
canal derecho
R591
R95
Q18
R86
R81
C36
D41
D26
Q20
R99
C37
JW1
D24
R92
R83
Amplificador de
alta eficiencia
R93
D25
C33
D30
R59
Q22
Q17
R79
R60
R58
R75
Q23
R74
C41
D33
R78
C42
D34
R72
24
D42
D27
Q19
JW2
R85
R91
C35
C43
R71
C34
D35
R56
R55
ELECTRONICA y servicio No. 74
R70
D36
R543
R541
TH501
R529
R537
D503
Q501
D501 JR513 R521
R539
Q507
Q519
R505
R545
Q517
Q509
R523
C503
C501
Q505
R507
R549
C509
R531
C507 C505
R501
C511
C513
D505
R515
D507
Q521
Q523
Q513
R527
C523
R535
C514
R511
R503
Q511
Q515
D510
R547
R513
R509
R525
R533
JR511
Q503
R519
D509
R517
R542
R530
R544
R550
JR501
D504
R538
R540
TH502
R522
D502
R514
Q508
Q520
R546
Q502
Q510
Q518
R506
C504
R524
JR517
C510
C502
Q506
EP501
R532
C512
C508 C506
R508
R502
D506
R510
R512
R516
R504
D508
Q522
R536
R534
Q512
Q516
R528
Q514
Q524
R548
R526
Circuito protector
de sobre carga
Q504
R520
R518
D29
Q13
C26
D23
R65
R67
R66
R76
D31
R82
R43
R53
R90
C25
R41
R62
R64
C30
R51
R42
C45
R54
R27
R49
R48
R47
R46
R45
R26
Q24
R68
R97
R98
D37
Q12
D20
R63
R96
R69
C40
C31
Q10
Q21
R61
D32
Q11
R94
R52
R50
D38
D19
D18
Circuito protector
de temperatura
JR512
R77
ELECTRONICA y servicio No. 74
25
Figura 4
R543
R541
R529
R537
D503
Q501
D501 JR513 R521
R539
Q507
Q519
R505
R545
Q517
Q509
R523
C503
C501
Q505
R507
C509
R531
C507 C505
C511
R501
D505
R515
D507
Q513
Q521
Q523
R527
R535
R533
R525
también el voltaje, se obtiene una amplificación total de unos 100dB.
Los capacitores C505 y C507 (100pF),
conectados entre la base y el colector de
los transistores Q515 y Q511, previenen que
éstos oscilen y realimenten una alta frecuencia a la entrada.
Transistores de Bias
Debido a que los transistores finales de la
sección de audiofrecuencia (Q501 y Q503)
son de alta potencia, se requiere de un voltaje perfectamente calibrado en cada una
de sus terminales de base; de lo contrario,
se sobrecalentarán y sufrirán daños. Por
esto se han agregado los transistores Q507
y Q509, que de manera automática suministran el voltaje estrictamente necesario,
a fin de impedir que los amplificadores de
potencia se sobrecalienten y se dañen.
Amplificador de alta eficiencia
El amplificador de alta eficiencia es un circuito de alto poder, que sólo se activa cuando la señal de audiofrecuencia queda condicionada a una potencia máxima (volumen
26
R511
R503
Q511
Q515
D510
R547
R513
R509
R519
Q503
R517
D509
alto). Es una manera de proteger a los propios amplificadores de potencia.
Todo esto es así, porque, a causa del aumento de temperatura en los transistores
de potencia (que constantemente son alimentados con un alto nivel de voltaje), existe el riesgo de que la sección del amplificador de potencia sufra una grave pérdida.
Y dicho aumento de temperatura, provoca una pérdida de ganancia adicional
equivalente a la tercera parte de la pérdida
total que normalmente ocurre. Para evitar
este problema, hay que hacer que el voltaje de alimentación del amplificador de potencia trabaje a alta velocidad; es precisamente de lo que se encarga el circuito
amplificador de alta eficiencia.
De la ganancia de la señal de salida del
amplificador de potencia de audio, depende la activación de la conmutación del voltaje de alimentación. Gracias a la aplicación de este método, el amplificador de
potencia puede utilizar un disipador de calor más pequeño; y de esta manera, por lo
tanto, se facilita la fabricación de diferentes
modelos de mini y midicomponentes estéreo
con ganancia de audio de alto poder.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 5
R95
Q18
R86
R81
D29
C36
D23
D41
D26
Q20
R76
R99
C37
D31
R82
R94
R61
D32
C31
R63
D24
R92
R83
R93
Q21
R96
C33
R85
R91
C35
D30
C40
R59
Q22
R53
R43
R75
R69
R98
R41
D37
R62
R64
C30
R51
R42
C41
R60
C45
D33
R78
R54
C42
D34
R72
R27
Q11
R79
R26
Q24
Q17
Q23
R74
R58
R97
D25
R52
C43
R50
D38
D42
D27
Q19
R71
C34
D35
R56
R55
En la figura 5, se muestra el diagrama
esquemático del amplificador de alta eficiencia y la relación que tiene con las líneas de alimentación del amplificador de
potencia. Observe que en su lado positivo
(VH+), el transistor Q18 conmuta el voltaje
de alimentación; esto depende del cambio
de alternancia positiva en la forma de onda
de la señal de audio de salida. De manera
similar, y según los cambios ocurridos en
la alternancia negativa de la forma de onda
de la señal de audio de salida, el lado negativo el transistor Q19 conmuta el voltaje
de alimentación negativo (VH-).
Para conmutar el voltaje positivo, se
toma en cuenta que en la base del transistor Q21 hay 0 voltios; y que cuando recibe
una señal de audiofrecuencia de gran amplitud, proveniente del amplificador de potencia, adquiere un voltaje que provoca una
diferencia de potencial entre ella misma y
el emisor de Q21; y éste, entonces, comienza a conducir.
ELECTRONICA y servicio No. 74
R70
D36
R77
Al drenar corriente de la base de Q20,
este transistor se bloquea y el voltaje de la
compuerta del transistor Q18 aumenta; y
por lo tanto, el propio Q18 conduce. Cuando esto sucede, VH+ aparece entre la terminal fuente y el drenador; y a partir de ese
momento, la terminal fuente de Q18 adquiere un nivel VH+, el cual suministra a la
sección amplificadora de potencia un nivel
de voltaje mayor (lo cual provoca mayor
amplificación).
En resumen, podemos señalar que cada
vez que se detecta una señal de alta amplitud, el sistema conmuta el alto voltaje de
alimentación positiva al amplificador de
potencia; pero cuando se detecta un nivel
de señal de baja amplitud, el amplificador
de potencia sólo se alimenta con un nivel
de voltaje bajo VL+; y así, el sistema puede
trabajar con gran eficiencia y alto poder.
De manera similar al circuito antes descrito, opera el circuito de alta eficiencia de
la conmutación de voltaje negativo.
27
Circuito de protección
ontra sobrecarga
Siempre que las bocinas sufren daños por
un corto parcial o total, puede haber exceso de corriente en el amplificador de potencia; y esta sobrecorriente, puede afectar algunos de sus componentes (por
ejemplo, transistores de potencia y resistencias asociadas). Para prevenir tal problema, se ha incorporado un circuito de
protección o circuito detector de sobrecarga. Este dispositivo, hace que el sistema se
coloque en modo de espera (Standby); es
para proteger a los dispositivos del circuito
amplificador de potencia.
El circuito de protección se forma con los
transistores Q505 y Q506 y los resistores
R511 y R512. Todos estos elementos, se
encuentran asociados a las terminales de
colector de los transistores Q511 y Q512 y
a la terminal HOLD del microprocesador (figura 6).
De esta manera, el equipo se bloquea
cada vez que Q511 y Q512 conducen y se
detecta alguna anomalía; por ejemplo, el
circuito de protección se activa cuando la
diferencia de potencial entre la base y el
emisor de los transistores Q511 y Q512 es
de 0.6 a 0.7 voltios. A este mismo circuito
se asocian resistores “flamables” del tipo
de alambre, con un valor muy pequeño, co-
nectados en paralelo con el circuito detector de sobrecarga y conectados en serie con
los emisores de los transistores amplificadores de potencia. Dichos resistores sirven
de protección, en caso de que ocurra un daño
mayor en los transistores de potencia.
Circuito detector de DC
El circuito amplificador de potencia emplea
un sistema de salida sin capacitores OCL
(Output Capacitor Less). Como esto permite conectar directamente las bocinas a las
terminales de salida del amplificador, no se
requiere de un condensador acoplador en
la etapa de salida.
Para hacer sus funciones, la sección de
potencia necesita tanto de voltajes de alimentación positivos como de voltajes negativos; esto le permite operar, balanceando los valores de voltaje hasta que haya 0
voltios en el punto de salida; por tal motivo, un voltaje no balanceado cuyo origen
está en un componente defectuoso, provoca que en la línea de salida aparezca un
voltaje de DC; y si este voltaje entra a las
terminales de las bocinas, sus bobinas serán dañadas.
El circuito detector de DC que aparece
en la figura 7, bloquea al microprocesador
cuando se detecta un voltaje de DC. Si se
conoce el modo de operación de este siste-
R508
R502
Q504
JR517
C504
Q502
Q503
R503
R501
C502
R506
R510
R514
R511
R509
C501
R507
R505
Q501
C503
R504
Q505
Q506
28
R512
D509
Figura 6
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 7
R18 R19
R8
R20
C23
R9
Q7
R22
Q8
R6
Q9
R12
R7
C22
D11
R21
R14
R13
R23
R4
D12
D13
D39
D40
R40
D514
R16
D16
D17
R38
R17
C24
R34
R35
R102
Q5
Q6
ma, será más fácil localizar el origen de las
fallas que ocurren en el circuito de protección.
En estado normal, dicho circuito detector se comporta de la siguiente manera:
1. Los transistores Q5 y Q6, no tienen ningún voltaje de alimentación en sus respectivas bases. Y por esta razón, se encuentran en estado de bloqueo.
2. Encontrándose en tal estado, ambos transistores provocan que haya conducción
en los transistores Q8 y Q9.
3. Una vez que Q8 y Q9 están conduciendo, hacen que se bloquee el transistor
Q7; y esto, a su vez, permite que en la
terminal HOLD del microprocesador
haya más de 1.85V.
4. Siempre y cuando suceda lo anterior, el
equipo funcionará normalmente.
En estado anormal, el circuito se comporta
de la siguiente manera:
ELECTRONICA y servicio No. 74
R32
R33
R36
R37
R39
1. Cada vez que aparece voltaje en alguno
de los bornes de las bocinas, hay trabajo
de conducción por parte de Q5 y Q6.
2. Si ambos transistores conducen, su corriente fluye entre el emisor y el colector, disminuyendo el voltaje de los colectores provocando que se bloqueen los
transistores Q8 y Q9.
3. El bloqueo de Q8 y Q9, provoca que el
transistor Q7 conduzca; y entonces, la terminal HOLD se conmuta en nivel bajo; finalmente, esto hace que el equipo se apague y que se eviten daños a las bocinas.
Procedimiento para la detección
de fallas en la sección
de audiofrecuencia
• Síntoma: El equipo no enciende.
• Causa más probable: Falla en los transistores Darlington.
• Comentarios: Cuando se abre alguno de
los protectores o fusibles F903, F904, F905
29
y F906, ubicados en la placa AC de la sección de transformador de potencia, el
equipo no enciende (figura 8).
La falla puede deberse a exceso de corriente en el sistema, causado por un cortocircuito en el amplificador de potencia.
Esto provoca que el fusible consuma una
gran cantidad de corriente.
Los métodos de detección y eliminación
de fallas que enseguida explicaremos, son
aplicables principalmente a la etapa del
amplificador de potencia. Para proponer
las acciones concretas que deben realizarse, nos basamos en el diagrama del
canal izquierdo (figura 4); no obstante,
pueden ser ejecutadas de la misma manera en el canal derecho, sobre los elementos equivalentes:
1. Coloque un óhmetro en escala baja (Rx1
ó Rx100) entre el colector y el emisor del
transistor Darlington PNP, para ver si hay
algún corto o si está abierto. Si el transistor tiene algún defecto, reemplácelo.
Haga lo mismo con el transistor NPN.
2. Verifique que las resistencias flamables
conectadas a los emisores del transistor
Darlington NPN y PNP, no estén abiertas
o desvaloradas. Si es necesario, reemplácelas.
3. Revise el circuito de protección contra
sobrecorriente; quizá está dañado.
Procedimiento para la detección
de fallas en el amplificador
de alta eficiencia
Si el sistema cuenta con un amplificador
de potencia de alta eficiencia, es probable
que este circuito sea el causante de la falla
en los transistores Darlington. Por lo tanto,
revise la etapa de fuente de alimentación
Figura 8
(RG220 : EXCEPT AEP,UK,RU MX)
S901
T901
F902
* NOT REPLACEABLE :
BUILT IN TRANSFORMER
F905
CN902
*
F903
(US,CND,AEP,
UK,RU,MX)
F906
JW902
C901
JW903
(EXCEPT
US,CND,AEP,UK,RU,MX)
F904
(US,CND, AEP,UK,RU,MX)
RY902
D906
R901
3.3M
(US,CND) 1/2W
D901
RY901
T902
D903
D905
(EXCEPT US,
CND,AEP,UK,
RU,MX)
D902
CN901
D904
C902
JW901
(US,CND,AEP,UK,RU,MX)
30
ELECTRONICA y servicio No. 74
de dicho amplificador, ANTES de pensar en
la sustitución de los transistores. Luego
encienda el sistema, y revise la operación
del circuito mediante este procedimiento:
1. Tome un CD o un audiocasete de prueba, y reproduzca la pista correspondiente a la señal de 1KHz a 0dB. Gire el control de volumen, hasta llegar a un valor
de 50%.
2. Con un multímetro digital en función de
VCD, verifique que no haya voltaje de CD
en los bornes de las bocinas.
3. Si no existe voltaje de CD, conecte las
bocinas y asegúrese que haya un nivel
de potencia alto.
4. Cuando aumente el nivel de volumen,
verifique el nivel de voltaje en los colectores de los transistores Darlington. Asegúrese que el valor de voltaje cambie,
cada vez que el volumen pase de nivel
mínimo a máximo.
5. Si reemplaza los transistores FET y los
transistores de potencia localizados en
el disipador de calor, tendrá que eliminar por completo la grasa vieja y aplicar
una delgada y uniforme capa de grasa
de silicón.
Consejos para la solución de fallas
Si el equipo se apaga inmediatamente después de ser encendido, quiere decir que la
falla se debe a la activación de los circuitos
de protección del amplificador de potencia.
Y es que cuando estos componentes entran
en funcionamiento, el nivel de la señal
HOLD del microprocesador pasa de alto a
bajo; y por lo tanto, también es activada.
Para aislar el problema, ejecute los siguientes pasos:
que observar cómo trabaja el equipo
cuando se conecta el cable de alimentación a la línea de corriente.
2. Si el indicador o display se enciende y el
equipo no trabaja, es porque probablemente el circuito detector de sobrecarga
está activado o tiene algún daño.
3. Cuando el equipo se apaga una y otra
vez, quiere decir que el circuito detector
de DC está activado. Recuerde que este
elemento entra en funcionamiento, cada
vez que se rompe el balance de DC por el
circuito de acople directo OCL. Para aislar
el problema, elimine la línea de salida
hacia la terminal HOLD del microprocesador; y después, espere hasta que el sistema adquiera una operación estable.
4. Para abrir la línea hacia la terminal HOLD
del microprocesador, desconecte la línea
de HOLD –ubicada en la tarjeta de circuito impreso.
5. No conecte los bafles en las terminales
de salida del amplificador; si aparece un
voltaje de DC, pueden dañarse las bocinas.
El balance de DC puede llegar a romperse,
por las siguientes causas:
1.
2.
3.
4.
Falla del excitador.
Falla en el amplificador diferencial.
Falla en la sección de fuente de poder.
Si el colector y el emisor del transistor
Darlington están en cortocircuito (lo cual
equivale a un cortocircuito en la fuente
de alimentación), el circuito protector se
quemará y –por lo tanto– el equipo no
encenderá.
5. Cuando el emisor y el colector del transistor Darlington están abiertos, sólo se
distorsiona el sonido; y entonces, el circuito de protección no se activa.
1. Determine cuál es el circuito protector
que se activa. Para lograrlo, sólo tiene
ELECTRONICA y servicio No. 74
31
S e r v i c i o
t é c n i c o
MODOS DE SERVICIO
Y FALLAS RESUELTAS
EN REPRODUCTORES DE DVD
Armando Mata Domínguez
Modo de servicio
En el presente artículo, dedicado a
los equipos reproductores de los
llamados “discos versátiles digitales”
(DVD), veremos la importancia de los
modos de servicio para localizar y
eliminar fallas y para verificar y
realizar ajustes. También
mencionaremos las causas de las
fallas más comunes en estos
aparatos.
Para hacer nuestras explicaciones,
nos basaremos en modelos recientes
de reproductores de DVD Sony.
El modo de servicio, no sólo sirve para verificar el funcionamiento de la mayoría de
las secciones del sistema; también permite
verificar y -en su caso- realizar ajustes en
sus distintos servomecanismos.
En los reproductores de DVD Sony de
modelo reciente, los servomecanismos deben ajustarse cada vez que se reemplace el
bloque óptico. Mediante el modo de servicio accesado por el control remoto del
usuario, se puede hacer un diagnóstico de
averías y una evaluación de los ajustes realizados para tratar de eliminarlas; esto implica el uso de un monitor de televisión,
para verificar las manifestaciones visuales
y auditivas de fallas en el reproductor y los
efectos derivados de la ejecución del proceso de ajuste; pero a veces, también es
necesario observar el display o visualizador del equipo.
Habilitación del modo de servicio
Para activar el modo de servicio en el reproductor de DVD Sony modelo DVP-
32
ELECTRONICA y servicio No. 74
NS325, deben realizarse las siguientes acciones:
Comprobación y diagnóstico
del sistema de control (SYSCON)
1. Conecte el equipo a la red de CA, pero
no lo encienda.
2. En el orden indicado, oprima las siguientes teclas del control remoto de usuario:
Una vez que haya entrado al modo de servicio, podrá utiliza las distintas opciones
que ofrece el menú de prueba; si por ejemplo presiona la tecla 0 del control remoto,
en la pantalla del monitor aparecerá el
menú de servicio que se muestra en la figura 2.
STOP—MENU—CLEAR—POWER
3. Entonces, deberá aparecer la indicación
“DIAG START” en el display del aparato.
Y en la parte inferior de la pantalla del
monitor de televisión, se desplegará el
menú de servicio; ahí se especifica el
nombre del modelo del reproductor, y el
número de revisión (figura 1).
Figura 1
Test Mode Menu
0.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Syscon Diagnosis
Drive Auto Adjustment
Drive Manual Operation
Mecha Aging
Emergency History
Version Information
Video Level Adjustment
Exit: Power Key
Model
: DPX-16xxxx
Revision : x.xxx
Last Off : xx
4. Los dígitos que se encuentran en la parte inferior izquierda de la pantalla, indican precisamente el número de revisión;
y los que se localizan en la parte inferior
derecha, indican la última vez que el
equipo fue apagado.
5. Para verificar la ejecución de las funciones del reproductor de DVD, sólo presione el número que a cada una le corresponde en el control remoto.
6. Para salir del modo de servicio, oprima
el botón de POWER.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 2
0.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
_
### Syscon Diagnosis ###
Check Menu
Quit
All
Version
Peripheral
Servo
Supply
AV Decoder
Video
Audio
Mediante este modo de prueba, se pueden hacer las comprobaciones que enseguida describiremos.
Selección 0 (QUIT)
Si elige esta opción, saldrá del modo de
prueba y diagnóstico del SYSCON y regresará al menú principal o de inicio del modo
de servicio.
Comprobación ALL del SYSCON
En este modo, se verifican todos y cada uno
de los ajustes realizados; esto se hace de
manera consecutiva y automática, hasta
hallar un error e indicarlo en el monitor.
Este despliegue permanecerá en pantalla,
hasta que se oprima la tecla NEXT (para
realizar cada una de las pruebas) o la tecla
PREV (para regresar, y volver a realizar
cualquiera de las pruebas). Vea la figura 3.
33
Comprobación del “suministro”
de datos del SYSCON
Figura 3
### Syscon Diagnosis ###
Diag All Check
No. 2 Version
2-3. ROM Check Sum
Check Sum = 2005
Press NEXT Key to Continue
Press PREV key to Repeat
Comprobación de la versión del SYSCON
En el módulo de ROM del reproductor de
DVD, a qué modelo pertenece y cuál es su
código de región.
Comprobación de “periféricos”
del SYSCON
Las condiciones de los circuitos asociados
al sistema de control (microprocesador), se
verifican mediante el intercambio de datos
previamente acumulados en la memoria
EEPROM.
En el momento de prueba o de intercambio, estos datos se leen; se verifica que sean
iguales a los que indica el manual de servicio y en caso contrario, aparecerá una indicación de error; señala al periférico que
se encuentra dañado y que, por tal motivo,
ha roto la comunicación o ha alterado los
datos.
Para verificar el suministro de datos
(“Supply”) entre los periféricos del sistema
de control, se tiene que elegir la prueba
número 5. Y luego, de manera similar a las
pruebas anteriores, se realiza un intercambio de datos con cada uno de los periféricos;
si no hay suministro de datos porque el circuito está dañado o porque la línea se ha
abierto, aparecerá un código de error 08.
Comprobación del circuito “AV decoder”
del SYSCON
La prueba número 6 del modo de servicio
del SYSCON, permite verificar el funcionamiento del circuito integrado de mayor tamaño: el decodificador de audio y video.
Durante esta prueba, la pantalla del monitor se pone en blanco y negro; y así permanecerá, hasta que se suspenda la prueba.
Si se detecta algún problema, se desplegara un código de falla 14.
Comprobación de “video”
en modo SYSCON
Si se selecciona la prueba número 7 en
modo de servicio SYSCON y no se detecta
ninguna falla, aparecerán unas barras de
diferentes colores en la pantalla del monitor. Y si existe algún problema, en vez de
las barras aparecerá un código de error 15
y 16.
Comprobación del “servo” del SYSCON
De manera similar a la prueba antes descrita, se escriben datos en el circuito
EEPROM; y en el momento de probar el
servomecanismo, se realiza un intercambio de datos; deben ser iguales a los prefijados y mostrados en la columna izquierda, si no es así, quiere decir que el circuito
está dañado; y por lo tanto, aparecerá código de error 12.
34
Comprobación de “audio”
en modo SYSCON
La última prueba que puede realizarse en
modo de servicio de SYSCON, está relacionada con la sección de audio. Para verificar esta etapa, debe seleccionarse la opción número 8; luego de esto, aparecerá
señal en los bornes de salida de audio.
En los modelos con sistema Dolby
Digital, el sonido aparece en cada uno de
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Auto
Auto
Auto
Auto
Auto
Auto
Auto
Auto
Figura 5
Auto Adjustment
TRK. Offset
Focus Balance
Focus Offset
Focus Gain
TRK. Gain
EQ.
L.F. Offset
Group Delay
## Drive Auto Adjustment ##
Adjustment Menu
0.
1.
2.
3.
4.
ALL
DVD-SL
CD
DVD-DL
LCD
Exit: RETURN
SA. 04EF905 SI.00 EMG.00
DVD SL 12cm
Comprobación de envejecimiento
del mecanismo
los seis bornes; para activar y desactivar
esta señal, sólo hay que presionar la tecla
NEXT.
Si después de las pruebas realizadas en
el SYSCON se desea continuar con la rutina de modo de servicio, se deberá seleccionar la opción QUIT; sólo presione la tecla 0 del control remoto, y regresará al
menú inicial o principal (figura 1); y desde
ahí, podrá elegir cualquiera de las pruebas
restantes.
Comprobación de autoajuste
Al seleccionar la prueba 1 en el menú principal del modo de servicio, cada punto
mostrado en la pantalla del monitor se ajustará de manera automática (figura 4). Para
que esto sea posible, basta con oprimir en el
control remoto el número del ajuste deseado
(desde el número 1, hasta el número 8).
En el menú de pantalla del modo de prueba, seleccione la opción 3 y ejecute el modo
de envejecimiento de mecanismo; verá que
aparece un patrón como el que se muestra
en la figura 6.
Para iniciar la prueba, primero abra la
charola y cargue un disco; entonces oprima la tecla PLAY, y el modo de envejecimiento comenzará. Durante este modo, se
muestra el número de repeticiones de carga y descarga (apertura y cierre de compartimiento).
Este modo puede ser abortado en cualquier momento; para lograrlo, presione la
tecla STOP. Y una vez detenida la operación, oprima de nuevo la tecla STOP para
retirar el disco; o la tecla RETURN, para regresar al menú de prueba.
Figura 6
Comprobación de ajuste manual
Cada vez que se seleccione la opción 2 del
modo de servicio y luego se ingrese al menú
principal, podrán hacerse ajustes individuales de forma manual.
Una vez elegida esta opción, en la pantalla del monitor aparecerá un patrón como
el que se muestra en la figura 5.
ELECTRONICA y servicio No. 74
### Mecha Aging ###
Press OPEN key
Abort : STOP key
35
Mediante este modo de prueba, se puede verificar la eficiencia del mecanismo; hay
que asegurarse que funciona sin obstrucción alguna.
Comprobación del historial
de emergencia
En el menú de prueba del modo de servicio, seleccione la opción 4; se desplegará
información de emergencia, relacionada
con la historia del servo (figura 7).
El historial de emergencia, va desde el
número 1 hasta el número 10. Para desplegar y modificar esta información, se usan
las teclas UP y DOWN; también puede ser
mostrada directamente, si se oprimen las
teclas 1 a 9. Los códigos de emergencia se
muestran por separado.
En este modo, destaca el contenido de
las dos líneas superiores; indican cuántas
horas en total ha estado encendido el láser
y -de esta manera- permiten determinar la
vida útil del mismo.
Cada vez que el ensamble del recuperador óptico sea sustituido, deberán borrarse
los datos anteriores y grabar o actualizar
la información.
Para borrar el historial de la vida del láser, ejecute los siguientes pasos:
1. Habilite el modo de historial de emergencia.
2. Presione las teclas DISPLAY y CLEAR del
control remoto (en este orden).
3. Borre los datos del láser del CD y del láser del DVD.
4. Presione las teclas TOP MENU y CLEAR
del control remoto (en este orden), para
inicializar los datos.
5. Presione las teclas MENU y CLEAR del
control remoto (en este orden). Los datos serán inicializados, cuando aparezca el mensaje “Set up Initialized”.
36
Figura 7
### EMG. History ###
Laser Hours
CD
DVD
xxhxxm
xxhxxm
1.
00 00 00 00
00 00 00 00
00 00 00 00
00 00 00 00
2.
00 00 00 00
00 00 00 00
00 00 00 00
00 00 00 00
Select : 1-9
(1: Last EMG.)
Scroll :UP/DOWN
Exit
:RETURN
Comprobación de los datos
de la versión de la ROM
Si se selecciona la opción 5 del menú de
servicio, puede desplegarse información
sobre la versión de la ROM, el código de
región y el tipo de OPT (Tipo de bloque óptico) del reproductor de DVD.
El número hexadecimal que aparece dentro del paréntesis incluido en el campo del
número de versión, indica el valor del Check
Sun (chequeo de versión) actual. Si la versión de la información del ROM es muy
antigua, no podrán reproducirse películas
recientes que tengan bastantes efectos especiales o funciones.
Comprobación de ajuste
del nivel de video
En el menú principal del modo de servicio,
seleccione la opción 6; aparecerán unas
barras de diferentes colores, que sirven para
hacer ajustes.
Mientras las barras estén presentes, el
OSD desaparecerá de la pantalla; y la pantalla de menú reaparecerá, si se oprime
cualquier tecla.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Dentro de este modo, podemos realizar
el ajuste de la señal de video por compuesto, la señal S-video y la señal de video por
componentes. Sólo hay que ejecutar los siguientes pasos:
1. Con la ayuda de un osciloscopio, verifique que la señal existente en el conector
de salida de video (borne amarillo) tenga un valor de 1.0Vpp (figura 8). Si no es
así, tendrá que ajustar su valor; para esto,
gire lentamente el potenciómetro VR401
(se encuentra en la tarjeta MB103).
Figura 8
1.0
+0.04
Vp-p
-0.02
2. También con la ayuda del osciloscopio,
verifique el nivel de las señales de video
existentes en los bornes Y y C de SVIDEO
y de VIDEOCOMPONENT. Si es necesario, consulte el manual de servicio para
saber cuáles son los valores correctos de
estas señales.
Observe que los modos de servicio son muy
útiles para eliminar fallas provocadas por
desajustes o por falta de actualización de
datos. Ningún técnico, por más experiencia que tenga, podrá dejar de utilizarlos.
C
E
B
rificar el comportamiento secuencial, detectamos que el recuperador óptico se
deslizaba hacia el centro del disco; y aunque el láser se emitía con normalidad, la
búsqueda de enfoque era muy débil.
• Solución: Se reemplazó el IC001 amplificador de RF, porque se encontraba en
corto total.
• Comentarios: Al igual que los reproductores de CD, los de DVD alojan en el amplificador de RF una parte del circuito
servo de enfoque. Por tal motivo, este circuito estaba provocando la falla.
Falla número 2
• Marca: Sony.
• Modelo: DVP-S530D.
• Síntomas: El equipo no encendía.
Fuente de alimentación
Fallas resueltas y comentadas
Falla número 1
• Marca: Sony.
• Modelo: DVP-S530D.
• Síntomas: Aparecía el mensaje NO DISC.
• Pruebas realizadas: Cuando la cubierta
del equipo fue retirada, se observó que el
disco giraba de manera desbocada. Al ve-
ELECTRONICA y servicio No. 74
37
1
2
CN101
F101
D101-104
L101
LINE
FILTER
T101
Q101, 102
SWITCH
+12V
PS201
+5V
PS202
+3.3V
PS203
ñ12V
PS204
CN201
+5V
1
+3.3V
6
ñ12V
7
EVER5V
2
1
PC102, Q201
POWER
CONTROL
5
6
7
EVER5V
T102
+12V
2
CN202
PC101
PHOTO
COUPLER
Q121, 122
SWITCH
4
3
PC121
PHOTO
COUPLER
Falla número 3
• Marca: Sony.
• Modelo: DVP-S530D.
• Síntomas: El equipo no encendía.
• Pruebas realizadas: Verificamos los distintos voltajes suministrados por la fuente de alimentación; presentaban niveles
inferiores a los normales (por ejemplo, la
línea de 9V tenía 6V); y cuando desconectamos los circuitos ROM, los niveles
de voltaje se normalizaron.
• Solución: Sustituimos los circuitos ROM
IC205 e IC206, porque se encontraba con
corto parcial, en la terminal de línea de
alimentación.
38
A+12V
+5V
+3.3V
CN203
1
• Pruebas realizadas: Se verificó la existencia de los voltajes de salida de la fuente
de alimentación; no encontramos ninguno. Y al revisar la fuente, se descubrió que
estaba averiada.
• Solución: Se reemplazó el circuito integrado conmutador de la fuente de alimentación, porque estaba totalmente en corto.
• Comentarios: La estructura de la fuente
de alimentación de los reproductores de
DVD es muy similar a la de las fuentes
utilizadas en las videograbadoras.
M+12V
5
2
PCONT
+5V
ñ12V
EVER5V
• Comentarios: El aparato no encendía,
porque cuando se detectaba un excesivo
consumo de corriente, su fuente de alimentación entraba en modo de protección.
Falla número 4
•
•
•
•
Marca: Sony.
Modelo:DVP-S530D.
Síntomas: El equipo no encendía.
Pruebas realizadas: Al verificar la línea
de alimentación de 12V, descubrimos que
había disminuido casi 11 voltios; puesto
Motor spindle
#2
Motor sled
ELECTRONICA y servicio No. 74
que sólo se presentaba 1 voltio y enseguida desaparecía, dedujimos que había
un cortocircuito en dicha línea.
• Solución: Se sustituyeron los circuitos
drive y los motores, debido a que marcaban más de 12 ohmios.
• Comentarios: Comúnmente, el incremento óhmico de los motores se debe a
su constante rotación; esto pudo haber
causado daños en el circuito drive, el cual,
al ponerse en corto, provocaba también
un corto en la fuente de alimentación.
Falla número 5
• Marca: Sony.
• Modelo: DVP-NS300.
• Síntomas: La imagen aparecía cuadriculada.
• Pruebas realizadas: Se verificó un posible falso contacto por soldadura fría;
mas como no encontramos problema alguno, decidimos reemplazar el circuito
decodificador de audio y video (IC503)
• Solución: Se sustituyó este componente, porque es típico que cuando hay daño
interno del circuito provoque este tipo de
problema.
• Comentarios: Generalmente, el circuito
decodificador de audio y video es el dispositivo con mayor cantidad de termina-
ELECTRONICA y servicio No. 74
les; tenga mucho cuidado al reemplazarlo, para evitar que se dañen las líneas de
circuito impreso.
Falla número 6
• Marca: Sony.
• Modelo:DVP-S530D.
• Síntomas: El equipo se apagaba, tras un
periodo de funcionamiento normal.
• Pruebas realizadas: Observamos qué
sucedía en el reproductor; puesto que el
disco se frenaba poco después de haber
empezado a girar, procedimos a verificar
las condiciones del motor SPINDLE.
• Solución: Se sustituyó este motor, porque se encontraba rozando en el eje del
mismo, disminuyendo la velocidad de giro
normal.
• Comentarios: Al igual que los reproductores de CD, los de DVD emplean un motor de deslizamiento y un motor de giro
de disco o motor SPINDLE.
39
S e r v i c i o
t é c n i c o
FALLAS RESUELTAS
Y COMENTADAS EN HORNOS
DE MICROONDAS
Alvaro Vázquez Almazán
Continuando con la serie de artículos
en los que se abordan directamente
casos de servicio reales, fruto de lo
experiencia de los autores, se
presenta ahora una recopilación de
cinco fallas que con mayor
frecuencia se presentan en hornos de
microondas. Al respecto, se toman
como referencia aparatos de la
marca Samsung, pero las rutinas que
aquí se siguen pueden trasladarse a
hornos de otras marcas.
Figura 1
40
Falla 1: No enciende
Pruebas realizadas
1. Tras conectar el horno, se observó que
no encendía el visualizador o display.
Procedimos a verificar el voltaje de alimentación de CA en la entrada del transformador de la fuente permanente (stby),
y descubrimos que no había voltaje (figura 1).
2. Con la ayuda de un óhmetro, se midió el
estado del fusible de entrada de línea;
como estaba abierto, decidimos reemplazarlo (figura 2).
Figura 2
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 3
Figura 4
3. Luego de reemplazar el fusible, el horno
encendió por unos minutos e incluso
calentó un poco de agua; pero se volvió
a apagar. Y al verificar el estado del fusible, encontramos que se había vuelto a
abrir; esto significa que había un problema en el consumo de corriente, pues este
dispositivo trabaja con 20 amperios.
4. Verificamos el estado del diodo de alto
voltaje; se encontraba en buenas condiciones. También se midió el capacitor
electrolítico de 1µF, y descubrimos que
se había desvalorado (figura 3); bastó con
reemplazar este componente, para que
el horno recuperara su funcionamiento
normal.
como de corriente (recuerde que estos fusibles son para 20 amperios; es decir, el
horno trabaja con una gran cantidad de
corriente; de modo que si se coloca un fusible de valor más bajo, seguramente que
no tardará en abrirse).
Comentarios
Si el horno de microondas no enciende, y
aparentemente ello se debe a que el fusible
de entrada de línea se ha abierto, antes de
que reemplace este dispositivo verifique el
estado de las piezas y bloques principales
del aparato; por ejemplo, el magnetrón, el
capacitor de alto voltaje, el transformador
de potencia y el diodo de alto voltaje; si alguno de ellos tiene daños, provocará que
el fusible de entrada de línea se abra continuamente; por tal motivo, éste también tendrá que ser reemplazado con un dispositivo de iguales características tanto de voltaje
ELECTRONICA y servicio No. 74
Falla 2: No enciende
Pruebas realizadas
1. Se midió el voltaje de corriente alterna
en las terminales de entrada del transformador de la fuente permanente; había 125 voltios.
2. Medimos el voltaje de corriente alterna
en la salida del transformador de la fuente permanente; como no había voltaje,
dedujimos que este transformador se
encontraba abierto (figura 4).
3. Para verificar el funcionamiento del
magnetrón, se hizo un puente entre las
terminales del relevador que alimenta al
transformador de potencia (figura 5).
4. Luego de conectar el horno a la red de
alimentación eléctrica, colocamos en su
interior un vaso con agua; se trataba de
verificar la emisión de microondas. Después de un minuto, el agua se calentó.
5. Bastó con reemplazar el transformador,
para que el horno recuperara su funcionamiento normal.
41
Figura 5
Comentarios
Este transformador es responsable de entregar el voltaje de corriente alterna que se
necesita para alimentar a los circuitos de
control digital. Como en este caso se encontraba abierto, impedía que el sistema de
control y que el visualizador del horno recibieran voltaje de alimentación; por eso el
horno no podía encender.
Falla 3: Se escucha un zumbido,
y no calienta el horno
4. Pese a que las terminales de filamentos
del magnetrón fueron desconectadas, el
sonido no desaparecía; entonces, el problema no se encontraba en el magnetrón.
5. Al medir el estado del diodo de alto voltaje, descubrimos que estaba en corto.
6. Luego de reemplazar este diodo, volvimos a verificar si el horno podía calentar el agua del vaso que habíamos introducido en él.
7. Como el agua no se calentaba, decidimos reemplazar el magnetrón.
Comentarios
Cuando el diodo de alto voltaje se encuentra en corto, es común que se dañe el
capacitor con el que va asociado; incluso
el magnetrón resulta afectado. Pero el hecho de probar la emisión de microondas
antes de reemplazar el magnetrón, siempre es de gran ayuda; si este dispositivo no
tiene daños, no será necesario reemplazarlo; y por lo tanto, no se elevará el costo de
la reparación.
Pruebas realizadas
1. Se conectó el horno, para verificar si encendía; efectivamente, podía hacerlo.
2. Una vez comprobado lo anterior, colocamos un vaso con agua dentro del horno.
3. Ajustamos el horno, para que calentara
por un minuto; se escuchaba un zumbido, en la zona en que se encuentra el
magnetrón (figura 6).
Figura 6
42
Falla 4: El horno se apaga, luego
de 2 minutos de haber comenzado
a calentar
Pruebas realizadas
1. Debido a las características de la falla,
procedimos a medir las señales correspondientes al sistema de control (5 voltios, reset, señal de reloj); todas se encontraban dentro del rango especificado.
2. Programamos el horno, para que calentara durante unos 5 minutos. Pero se
apagaba aproximadamente a los 2 minutos de estar calentando
3. Se programó el horno para que calentara a diferentes temperaturas durante 5
minutos. Entre mayor era la temperatura programada, más pronto se apagaba
el horno.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 7
4. Al tocar con la mano el horno inmediatamente después de haberlo apagado,
notamos que el magnetrón estaba más
caliente de lo normal; por eso lo reemplazamos y reemplazamos también el interruptor térmico que este tipo de dispositivos lleva en uno de sus costados
(figura 7).
Figura 9
ma de control. Pero en el caso que describimos, el calentamiento excesivo del
magnetrón era la causa de que el interruptor térmico se abriera; a su vez, esto impedía que el voltaje de corriente alterna llegara hasta los circuitos electrónicos del
horno; por eso se apagaba.
Falla 5: No realiza ninguna función
Pruebas realizadas
Comentarios
Como este tipo de fallas no es tan común,
es sumamente difícil determinar cuál es el
componente defectuoso; y es que en apariencia, se trata de un problema en el siste-
Figura 8
1. Se midió el voltaje de alimentación del
circuito integrado sistema de control, así
como sus soportes (reset y cristal); todo
estaba en orden.
2. Verificamos el estado de los interruptores de seguridad del horno; se encontraban en buenas condiciones (figura 8).
3. Se midió continuidad entre las terminales de la membrana del teclado del horno; algunas estaban abiertas (figura 9).
4. Al reemplazar la membrana del horno,
éste recuperó su funcionamiento normal.
Comentarios
Comúnmente, esta falla se debe a un teclado (membrana) defectuoso; pero para estar seguros, debemos verificar el estado de
los interruptores de seguridad y del sistema de control del aparato; si alguno de ellos
se encuentra dañado, impedirá que el teclado funcione correctamente y -por lo tanto- alterará la operación del horno en general.
ELECTRONICA y servicio No. 74
43
SEMINARIO DE ACTUALIZACIÓN
ACTUALIZACI
Técnicas para reparar los NUEVOS
TELEVISORES Sony Wega,
LG Flatron de 14, 21 y 25 pulgadas
(Televisores de cinescopio plano)
Principales Temas
1. Estructura de los Televisores Sony Wega.
2. Fuente de stand-by y fuente de poder conmutada
con doble MOSFET. Fallas y soluciones.
3. Circuitos de protección de sobre-corriente (OCP),
sobre-voltaje (OVP) y bajo voltaje (UVP).
4. El chip único (one chip syscon/jungle).
5. Protecciones en la jungla.
6. Autodiagnóstico.
7. Los circuitos de protección de las secciones de
barrido vertical y horizontal.
8. Circuito de protección de alto voltaje (XRP).
9. Circuito de protección de sobre -corriente (OCP).
10. Protecciones por ausencia de barrida vertical.
11. Procedimiento de aislamiento de averías, sobre
los circuitos de protección.
12. Sección de video/RGB.
Además de una valiosa
capacitación usted recibirá:
TRANSISTOR DUAL MX0541 sustituye
13. Interpretación de las señales, IK, y cómo
reemplazarlas.
14. Los circuitos asociados a la sección final de video,
modulador de velocidad, (VM), circuito de inclinación
(TILT) y compensador de E/W.
15. La sección de barrido horizontal (fallas y soluciones).
Pruebas y acciones especiales para no volver a dañar
16. al transistor de salida horizontal.
Indicación de prueba dinámica de fly-back y reemplazo.
17. Estructura de los Televisores LG.
Autodiagnóstico.
18. Análisis de secciones específicas de modelos LG,
19. fuente de alimentación, modos de servicio, modos de
20. autodiagnóstico, modos de desbloqueo, transistores
sustitutos.
Solucionando problemas en fuentes conmutadas con el
doble transistor MX0541.
21. Uso del DVD de patrones de ajuste en video para
reparar TV.
Pick-up láser
KSS-213C
a los transistores 2SC4833, 2SC4834,
2SC4663, 2SC4664 y 2SC5271
TRANSISTOR 1
Emisor 1
Base 1
Colector 1
TRANSISTOR 2
Base 2
Emisor 2
Colector 2
Diploma
Lugares donde se impartirá este SEMINARIO
Cd. Victoria, Tam.
Chalco, Edo. Méx.
Ecatepec, Edo. Méx.
31 de Mayo 01 de Junio
Hotel "H.J. Hotel Everest"
Cristobal Colón No.126
Centro
2 y 3 de Junio
Escuela Edayo Chalco
Calle de Artes y Oficios
Ex. Hacienda de San Juan
Chalco
Infromes: 57.87.35.01
4 Y 5 de Junio
Escuela Edayo Ecatepec
Emiliano Zapata No.50
Sauces Coalición
Ecatepec de Morelos
Infromes: 57.87.35.01
Irapuato, Gto.
La piedad, Mich.
Naucalpan, Edo. Méx.
Tecamac, Edo. Méx.
4 y 5 de Junio
Hotel "Real de Minas"
Portal Carrillo Puerto No.1
Centro
7 y 8 de Junio
Hotel "Mirage"
Blvd. Lázaro Cardenas
No.808
7 y 8 de Junio
Escuela Edayo Naucalpan
Calle Ruiseñor y Calle Patrón
San Agustín el Torito
Informes: 57.87.35.01
9 y 10 de Junio
Escuela Edayo Tecamac
Carr.Libre México-Pachuca,
Km.39.5 Vía Ferrocarril
Infromes: 57.87.35.01
Zamora, Mich.
Zumpango, Edo. Méx.
Guadalajara, Jal.
Texcoco, Edo. Méx.
9 y 10 de Junio
Hotel "Fenix"
Madero sur No. 401
Centro
11 y 12 de Junio
Escuela Edayo Zumpango
Conocido Barrio
San Juan Zumpango
Infromes: 57.87.35.01
11 y 12 de Junio
Hotel "Aranzazú Catedral"
Revolución No.110
esq. Degollado, Centro
14 y 15 de Junio
Escuela Edayo Texcoco
Fracc.Condominios
La Trinidad
Informes: 57.87.35.01
Tepic, Nay.
Tlalnepantla, Edo.
Puerto Vallarta, Jal.
Toluca, Edo. Méx.
14 y 15 de Junio
Hotel "Ejecutivo INN"
Insurgentes No.310 Pte,
Centro
Méx.16 y 17 de Junio
Escuela Edayo Tlalnepantla
Av. de los Petroleros s/n
San Juan Ixhuatepec
Informes: 57.87.35.01
17 y 18 de Junio
Unión de Crédito
Bolivar y Guatemala
Col. 5 de Diciembre
(a espaldas del Cine Colonial)
2 y 3 de Julio
Escuela Edayo Toluca
Paseo Adolfo López Mateos
Km.4.5 Lindavista,
Zinacantepec Edo. de México
Infromes: 57.87.35.01
Atlacomulco, Edo. Méx.
Tultitlán, Edo. Méx.
México, D.F.
5 y 6 de Julio
Escuela Edayo Atlacomulco
Av. Isidro Fabela Nte.59
Centro
Infromes: 57.87.35.01
9 y 10 de Julio
Escuela Edayo Tultitlán
Lerdo s/n, esq. Insurgentes
Benito Juárez
Infromes: 57.87.35.01
27 y 28 de Agosto
Escuela Mexicana de Electricidad
Revillagigedo No.100, Centro
Infromes: 57.87.35.01
Próximas Fechas
Próximas Fechas
• Hermosillo, Son. 30 y 31 de Ago.
•Guaymas, Son. 1 y 2 de Sep.
• Salamanca, Gto. 20 y 21 de Sep.
• Aguascalientes, Ags. 22 y 23 de Sep.
• Cd. Obregón, Son. 3 y 4 de Sep.
• Los Mochis, Sin. 6 y 7 de Sep.
• León, Gto. 24 y 25 de Sep.
• Salvatierra, Gto. 27 y 28 de Sep.
• Culiacán, Sin. 8 y 9 de Sep.
• Mazatlán, Sin. 10 y 11 de Sep.
• Celaya, Gto. 29 y 30 de Sep.
• San Juan del Rio, Qro. 1 y 2 de Oct.
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Depositar en BBVA-Bancomer, cuenta 0450274291 ó HSBC
(antes Bital) Suc. 1069 cuenta 4014105399 a nombre de:
México Digital Comunicación, S.A. de C.V., remitir por vía fax
la ficha de déposito con: Nombre del participante, lugar y
fecha del curso. Fax. (0155) 57-70-86-99
Para mayores informes:
Tel. (0155) 57-87-35-01
[email protected]
S e r v i c i o
t é c n i c o
FALLAS RESUELTAS
Y COMENTADAS EN ESTÉREOS
DEL AUTOMÓVIL
Alvaro Vázquez Almazán
En esta ocasión, proponemos un
procedimiento para diagnosticar y
solucionar 5 fallas diferentes en
autoéstereos. Aunque para
estructurarlo se tomaron en cuenta
los circuitos desarrollados por Sony,
el método también es aplicable en
otras marcas, de ahí que no
especifiquemos los modelos en que
nos basamos; en todo caso, hay que
verificar las terminales y voltajes
correspondientes en el equipo sujeto
a prueba.
Figura 1
46
Falla 1: No enciende
Pruebas realizadas
1. Se desconectó el circuito integrado de
salida de audio, y el equipo seguía sin
encender; esto significa que el problema
no se encuentra en dicho dispositivo (figura 1).
2. Se verificó la presencia de las señales y
los voltajes de soporte para el funcionamiento del sistema de control: alimentación (terminales 10, 24 y 34), señal de
reinicio (terminal 36) y señal de reloj (terminales 37 y 38). Todos estaban presentes (figura 2).
3. Se verificó la presencia del voltaje de encendido, en la terminal 48 (ILL_ON).
Como había 0 voltios, el equipo no encendía.
4. Al hacer un puente momentáneo entre
la terminal 10 y la terminal 48 del sistema de control, se observó que el equipo
encendía; por lo tanto, se sospechó que
estaba dañado el sistema de control.
5. Pese a que se remoldó el sistema de control, no desaparecía el problema. Hicimos
ELECTRONICA y servicio No. 74
C8
X801
C8
X802
C8
R836
Figura 2
JR801
04
05
51
IC801
R84
R84
R84
R
7. Al rastrear el origen de este voltaje, se
descubrió que provenía de Q904. Y cuando fueron verificados los voltajes en las
terminales de este transistor, se descubrió que en su terminal de base existían
1.2 voltios en lugar de 0; y que en su terminal de colector, había 0 voltios (figura 3).
8. Como los valores obtenidos en las mediciones anteriores eran incorrectos, se
procedió a medir el voltaje en los extremos de D907. Se dedujo que este diodo
tenía fugas, porque en vez de 18 voltios
presentaba solamente 16.
9. Se realizó un corto momentáneo entre
tierra y la terminal de ánodo de este diodo. Con esto, el equipo recuperó su funcionamiento normal.
10. Reemplazamos el diodo zener D907,
con un dispositivo de 18 voltios a 1 watt.
Comentarios
esto, para descartar algún tipo de falso
contacto en dicho circuito integrado.
6. Se verificó que el voltaje existente en
cada una de las terminales del circuito
integrado sistema de control coincidiera
con los voltajes especificados en el
diagrama; en especial, se revisaron los
valores correspondientes a las señales de
entrada y referencia de voltaje. Todo estaba en orden, excepto el voltaje de la
terminal 46 (BU_IN); se encontraba en 0.
Antes de que piense siquiera en reemplazar un circuito integrado sistema de conFigura 4
IC101
C401
R401
C206
C216
Figura 3
C113
R914
C112
D907
R404
Q904
C426
ELECTRONICA y servicio No. 74
C407
47
trol, verifique todos y cada uno de los
voltajes en sus terminales de entrada; si alguno de ellos falta o se encuentra fuera de
especificaciones, el sistema se bloqueará.
Falla 2: No hay audio
Pruebas realizadas
1. Se midieron los voltajes de alimentación
del circuito integrado de salida de audio,
en las terminales 4, 6 y 20 (figura 4). Todos eran correctos.
2. Verificamos la presencia de la señal de
audio en las terminales de entrada del
circuito integrado de salida de audio (11,
12, 14 y 15); no existía en ninguna de
ellas.
3. Se rastreó el origen de dicha señal, hasta el circuito integrado control de volu-
men (IC401). En la terminal 22 de este
último, también se verificó el voltaje de
alimentación; no existía voltaje alguno
(figura 5).
4. Al rastrear el origen de este voltaje, se
descubrió que proviene de Q919. Y cuando se verificaron los voltajes de operación de este transistor regulador, descubrimos que en su terminal de colector
había 15 voltios (correcto) y que tanto
en su terminal de base como en su terminal de emisor había 0 voltios (valor
incorrecto, en ambos casos). Observe la
figura 6.
5. Observando con cuidado el diagrama,
encontramos que en la terminal de base
iba conectado un diodo zener de 9 voltios. Y al medir este componente, nos
dimos cuenta que estaba en corto.
Figura 5
IC B/D
IC401
R112
R116
R115
R103
C215
C213
R102
C212
C111
R111
C210
C211
C110
C208
C209
C207
R202
C101
R201
C109
C201
R101
C106
R104
C202
48
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 6
Figura 7
Q916
Q919
Q918
R930
R934
R931
Q929
R937
Q903
C919
C952
D923
6. Se reemplazó este diodo, con otro de 9
voltios; y entonces, volvió la señal de
audio.
Comentarios
La mayoría de las veces, el problema de falta de audio tiene su origen en el circuito
integrado de salida de audio. Pero antes de
que piense en reemplazarlo, verifique su
voltaje de alimentación y la presencia de la
señal de audio en sus terminales de entrada; si no se encuentra alimentado o no hay
señal de audio en sus entradas, sucederá
lo mismo que en este caso.
tema de control; no existía en las terminales 10, 11 y 100 de este dispositivo.
4. Al rastrear el origen del voltaje de alimentación, descubrimos que proviene de
Figura 8
Falla 3: No enciende
Pruebas realizadas
1. Se midió el voltaje de alimentación en
las terminales 6 y 20 del circuito integrado de salida de audio; en ambas, el voltaje era correcto; pero la terminal 4, carecía de voltaje (figura 7).
2. Al rastrear el origen de esta anomalía, se
descubrió que provenía de la terminal 51
del sistema de control (figura 8).
3. Verificamos la presencia del voltaje de
alimentación del circuito integrado sis-
ELECTRONICA y servicio No. 74
49
Figura 9
Q740; y al medir voltajes en las terminales de este transistor regulador, descubrimos que en su terminal de colector,
en su terminal de base y en su terminal
de emisor, había 0 voltios. Entonces decidimos revisar el diagrama, y nos dimos
cuenta que el diodo D740 se conecta
Figura 10
IC2
50
entre el transistor y el voltaje de alimentación (figura 9).
5. Tras reemplazar el diodo D740, el equipo volvió a encender de manera normal.
Comentarios
Si el sistema de control no recibe alimentación o carece de alguna señal correspondiente a sus soportes, el equipo no funcionará; y si lo hace, será de manera errónea
(y por lo tanto, se producirán diversas fallas). En el caso que nos ocupa, el circuito
integrado sistema de control no estaba
siendo alimentado; por eso el equipo no
funcionaba; ni siquiera encendía.
R1
Falla 4: No reproduce
discos compactos
R1
Pruebas realizadas
1. Se verificó que el ensamble óptico hiciera las funciones de búsqueda de enfoque y emisión del rayo láser; no efectuaba ninguna.
2. Al desplazar el ensamble óptico hacia
atrás, se encendió el autoestéreo. Y entonces, observamos que el ensamble óptico no se movía; por eso sospechamos
del circuito controlador de motores (figura 10).
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 11
A
Q907
B
Q917
TH901
R916
R933
Q906
R932
D909
D908
Q911
C905
Q905
C951
3. Verificamos la presencia de voltaje de alimentación en las terminales 7, 8 y 20 de
este circuito; ninguna tenía voltaje.
4. Al rastrear el origen de este voltaje, se
descubrió que proviene del transistor
Q907 (figura 11A).
5. Se verificaron los voltajes de operación
de este transistor, y se encontró que en
su colector existían 14 voltios, en su base
5 y en su emisor 0.
6. Se reemplazó Q907, y el equipo recuperó su funcionamiento normal.
Comentarios
Figura 12
IC101
C401
R401
C206
C216
C113
D444
Por lo general, la causa de que el autoestéreo no reproduzca discos compactos es algún problema en el ensamble óptico. Pero
en el caso que nos ocupa, no fue así.
Antes de que piense en reemplazar el
recuperador óptico, verifique que éste realiza las funciones de búsqueda de enfoque
y de emisión del rayo láser; también verifique que sus motores se mueven. Si no se
efectúa ninguna de estas acciones, verifique las condiciones de la fuente de alimentación.
C112
Falla 5: No hay audio
R404
C407
C426
C960
R408
ELECTRONICA y servicio No. 74
Pruebas realizadas
1. En las terminales 4, 6 y 20 del circuito
integrado de salida de audio, verificamos
que la alimentación de este dispositivo
fuese correcta; todo estaba en orden.
51
tían 5 voltios; y que en el ánodo, no había voltaje (vea nuevamente la figura 12).
7. Al medir el diodo, lo encontramos en buenas condiciones; en cambio, el capacitor
electrolítico C401, de 4.7µF a 25 voltios,
estaba en corto.
8. Se reemplazó el capacitor electrolítico
C401, con otro de iguales características;
y entonces, el equipo recuperó su funcionamiento normal.
Comentarios
La mayoría de las veces, el circuito de salida de audio es la causa de la ausencia de
sonido. Es necesario verificar que los
voltajes y señales indispensables para su
correcto funcionamiento, estén presentes.
Si falta algún voltaje o señal, posiblemente
se activará una de las funciones de este dispositivo; en el caso que nos ocupa, se estaba activando la función de silenciamiento.
C8
X801
C8
X802
C8
R836
2. Se verificó la presencia de señal de audio
en las terminales de entrada del circuito
integrado de salida de audio (11, 12, 14
y 15). En todas ellas, existía la señal.
3. Medimos el voltaje de silenciamiento
(MUTE) en la terminal 22 del circuito integrado de salida de audio; como había
0 voltios, se activaba la función de
silenciamiento y desaparecía el sonido
(figura 12).
4. Al rastrear el origen de dicho voltaje, se
encontró que proviene de la terminal 5
del circuito integrado sistema de control
IC801 (figura 13).
5. Se midió el voltaje en dicha terminal, y
se descubrió que había 5 voltios; esto es
correcto.
6. Rastreamos el voltaje desde la terminal
5 del circuito integrado sistema de control hasta la terminal 22 del circuito integrado de salida de audio; descubrimos
que en el cátodo del diodo D444, exis-
JR801
Figura 13
04
05
51
IC801
R84
R84
R84
R
52
ELECTRONICA y servicio No. 74
S e r v i c i o
t é c n i c o
Teoría y Práctica
AMPLIFICADORES
DE POTENCIA Y LAS REDES
DE ALTAVOCES
Primera de cuatro partes
Este artículo, va dirigido principalmente
a quienes se dedican a la instalación de
amplificadores de potencia para la
sonorización ambiental, como en
salones, iglesias, auditorios pequeños,
etc.
El lector podrá advertir que el autor
hace una cuidadosa revisión de los
diferentes conceptos involucrados en
esta actividad, y que ofrece una serie de
consejos prácticos, muy valiosos al
momento de tomar decisiones en la
instalación de un equipo de
amplificación.
Este material es resultado de la
experiencia de campo del autor, así
como de su actividad docente.
Figura 1
Guillermo Palomares Orozco
Director del Centro de Actualización Electrónica
de México y Asesor Técnico de Productos Fusimex
[email protected]
¿Qué hace un amplificador
de potencia?
Básicamente, excita a las bocinas para que
emitan sonidos de alta intensidad. Todo comienza cuando la señal de audio es mezclada, ecualizada y estandarizada en nivel;
y para que las bocinas puedan expedirla con
más potencia y con su forma de onda original, tiene que someterse a un cuarto y
último procesamiento; por supuesto, nos
referimos al que le aplica el amplificador
de potencia (que a esto debe su nombre).
Para tratar de entender mejor esta interacción, enseguida explicaremos las características y forma de operar tanto de las
bocinas como de los amplificadores de potencia.
Las bocinas
Las bocinas o parlantes, son dispositivos
electromagnéticos que convierten la co-
ELECTRONICA y servicio No. 74
53
Tabla 1
Z
100
31.9
10.0
3.10
1.00
80 Hz
100 Hz
300 Hz
800 Hz
rriente eléctrica en movimiento (figura 1).
Debido al campo magnético producido por
el imán fijo de la bocina, al tamaño y material con que está hecho el cono y a la resistencia inherente de la bobina de voz, para
obtener un nivel de volumen alto se requiere de una gran potencia. Y como sabemos,
la potencia eléctrica es el resultado de combinar cierto nivel de voltaje con cierto nivel de corriente.
El movimiento del cono de la bocina, es
proporcional a la corriente que circula por
la bobina de voz; y el aumento de calor en
el amplificador, es proporcional a la corriente aplicada. Más como se requiere de voltaje para hacer que la corriente fluya, el amplificador de potencia debe entregar, de
manera simultánea, altos niveles de voltaje y de corriente.
Generalmente, la bobina de voz de cualquier bocina tiene una impedancia de 8
ohmios; por lo tanto, el amplificador debe
proporcionar 8 voltios a través de las terminales de la bocina, para generar un movimiento de corriente de 1 amperio. Esto
será posible, al menos en teoría, siempre y
cuando se utilice un amplificador ideal que
trabaja precisamente a 8 ohmios.
En la práctica, la impedancia de los parlantes es un asunto más complicado; los
movimientos del propio cono suelen afectarla, porque este elemento, por lo general, produce una presión eléctrica de regreso (feedback) que hace aumentar o
54
1 kHz
2 kHz
6 kHz
15 kHz
30 kHz
Frec.
disminuir el flujo de corriente del amplificador; y hasta la presión ejercida por el aire
que hay dentro del gabinete que aloja a la
bocina, puede alterar la impedancia de ésta.
El movimiento del cono varía notablemente, pero sobre todo en la región de bajas frecuencias (desde donde se producen
sonidos bajos o graves). Además, la impedancia de las bocinas cambia dependiendo
de la frecuencia aplicada; se mueve en un
rango que va de los 4 a los 20 ohmios, y
generalmente mantiene un promedio de 8
ohmios.
Observe en la tabla 1, que de la frecuencia de audio dependen los niveles de variación en la impedancia de una bocina. Si se
quiere conectar dos o más bocinas de 8
ohmios a un amplificador típico, se debe
hacer un arreglo de parlantes; tomando en
cuenta el rango mínimo de impedancia de
amplificador, el cual normalmente soporta
impedancias bajas de hasta 2 ohmios y que
–por lo tanto- es capaz de drenar hasta cuatro veces la corriente normal (en comparación con el amplificador típico de 8 ohmios).
Otra consideración a tomar en cuenta es
que, en caso de que la bocina esté desconectada pueda trabajar en esta condición
(muy alta impedancia.)
El amplificador de potencia
Tal como sabemos, cuando se habla de “la
potencia máxima de un amplificador” se
alude a la potencia o fuerza que puede im-
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Figura 2
40 V
8 Ohms
Datos:
I = 10 Amperios
R = 8 Ohmios
200 W
DATOS: P = 200 Watts R = 8 Ohms
E = √ P * R = √ 200 * 8 = √ 1600 = 40 Volts
I = E ÷ R = 40 ÷ 8 = 5 Amps
Solución:
E = I x R = 10 x 8 = 80 voltios
W = I x E = 10 x 80 = 800 watts
Cómo trabaja el amplificador
de potencia
El amplificador de potencia es, básicamenprimir al audio que entrega a las bocinas;
te, un dispositivo que convierte en CA la
si por ejemplo proporciona 200 watts a 8
potencia de CA; toma la potencia de CA proohmios (figura 2), es porque está diseñado
veniente de la línea de 127 voltios (cuyos
para entregar 40 voltios en una bocina de 8
valores de frecuencia y voltaje son fijos), y
ohmios. Si tomamos estos valores y les aplila convierte en una potencia de audio (cucamos la ley de Ohm, obtendremos 5
yos valores de frecuencia y voltaje varían)
amperios de corriente (40 voltios entre 8
para las terminales de las bocinas. Teóriohmios); y si multiplicamos 40 (valor del
camente, la salida de audio es una réplica
voltaje) por 5 (valor del amperaje), obtende la señal de entrada; la única diferencia,
dremos un total de 200 (que corresponde
es que es mayor que ésta.
al total de watts antes especificado).
Observe en la figura 3, el diagrama a bloEn párrafos anteriores, dijimos que el
ques de un amplificador típico. En primer
movimiento del cono de la bocina es proporcional a la coFigura 3
rriente que circula por su bobina; de manera que si deseamos
duplicar el nivel del sonido geEntrada
Ganancia
Filtro
nerado (es decir, obtener más
balanceada
presión de audio), tendremos
que duplicar amperios, porque
la impedancia de la bocina no
cambia (se mantiene en 8
Ventilador
ohmios). Dicho de otra maneSuministro DC
ra, el rango de potencia debe
Sensor de
pasar de 200W a 800W (este últemperatura
Control
timo valor, se obtiene al multide potencia
plicar 80 –valor del voltaje– por
10 –valor del amperaje). EntonSalida +
Sujetador
Bloque
Salida
Enmudecedor
limitador
ces, podemos afirmar que realDC
Salida mente es muy sencillo increMonitor
mentar el rango de potencia de
de falla DC
Visualizador
un amplificador.
ELECTRONICA y servicio No. 74
55
lugar, aparece una fuente de alimentación.
Esta sección del dispositivo, toma el voltaje de CA de la línea y –por medio del transformador– lo aísla de los circuitos de audio.
Y para evitar choques eléctricos, hace que
en diversos devanados (dependiendo de las
necesidades del circuito amplificador) disminuya el voltaje de CA. Además, convierte la CA en CD y la almacena en grandes
capacitores.
No menos importante, es la etapa de salida. Esta sección, que es mayor que la anterior, recibe la señal de entrada de audio;
la usa para controlar los transistores de potencia; a su vez, estos componentes convierten la energía almacenada en la fuente
de alimentación, en la forma de onda de la
señal original de audio pero magnificada
en amplitud.
Limitaciones operativas
de los amplificadores de potencia
Caso 1
Todos los amplificadores, tienen un nivel
máximo de potencia; y el voltaje de salida
de cada uno, depende del nivel de voltaje
proporcionado por su respectiva fuente de
alimentación de CD. Si la señal “trata” de
exceder este límite, será recortada en sus
picos (figura 4); este efecto, llamado
clipping o simplemente “clipeo”, produce
Figura 4
Onda senoidal cortada o
caturada (clipping)
56
Onda senoidal correcta
distorsión en el sonido (es decir, la señal
de audio de salida se recorta).
Para evitar tal alteración, es necesario incrementar el voltaje que entrega la fuente
de CD; y para lograr esto, se requiere de un
transformador de mayor peso y tamaño.
Caso 2
Cada amplificador puede trabajar con un nivel mínimo de impedancia, la cual suele ser
igual o menor que la impedancia de carga
de una bocina. Si la impedancia de la bocina es baja, más corriente circulará por el
circuito amplificador; es decir, la potencia
es inversamente proporcional a la impedancia (mientras menor sea ésta, más alta será
aquella).
Sin embargo, el incremento de la corriente de salida ocasiona que los componentes
del amplificador y de la fuente de CD trabajen más en su punto crítico; y por esta
razón, cuando es mínima la impedancia,
tanto la fuente como los transistores de
salida se pueden sobrecalentar; y en casos
extremos en que la impedancia disminuye
de forma exagerada, se ponen en riesgo los
componentes del amplificador.
Caso 3
Un amplificador típico de audio, debe reproducir todas las frecuencias comprendidas dentro del espectro audible (de 20Hz a
20KHz); debe reproducir desde las más bajas hasta las más altas, con el mismo volumen y con la misma ganancia. A esta característica de los amplificadores de
potencia, se le llama “respuesta de frecuencia plana”.
Si dicha respuesta de ganancia a la frecuencia no es plana, el sonido que se emite puede resultar un tanto extraño, con pérdidas de ciertas frecuencias de señal.
Prácticamente todos los amplificadores
de potencia profesionales, cumplen esta es-
ELECTRONICA y servicio No. 74
pecificación; pero a veces la frecuencia es
intencionalmente limitada, para que las bocinas no sufran daños en caso de que reciban una señal de audio con potencia excesiva o con valores que la hagan casi o
totalmente imperceptible (es decir, una señal que tenga menos de 20Hz ó más de
20KHz).
Impedancia de las bocinas
La impedancia, puede definirse simplemente como “la oposición entre dos fuerzas”.
En el caso de una bocina, es la oposición al
paso de la corriente proporcionada por el
amplificador de potencia; es decir, el flujo
de corriente de este dispositivo genera un
campo magnético, que provoca que la bobina de voz adherida al cono de papel o
polipropileno de la bocina se mueva hacia
atrás y hacia delante; también provoca que
el cono del parlante empuje las moléculas
de aire de manera rítmica; y esto, a su vez,
produce lo que conocemos como “sonido”.
Mientras mayor sea el flujo de corriente
en la bobina de voz, más movimientos se
producirán en el cono; y por lo tanto, mayor nivel de presión de sonido se obtendrá.
Recuerde usted que la bocina es un
transductor o dispositivo que transforma la
energía.
La bocina toma la corriente eléctrica producida por el amplificador, para transformarla en energía acústica; y de esta manera, se obtiene precisamente el sonido.
Pero las bocinas no son del todo eficientes; la corriente eléctrica que no es convertida en energía acústica, se transforma en
otra forma de energía a la que se denomina “calor”.
Tal como dijimos, la impedancia es la
oposición al paso de la corriente; mientras
mayor sea la impedancia de una bocina,
menor será la corriente que le llegue desde
ELECTRONICA y servicio No. 74
el amplificador de potencia; mientras menor sea su impedancia, más corriente recibirá de dicho dispositivo. No olvidemos que
el amplificador produce energía en forma
de voltaje y corriente.
El voltaje, es como la presión o fuerza
para realizar un trabajo; y la potencia, expresada en watts, representa la cantidad de
trabajo que puede llevarse a cabo.
El voltaje, no produce potencia; ésta se
produce, sólo cuando la corriente fluye.
Mientras más potencia se use, más trabajo
podrá ser realizado.
El voltaje representa el potencial para
crear potencia o trabajo; pero la potencia
necesaria para hacer el trabajo, sólo puede
conseguirse si es significativo el nivel de la
corriente que fluye por el circuito o dispositivo en cuestión.
Relación carga-potencia de las bocinas
1. Es fundamental entender lo que sucede
cuando se demanda potencia de un amplificador, en cuya salida se han conectado diferentes cargas (bocinas). Con
esta finalidad, veamos ahora la relación
que existe entre la carga y la potencia de
las bocinas; y después, analicemos sus
conexiones en serie y en paralelo.
2. La potencia eléctrica, es la combinación
de la capacidad de trabajo y la presión
eléctrica (voltaje) de una carga; es decir,
de una bocina. Por su parte, la corriente
eléctrica es la cantidad de electrones que
fluyen en un circuito eléctrico.
3. La oposición al flujo de la corriente de
un amplificador de potencia, está determinada por la cantidad de impedancia
(medida en ohmios). El ohmio es, como
usted sabe, la unidad de medida de la resistencia; y esta oposición al paso de la
corriente, puede limitar el flujo de la misma en un amperio cuando existe una
presión eléctrica de un voltio. En tanto,
57
la unidad de medida de la potencia es el
watt o vatio.
4. Los cálculos de la potencia podrían
simplificarse, si la bocina tuviera una resistencia pura; pero su impedancia varía, dependiendo de la frecuencia de audio
que se le haya aplicado (de esto hablaremos más adelante); o lo que es lo mismo, la oposición de la bocina al paso de
la corriente eléctrica, depende de la frecuencia de la señal de audio que recibe.
5. La bocina, no es solamente un resistor
pasivo que genera calor. En realidad, es
un sistema compuesto por elementos
cuya acción se traduce en inductancia (es
el caso de los inductores) y en capacitancia (es el caso de los capacitores); se trata
de formas complicadas de impedancia.
6. Los inductores y bobinas de alambre,
ofrecen menor oposición al paso de corrientes de baja frecuencia; y mayor oposición, al flujo de corrientes de alta frecuencia.
Los
capacitores,
son
dispositivos que cargan voltaje; ofrecen
mayor oposición al paso de corrientes de
baja frecuencia, y menor oposición al flujo de corrientes de alta frecuencia.
Por experiencia, algunas personas saben
que si unas bocinas de baja impedancia (por
ejemplo, de 2 ohmios) son conectadas a un
amplificador que puede trabajar con impedancias mínimas de 6 ohms, se obtiene
mayor potencia; pero ignoran por qué sucede esto. Para tratar de explicarlo, apoyémonos en los diagramas que aparecen en
la figura 5; por lo que se observa en esta
figura, puede afirmarse que una impedancia baja permite drenar una mayor corriente y –por lo tanto– conseguir una mayor
potencia.
Podemos combinar una serie de bocinas
para subir o bajar la impedancia y con ello
acoplarlas perfectamente a nuestro equipo
58
amplificador de audio, ya que este valor de
impedancia es indicado por el propio fabricante de equipo, y sólo resta que nuestros
cálculos sean tendientes a igualar este valor recomendado por el diseñador.
Tipos de circuitos
Circuitos en serie
Cuando las bocinas son alambradas en serie, la impedancia u oposición al flujo de la
corriente se incrementa; y entonces, se obtiene menor potencia. Dos bocinas de 8
ohmios conectadas en serie, ofrecen una
resistencia total de 16 ohmios; y si a este
arreglo se adapta un amplificador que entregue 40 voltios, obtendremos, según la ley
de Ohm, una configuración como la que se
muestra en la figura 6.
Circuito en paralelo
Con dos bocinas alambradas en paralelo,
disminuye la oposición al flujo de la corriente y se genera más potencia.
Figura 5
40 V
8 Ohms
200 W
W = E 2÷ R = 40 2÷ 8 = 1600 ÷ 8 = 200 Watts
I = E ÷ R = 40 ÷ 8 = 5 Amps
40 V
4 Ohms
W = E 2÷ R = 40 2÷ 4 = 1600 ÷ 4 = 400 Watts
I = E ÷ R = 40 ÷ 4 = 10 Amps
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 6
Figura 8
40 V
8 Ohms
8 Ohms
8 Ohms
8 Ohms
40 V
50W
50W
2.5A
Datos : E = 40V
2
R = 16 Ohms
2
W = E ÷ R = 40 ÷ 16 = 1600 ÷ 16 = 100W
I = W ÷ E = 100W ÷ 40V = 2.5A
Dos bocinas de 8 ohmios alambradas en
paralelo, ofrecen en conjunto 4 ohmios de
impedancia; y si –como en el caso anterior–
les agregamos un amplificador que entregue 40 voltios, se obtendrá la potencia especificada en la figura 7.
Figura 7
8 Ohms
40V
8 Ohms
400W = 10A
Recuerde que al conectar en paralelo dos bocinas,
su impedancia se divide
Datos : E = 40V
R=4 Ohms
2
2
W = E ÷ R = 40 ÷ 4 = 1600 ÷ 4 = 400W
I = W ÷ E = 400W ÷ 40V = 10A
Circuitos serie-paralelo
Esta combinación de los dos tipos de circuitos que acabamos de mencionar, se usa
para conectar unas bocinas de baja poten-
8 Ohms
8 Ohms
200W = 5A
Datos: E = 40V
R = 8 Ohms
2
2
W = E ÷ R = 40 ÷ 8 = 1600 ÷ 8 = 200W
I = W ÷ E = 200W ÷ 40V = 5A = (2.5 amps por
rama en paralelo)
cia o para sonorizar ambientes muy amplios (figura 8).
Pero NUNCA interconecte bocinas de diferentes impedancias, ya que –por esta razón– difieren en su desempeño; y entonces, no habrá un mutuo reforzamiento de
audio. Algunas personas creen que para aumentar la impedancia de una bocina, basta con agregarle en serie un resistor; esto
es falso, porque dicho componente no produce sonido y porque su valor resistivo no cambia
ante ninguna frecuencia de audio. Si se
agrega el resistor, lo único que se logrará
es que se pierda potencia de audio y que se
alteren los cálculos para el diseño de un
sistema de parlantes.
Otro factor que debemos tomar en cuenta, es la longitud y espesor de los cables
que llevan la señal de audio desde el amplificador hasta las bocinas. Recuerde que
la resistencia de estos conductores aumenta, mientras más distancia existe entre el
amplificador y las bocinas; y en algunos casos es tan alta, que afecta a la calidad del
sonido. Para minimizar este riesgo, es preciso poner en práctica ciertas estrategias
que explicaremos más adelante.
Continuará en el próximo número
ELECTRONICA y servicio No. 74
59
S e r v i c i o
t é c n i c o
LAS ETAPAS DE BARRIDO
V Y H Y SUS CIRCUITOS
ASOCIADOS
EN TV MODERNAS
Descripción a bloques de la
sección de sincronía, barrido
vertical y barrido horizontal
Desde que los receptores de
televisión aparecieron,
prácticamente no ha cambiado la
forma en que se separan y procesan
los pulsos de sincronía extraídos de
la señal de video compuesto y el
recorrido que hacen a través de la
sección de barrido vertical y
horizontal; tampoco ha variado
mucho el uso de la señal de
horizontal, aprovechando su
frecuencia elevada (del orden de los
kilohertz) para generar alto voltaje
por medio de un transformador
especial llamado fly-back. No
obstante, los circuitos que realizan
estas funciones sí han sufrido
modificaciones sustanciales, como se
podrá comprender por las
explicaciones dadas en este artículo.
60
Desde que los receptores de televisión aparecieron, prácticamente no ha cambiado la
forma en que se separan y procesan los
pulsos de sincronía extraídos de la señal
de video compuesto y el recorrido que hacen a través de la sección de barrido vertical y horizontal; tampoco ha variado mucho
el uso de la señal de horizontal, aprovechando su frecuencia elevada (del orden de los
kilohertz) para generar alto voltaje por
medio de un transformador especial llamado fly-back.
En la figura 1 se muestra el diagrama
general a bloques de la sección de sincronía, barrido vertical y barrido horizontal.
Señal de video compuesta
Como se puede apreciar en la figura 1, el
proceso de separación de sincronía inicia
con la señal de video compuesta.
La señal de video compuesta debe su
nombre a que contiene, entre otras señales, los pulsos de sincronía vertical y horizontal que provienen de los osciladores de
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 1
Diagrama a bloques de la sección de deflexión V y H
Separador
de sincronía
Video compuesto
Formador de
diente de sierra
Sinc
V
Yugo V
Excitador y
salida V
Oscilador
vertical
Sinc
H
Detector
de fase
Fuente de
alimentación
primaria
Oscilador
horizontal
Excitador
horizontal
Salida horizontal
Yugo H
referencia de la señal de video transmitida
que llega a los circuitos del televisor. Esto
tiene la finalidad de pasar por todo el proceso de recuperación de la señal de video
(que es la señal que realmente nos interesa), para que de ésta se extraigan los pulsos de sincronía vertical y horizontal necesarios para efectuar el barrido sincronizado
de la imagen con respecto a la imagen de
referencia enviada.
Separador de sincronía
Una vez recuperada en forma conveniente, la señal de video compuesta pasa a través de bloques de separación de sincronía;
y la sincronía, a su vez, atraviesa filtros
adecuados (de paso bajo y de paso alto) que
se encargan de separar los pulsos de sincronía vertical y los pulsos de sincronía horizontal.
La frecuencia de los pulsos de vertical
que se presentan a la salida de esta sección es de 60Hz, y la de los pulsos de sincronía horizontal es de 15734Hz. Ambos
tipos de pulsos están listos para ingresar a
la siguiente etapa, con el fin de ser procesados en la forma que describimos a continuación.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Fly back
Oscilador vertical
Los pulsos de sincronía vertical recién obtenidos en el bloque separador de sincronía, se utilizan para controlar la frecuencia
de este mismo bloque (en el que se aloja
un circuito detector de fase, el cual entrega
un voltaje de control que sirve para mantener sincronizado al oscilador local en frecuencia y fase para la correcta reproducción del video que se está procesando en
ese momento). La señal aquí obtenida se
aplica al siguiente bloque: formador de
diente de sierra.
Formador de diente de sierra
En este bloque se moldea o se da forma de
diente de sierra al pulso de sincronía vertical ya sincronizado con la señal de video,
con el fin de efectuar un barrido lineal del
video en el yugo de deflexión vertical.
Posteriormente, el pulso de sincronía
vertical, ya procesado, atraviesa el bloque
excitador y de salida vertical.
Excitador vertical / Salida vertical
En esta sección se proporciona un nivel
adecuado de voltaje y corriente a la señal
de barrido vertical (aumento en potencia),
61
con el fin de que ésta alimente adecuadamente al yugo de deflexión en sus bobinas
de vertical; y de que cuando la señal de
diente de sierra atraviese estas bobinas, se
reproduzca un barrido lineal.
Normalmente, esta sección consta de un
circuito electrónico que hace las veces de
amplificador de voltaje para aumentar el
nivel de la señal de barrido vertical. Después, esta señal pasa por la sección de potencia o amplificadora de corriente (que
normalmente consiste en un circuito diseñado para tal fin), y de este modo se logra
alimentar con la potencia adecuada al yugo
de deflexión vertical; a su vez, esto permite que el rayo de electrones se desplace en
forma lineal desde la parte superior hasta la
parte inferior de la pantalla del cinescopio.
Yugo
En su sección vertical o en sus bobinas de
barrido vertical, está constituido por una
bobina de tipo toroidal que se aloja en el
cuello del cinescopio. Esta bobina se utiliza para convertir la energía eléctrica de la
señal de barrido vertical que atraviesa al
cinescopio, en forma de campos magnéticos capaces de hacer que el rayo de electrones emitido desde el interior del cinescopio se desplace verticalmente (o sea, de
arriba a abajo de la pantalla).
Detector de fase horizontal
La sección horizontal del separador de sincronía, junto con la señal obtenida en el
barrido horizontal, controla a un circuito
detector de fase. Y como mencionamos recientemente, este circuito produce un voltaje de referencia que varía de acuerdo con
los cambios de frecuencia de ambas señales (sincronía y barrido). Finalmente, este
voltaje se utiliza para controlar la siguiente etapa: oscilador horizontal.
62
Oscilador horizontal
Está controlado por el voltaje de control o
de referencia que se obtiene de la etapa
anterior. La finalidad de esto, es sincronizar
la frecuencia y la fase de este oscilador de
frecuencia horizontal con respecto a la frecuencia y la fase de la señal de video presente.
Excitador horizontal
El pulso de barrido horizontal obtenido en
la sección anterior pasa por un amplificador de voltaje conocido como excitador horizontal, el cual se encuentra trabajando en
la región de corte y saturación; o sea que la
señal que ingresa lo estará conmutando o
switcheando consecutivamente, con una
frecuencia de 15734Hz (es decir, 15734 veces por segundo).
En este bloque se empieza a amplificar y
a moldear el pulso obtenido a la salida del
oscilador horizontal, con el propósito de
lograr una correcta excitación y un tiempo
adecuado en que el transistor de salida horizontal esté conmutado. Este transistor se
aloja en el bloque que explicamos a continuación.
Salida horizontal
En este bloque del televisor se aumenta la
potencia de la señal del barrido horizontal,
para lograr la correcta alimentación del
yugo de deflexión horizontal.
Yugo de deflexión horizontal
Como su nombre lo indica, efectúa el barrido o desplazamiento horizontal del rayo
de electrones producido en el cinescopio.
Para ello, convierte una parte de la energía
eléctrica proporcionada por la sección de
salida horizontal, en un campo magnético
capaz de ejecutar este proceso (o sea, mover el rayo de electrones de izquierda a
derecha de la pantalla del cinescopio).
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Fly-back
Transformador de alto voltaje que aprovecha las ventajas de trabajar con una frecuencia elevada, logrando así un mejor
manejo de la potencia que ingresa a él. Gracias a que posee un núcleo de ferrita y embobinados de pocas vueltas, constituye un
transformador de alta eficiencia y pocas
pérdidas por calor radiado; debido a todo
esto, se puede obtener de forma más práctica el alto voltaje que necesita el ánodo
del cinescopio para acelerar el rayo de electrones; también hace posible obtener los
voltajes secundarios requeridos para
energizar por completo a los demás circuitos del receptor de televisión, así como obtener voltajes de referencia tales como los
utilizados en ABL, AFC, rayos X, etc.
Fuente de alimentación
Aunque propiamente no forma parte de la
sección de deflexión del televisor, es un bloque digno de mencionarse en cualquier proceso electrónico; y es que por ejemplo genera los voltajes de alimentación que
requiere cada uno de los bloques (o circuitos electrónicos reales), con el fin de que
se energicen y puedan realizar su respectiva función principal.
Los diferentes voltajes que se generan
aquí son llamados voltajes principales, ya
que se derivan del bloque principal de alimentación. Por otra parte, es conveniente
aclarar que usaremos el término voltajes secundarios cuando hagamos referencia a los
voltajes de alimentación que se generan en
el fly-back, junto con el alto voltaje.
Cambios tecnológicos
en la sección de barrido
Como ya señalamos, esta forma de procesar las señales de sincronía prácticamente
no ha variado desde los inicios de la televi-
ELECTRONICA y servicio No. 74
sión. Así que cabe preguntarnos ahora: ¿En
qué ha sido influenciada esta sección? ¿Ha
cambiado con el avance de la tecnología?
La respuesta es que al paso de los años, la
sección de deflexión sólo ha sufrido cambios en nivel del circuito. Se han diseñado
circuitos y componentes capaces de realizar con mayor eficiencia las funciones a
cargo de cada bloque, que sumadas a la
función de los demás bloques da como resultado una mejor ejecución del proceso
general descrito en la figura 1; por ejemplo, el primer cambio significativo sufrido
por el circuito electrónico ocurrió cuando
se empezaron a utilizar transistores en los
televisores; y gradualmente, con el paso del
tiempo, estos transistores se encapsularon
en forma de circuito integrado, con el fin
de mejorar el rendimiento de la sección (incluso, hubo un ahorro de componentes y
de espacio); y es que junto con los transistores, se integraron resistencias en los circuitos integrados. Tiempo después (pocos
años, por cierto), se logró encapsular una
gran cantidad de componentes en el mismo circuito integrado y éste adoptó el nombre de circuito de gran escala de integración;
ahora, dentro de éste no sólo estaban contenidas la sección de los circuitos de sincronía de bajo poder (y la sección de procesamiento de las señales de barrido), sino
también otros circuitos que realizaban casi
todas las funciones necesarias para la completa operación del receptor de televisión.
A la fecha, el circuito integrado de gran
escala de integración tiene también componentes externos que por su tamaño no
han podido incorporarse dentro del
encapsulado. Y es lógico que a causa de la
gran cantidad de componentes internos de
este tipo de circuitos integrados, dentro de
ellos sólo se lleven a cabo los procesos que
involucran a señales de baja potencia;
como también es lógico que se utilicen cir-
63
cuitos integrados o circuitos de transistores, para ejecutar las acciones complementarias de los procesos que se realizan en el
circuito principal. Por ejemplo, en un solo
circuito integrado se realiza la función de
amplificación y salida vertical o se cuenta
en forma discreta con la sección de excitación y salida horizontal.
En su mayoría, las funciones o circuitos
necesarios para el procesamiento de la señal de televisión se concentran actualmente
en un solo circuito integrado de gran escala de integración: el circuito jungla. Y como
es de suponerse, dentro de éste tienen lugar el proceso de separación de sincronía,
la generación de pulsos de vertical y horizontal, el proceso de oscilación, el control
de sincronía vertical y horizontal y las demás funciones propias de la sección de
deflexión.
Como es de esperar, estas funciones ocupan un espacio mínimo del circuito integrado de gran escala de integración. Durante la
fabricación de éste, fue necesario colocar
en cada una de sus terminales los componentes externos que no pudieron encapsularse en la jungla; aunque normalmente son
pocos, su trabajo es muy importante en el
funcionamiento global del circuito.
Diagrama a bloques de la sección de
deflexión de un televisor moderno
El diagrama que se muestra en la figura 2
es general, y está diseñado con base en los
circuitos que intervienen en el proceso de
sincronización de la señal de vertical y horizontal. La sección de deflexión de un televisor moderno, funciona en la forma que
describimos enseguida.
Circuito jungla
Tal como ya dijimos, en una sección de este
circuito se realiza internamente casi todo
64
este proceso, el cual se inicia con una señal de video. De esta última se extrae la
información de sincronía de la imagen existente; y esta información se utiliza para
controlar la frecuencia y la fase de los circuitos osciladores de vertical y horizontal
internos. Después, una oscilación patrón se
obtiene por medio de un resonador
cerámico externo de 500KHz (que corresponde aproximadamente a 32 veces la frecuencia de los pulsos de sincronía horizontal). Dentro de los circuitos de la jungla se
divide esta frecuencia, con el fin de obtener la frecuencia exacta de vertical y horizontal; esta frecuencia también se sincroniza con los pulsos correspondientes que
posee la señal de video.
Del circuito jungla se extrae la señal de
excitación vertical (VD = Vertical Drive) y la
señal de excitación horizontal (HD = Horizontal Drive), las cuales han sido internamente procesadas en frecuencia, amplitud,
fase y hasta forma de onda; incluso, han
sido sincronizadas con la señal de video
existente.
Cada una de estas señales (VD y HD) se
dirige hacia su respectivo circuito: circuito
excitador y de salida vertical y circuito excitador y de salida horizontal; y cuando
cada uno de éstos recibe su correspondiente señal, adquiere energía suficiente para
excitar a sus respectivas bobinas de
deflexión y fly-back, cuya función específica ya se analizó cuando describimos el funcionamiento integral de la sección.
Sección de control en la jungla
Lo realmente innovador en esta sección de
los televisores de última generación, es el
proceso de control digital que el microcontrolador realiza sobre la jungla. Por medio
de este proceso, puede lograrse un control
pleno sobre los parámetros de ajuste –e incluso sobre otros parámetros– que intervie-
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 2
Vcc H
Yugo V
GND
Data
Jungla
Clock
Microcontrolador
y
memoria
Pulso V
Excitación y
salida vertical
VD
ABL/PROT
Sección de
deflexión
vertical
y horizontal
Vp (pulso vertical)
AFC
Rayos X
Pulso H
HD
Excitación
horizontal
500KHz
Video
Salida
horizontal
PWR ON
Yugo H
Fly back
+
voltajes
secundarios
Otras señales
de control
Rayos X
On
Off
B+
regulado
OCP
Protecciones
Encendido
OVP
Otros
B+ regulado
Fuente de B+
regulado
nen en esta sección, y que antes se realizaban por medio de controles pre-ajustables
(tales como altura, linealidad, frecuencia V,
H y otros más de la sección de deflexión).
Estos ajustes, ahora se realizan por medio del modo de servicio de cada marca y
modelo de televisor; y se controlan por
medio de las señales digitales almacenadas en la memoria del aparato (generalmente del tipo EEPROM), mismas que se
envían a la jungla a través de las líneas
DATA y CLOCK del microcontrolador. Estas líneas son reconocidas en una sección
digital del circuito jungla, la cual consta de
circuitos electrónicos especiales que reconocen (decodifican) dichas señales digitales y efectúan cambios (hacen ajustes) en
los parámetros de operación de ciertas secciones de la jungla; se trata de las secciones a las que se haya entrado por medio de
ELECTRONICA y servicio No. 74
Otros
voltajes
la variación de dichos ajustes o por medio
de las resistencias electrónicas variables.
Debemos mencionar que la comunicación a través de las líneas o buses DATA y
CLOCK es bidireccional. Es decir, la comunicación entre el microprocesador y el circuito jungla es “de ida y vuelta”; por ejemplo, luego de que el microcontrolador envía
a la jungla las instrucciones necesarias para
que coordine el cumplimiento de una orden o la corrección de un parámetro, y de
que esto se haya realizado correctamente,
ella (la jungla) se comunicará con él, a través de las mismas líneas de DATA y CLOCK,
para indicarle que la orden se realizó satisfactoriamente (o sea, “¡Misión cumplida!”);
también le indicará e n qué valor quedó el
ajuste del parámetro, para que ordene su
almacenamiento en la memoria.
65
El circuito jungla también envía datos al
microcontrolador, o simplemente se comunica con él cuando ocurre algo imprevisto.
Si por ejemplo se presenta una situación
anormal, el microcontrolador ordenará que
se suspenda el pulso de encendido (POWER
ON) del televisor o hará que se ejecute otra
acción correctiva (tal como veremos en el
caso particular de cada modelo de televisor).
Normalmente, el propio circuito jungla
envía al microcontrolador pulsos de vertical y horizontal que ya están sincronizados
con el video y procesados en forma de onda
y nivel de voltaje.
Una vez fuera del circuito jungla, a estos
pulsos se les denomina Vp y Hp o Vsin y
Hsin, o de alguna otra manera. Y como se
emplean para sincronizar la señal de OSD
(textos en pantalla o caracteres), no sería
raro que cuando alguno de ellos no complete su trayectoria desde el circuito jungla
hasta el microprocesador, se provoque que
dicha señal no aparezca o quede fuera de
sincronía.
En algunos modelos de televisores, estos pulsos se utilizan también como referencias de protección. Cuando faltan, provocan que el televisor se apague unos
cuantos segundos después de que se le
haya ordenado encenderse.
Señal de AFC (Automatic Frecuency
Control o control automático
de frecuencia)
Esta señal que ingresa al circuito jungla, es
un pulso de horizontal que normalmente
sale de algún punto del fly-back o del circuito de salida horizontal. Con el propósito
de que tenga un nivel adecuado, y así pueda efectuarse internamente una segunda
sincronización de la frecuencia horizontal
(pues la primera también se hizo internamente, pero con respecto a los pulsos de
sincronía del video existente), esta señal
66
debe ser atenuada y moldeada para que
adquiera un nivel adecuado de voltaje y
forma de onda, ANTES de entrar en el circuito jungla.
Mediante este proceso de AFC, se logra
una mayor estabilidad en el control del
parámetro de fase horizontal.
Señal de ABL (Automatic Brigth Level
o control automático del nivel de brillo)
Terminal de control del nivel automático de
brillo con que se presentará el video en el
cinescopio. En el fly-back, se toma una
muestra del nivel de voltaje que en un determinado punto se genera cuando se reproducen imágenes muy brillantes. Justamente en ese momento comenzará a
trabajar el circuito de control automático
del nivel de brillo, encargándose de limitar
la brillantez de la escena; para lograr esto,
dentro del circuito jungla se cuantifica el
valor de la muestra tomada; y con este dato,
de inmediato se hace bajar el brillo a un
nivel adecuado; así contribuye a prolongar
la vida útil del cinescopio y protege a los
circuitos que en ciertos casos tendrían que
aumentar su circulación o consumo de corriente, tales como la fuente reguladora o
la salida horizontal, ya que en ese momento se produce un aumento en la corriente
que las atraviesa. Como puede darse cuenta, este proceso se ejecuta dentro del circuito jungla; y afecta principalmente a la
polarización de los amplificadores de video,
con lo cual se logra ejercer control sobre el
nivel de brillo reproducido.
En ciertas marcas y modelos de televisores, algunas terminales del circuito jungla (tales como AFC, ABL e incluso VD) realizan funciones complementarias a su
respectiva misión principal. Dichas funciones se indicarán en el diagrama respectivo, y se describirán conforme se estudie
cada modelo de televisor que las incluya.
ELECTRONICA y servicio No. 74
Pulso de sincronía
vertical (vp)
Con el fin de proteger al cinescopio, en algunos televisores se toma una muestra del
pulso de refuerzo (boot strap) producido en
el circuito de salida vertical. Gracias a esta
muestra, puede determinarse si el barrido
vertical se está efectuando satisfactoriamente; pero cuando no hay tal pulso, quiere decir que no existe señal de barrido vertical; entonces aparecerá en la pantalla del
cinescopio una línea horizontal brillante
que puede provocarle algún daño permanente; y en la sección del mismo en que se
concentró el rayo de electrones, quedará
una marca sombreada. Para evitar esto, se
toma una muestra de dicho pulso y, tras
proporcionarle un nivel adecuado, se puede dirigir hacia el circuito jungla con el fin
de suspender la señal de excitación horizontal (y entonces ésta será apagada); o en
su defecto, se puede utilizar el microcontrolador para apagar el televisor unos segundos después de haberse encendido;
para ello, suspende el pulso de encendido
(POWER ON) que proporciona.
En cada caso se analizará el circuito correspondiente a esta protección, y se darán
las indicaciones necesarias acerca de su
funcionamiento.
ten daños innecesarios a los componentes
del circuito.
En otros modelos de televisores, la protección contra emisión excesiva de rayos
X (X-Ray) se conecta al circuito jungla. Esto
ocurre, una vez que se ha tomado como
referencia algún voltaje secundario del flyback; y luego de que este mismo voltaje
rebasa cierto límite preestablecido, provoca que se dispare un circuito de protección.
Más adelante, cuando analicemos diferentes modelos de televisores, veremos que
normalmente se interrumpe la señal de excitación horizontal o que la jungla ordena
al microcontrolador que suspenda la orden
de encendido (POWER ON).
Proceso de encendido de un
televisor moderno
En los televisores modernos, el proceso de
encendido se ejecuta en varias formas. Estas formas tienen que ver sobre todo con la
señal de excitación horizontal que sale de
la jungla y que, como sabemos, es la encargada de generar el alto voltaje y los
voltajes secundarios que necesita el televisor para lograr un encendido pleno. Esto
se explica con más detalle en la figura 3 y
en el siguiente apartado.
Protecciones
Caso típico de encendido
pleno del televisor
Otra sección recientemente incorporado en
la sección de deflexión, es la que se conoce como bloque de protecciones. Por lo general, en este bloque se procesan algunas
de las fallas más significativas que normalmente ocurren en la sección de deflexión;
y a su salida se produce una condición de
bloqueo de la orden de encendido (POWER
ON) o de la señal de excitación horizontal,
para que el televisor se apague y así se evi-
De acuerdo con la estructura a bloques que
vemos en la figura 3, nos damos cuenta que
el encendido se logra cuando alimentamos
a la jungla con un voltaje de polarización
switcheado que se denomina VCC HOR (o
algo similar, según el televisor en cuestión).
En ese momento, los circuitos internos del
circuito jungla, correspondientes a la generación de la señal de excitación horizontal, se activan; esto provocará que dicha
señal salga del circuito jungla y que, entre
ELECTRONICA y servicio No. 74
67
otras, se active principalmente la etapa de
deflexión horizontal (excitación y salida
horizontal); y así, finalmente, se logrará el
pleno encendido del receptor, que previamente ha recibido alimentación de la fuente reguladora de voltajes principales. Con
el simple hecho de switchear el VCC HOR
por medio del pulso de encendido que proviene del microcontrolador, se logra un
control absoluto sobre la función de encendido/apagado del televisor.
Otra forma de encender un televisor
Como vemos en la figura 4, el voltaje de
alimentación VCC HOR que llega al circuito jungla es permanente y proviene de la
fuente de alimentación reguladora principal. Esta fuente principal también polariza
permanentemente a la sección de excitación y salida horizontal (recuerde que el microcontrolador siempre estará trabajando,
en tanto el televisor no sea desconectado
de la línea de corriente alterna).
El VCC HOR activa a la sección digital
interna del circuito jungla, la cual sólo está
esperando que el microcontrolador se comunique con dicho circuito. Cuando el
usuario oprime la tecla de POWER o encendido del televisor, ya sea en el panel frontal
o en el control remoto, se inicia de inmediato la comunicación entre el microcontrolador y el circuito jungla; y éste le indicará al
microcontrolador que permita la activación
Figura 4
POWER
switch de
encendido
Figura 3
Diagrama a bloques de un caso
de encendido del televisor
Vcc de
la fuente
conmutada
Switch
de
voltaje
Vcc Swt
Vcc Hor
Jungla Y/C/D
Pulso de encendido
PWR ON
A circuitos de
deflexión horizontal
de la etapa encargada de generar la señal
de excitación horizontal HD, misma que,
como hemos señalado, es responsable del
encendido pleno del televisor.
Otros métodos de encendido se explicarán más adelante, conforme vayamos analizando ciertos modelos específicos de televisores.
Observaciones generales
Hemos tratado de explicar de la mejor manera posible el funcionamiento general de
la sección de sincronía y deflexión de los
televisores convencionales, para que con
la asimilación de los conceptos e ideas fundamentales que se utilizaron sea fácil entender la operación de los televisores de
modelos recientes, que disponen de los circuitos complementarios de dicha sección.
Esto también contribuirá a que entendamos
Vcc Hor.
permanente
Data
Vcc Hor
Microcontrolador
Clock
HD
Jungla Y/C/D
A la sección
de excitación y
salida horizontal
68
HD
ELECTRONICA y servicio No. 74
mejor todas las secciones del televisor que
nos interesan, e incluso a sentar las bases
para facilitar la localización de fallas que
ocurren en la sección de sincronía y
deflexión; con respecto a esto último, más
adelante explicaremos cómo realizar pruebas sencillas; por lo pronto, en los siguientes capítulos analizaremos modelos de televisores que han salido recientemente al
mercado; y en nivel de componentes estudiaremos su circuito electrónico real, para
entender cómo trabajan otros modelos no
analizados, por simple analogía de los circuitos involucrados en la sección de
deflexión vertical y horizontal, así como de
sus circuitos asociados.
Efecto cojín o pincushion
Se conoce como efecto cojín o pincushion a
la distorsión lateral que sufre la imagen o
video al ser reproducido en la pantalla de
un cinescopio. La imagen adquiere una forma similar a la de un cojín, y por eso se le
da tal nombre (figura 5).
Dicha forma que adopta la imagen, se
debe principalmente a que el ojo humano
la percibe como si se estuviera proyectando sobre un cinescopio de pantalla esférica. Esta forma coincide con la exploración
que el rayo de electrones realiza en sentido vertical y horizontal, cuando es emitido
dentro de este tipo de cinescopios (figuras
6A y 6B).
En un cinescopio de este tipo, se puede
apreciar que no cambia la distancia radial
que recorrería el rayo de electrones antes
de chocar contra la pantalla fluorescente.
Y por esta razón, la imagen que se proyecta es casi simétrica; pero para el espectador, acostumbrado a ver en forma plana las
cosas, y quien la observa de frente fijando
su vista en la parte central, la imagen está
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 5
Efecto cojín
alargada en sus cuatro esquinas; o sea, tiene una distorsión que le da aspecto de cojín.
Por otra parte, sabemos que los cinescopios comúnmente utilizados no tienen una
perfecta forma esférica en toda su pantalla; sus dimensiones impiden que sean totalmente esféricos, ya que si se hicieran
cada vez más planos, el radio de referencia
interior quedaría más lejos de los bordes
(en los que existe menor curvatura). Por lo
tanto, concluimos que si los cinescopios
fueran más planos, el efecto cojín se notaría aún más. Para compensar esto, se ten-
Figura 6
A
r1
r2
r3
r1 = r2 = r3
B
Pantalla esférica
D2
D1
D3
69
dría que alargar demasiado el cuello del
cinescopio; y obviamente que esto no es
algo práctico, porque se volverían todavía
más profundos y pesados
En el caso de los cinescopios tradicionales de tamaño reducido, de 13” o menos, el
efecto cojín no es muy notorio. Pero conforme aumenta su tamaño, el televidente
empieza a notar más esta distorsión en las
imágenes.
Sin embargo, en cada nueva generación
de televisores las pantallas son más y más
planas. De modo que si no existieran circuitos electrónicos dedicados a eliminar o
minimizar el efecto cojín, éste se haría cada
vez más notorio. Esto se debe a que la distancia radial que el rayo de electrones recorre sobre la cara interna del cinescopio
aumenta conforme el centro geométrico de
éste se encuentra más lejos de sus bordes;
esto se manifiesta como una pérdida de
energía del rayo de electrones, cuando éste
finalmente llega a los extremos de la pantalla (figuras 7A y 7B). Mas cuando se compensa el efecto cojín, aparece una nueva
distorsión en la imagen: el efecto barril; se
trata de una especie de contraparte del efecto cojín, pues las imágenes tienden a alargarse un poco en su área central y esto provoca un ensanchamiento o engrosamiento
de las mismas.
distorsión, porque los cinescopios solían
mancharse debido a que detrás de ellos estaban colocados los imanes y éstos afectaban de forma diferente a cada uno de los
tres rayos (en el caso de los televisores de
color); esto se traduce en manchas de color en la pantalla, e incluso en una mala
convergencia de los rayos de electrones que
incidían sobre ella.
Todo lo anterior, obligó a los diseñadores a atacar el problema desde los circuitos
electrónicos que finalmente pasaban a formar parte del aparato.
Método de corrección de
geometría de imagen
Este método funciona de la siguiente manera: como podemos ver en las figuras 8A
y 8B, el efecto cojín se produce cuando una
pantalla casi “plana” es explorada por el
rayo de electrones y éstos chocan contra
ella; y como sabemos, el yugo deflector proporciona la energía necesaria en forma de
campos magnéticos que son capaces de
efectuar dicho movimiento exploratorio (los
barridos vertical y horizontal) a través de
toda la pantalla.
Figura 7
A
r1
Corrección del efecto cojín
o de la geometría de imagen
Cuando se empezaron a fabricar cinescopios esféricos con radio de curvatura más
largo, con el fin de que fueran lo más planos posible y para evitar la necesidad de
prolongar su cuello, se tomó la decisión de
colocar pequeños imanes en su parte posterior; pero conforme iba aumentando el
tamaño de los cinescopios o se dotaban con
tres cañones de color, este método dejó de
dar resultados; ya no se podía corregir la
70
r2
r3
r1 = r2
B
ELECTRONICA y servicio No. 74
Como hemos visto, el efecto cojín se debe
a que la energía del rayo de electrones va
disminuyendo conforme aumenta la distancia que recorre. Si se compensara tal variación, de modo que la energía del rayo
exploratorio fuese igual cuando éste pasara por la parte central, cuando llegara a los
extremos e incluso cuando estuviera en la
parte superior e inferior del cinescopio, habría la posibilidad de obtener una imagen
como la que se muestra en la figura 8B.
Este método tan ingenioso, basado en
dicho concepto, consiste en hacer variar la
energía del rayo de electrones; y para esto
último, se hace variar el voltaje de la señal
de barrido horizontal con el fin de que cambie su nivel de energía; de esta manera, se
Figura 8
A Imagen reproducida sin
corrección en pantalla plana
Oscilación
H normal
B Imagen corregida en
pantalla plana
Parábola
correctora
Resultado
logra que la energía del rayo de electrones
sea siempre la misma en cualquier área de
la pantalla que éste explore. Para lograr
esto, la señal de barrido horizontal debe
modularse con una señal de forma parabólica que esté sincronizada con la frecuencia vertical; dado que con esto se compensa la energía del rayo de electrones, éste se
desplazará de manera simétrica por toda
la pantalla; y a su vez, esto permitirá que el
efecto cojín sea eliminado en un grado altamente satisfactorio (figura 8B).
Básicamente, lo que se hace es tomar
una muestra de la señal de barrido vertical
en algún punto del circuito; y con la ayuda
de filtros, es moldeada hasta que adquiere
una forma parabólica. Debidamente amplificada, esta nueva señal se aplica en alguna parte del circuito de salida horizontal,
con el fin de provocar la modulación o variación controlada del nivel de voltaje de la
señal de barrido horizontal; a su vez, éste
controlará la corriente que atraviesa el yugo
de deflexión horizontal; esto tiene el propósito de hacer variar en forma adecuada
la potencia del rayo de electrones que explora la pantalla del cinescopio.
Esta sección correctora de geometría de
imagen está considerada como parte de los
circuitos de deflexión vertical y horizontal
del televisor. Por eso la hemos descrito de
una manera introductoria, puesto que más
adelante, cuando analicemos un modelo específico de televisores, se explicará con más
detalles su funcionamiento electrónico.
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ENSAMBLANDO UNA
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Segunda de dos partes
Leopoldo Parra Reynada
El presente artículo es un extracto de la lección 11 del CURSO BÁSICO DE
REPARACIÓN Y ENSAMBLADO DE COMPUTADORAS PC. En esta obra, los temas
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Figura 6
Unidades de disco
Para instalar el disco duro, siga los pasos
que se muestran en la figura 6.
Conexión eléctrica del conjunto
1
Localice la bahía de 3.5 pulgadas, que tiene
comunicación con el exterior. Ahí se introducirá la
unidad de disquetes.
74
1. Localice el conector de alimentación de
la tarjeta madre, e insértelo en el zócalo
que le corresponde. En placas base tipo
ATX, es imposible colocar incorrectamente este conector (figura 7).
2. Si la tarjeta madre y la fuente poseen un
conector de cuatro hilos adicional para
alimentar correctamente al microprocesador y a las tarjetas de video, también
conéctelas.
ELECTRONICA y servicio No. 74
3
2
Localice una bahía
similar (3.5
pulgadas) pero sin
comunicación con el
exterior, y coloque
ahí el disco duro
Libere una de las bahías de 5.25
pulgadas, para montar la unidad de
CD-ROM. En nuestro caso, tal como
señalamos desde la lección anterior,
instalaremos un quemador de CD y un
lector de DVD; por lo tanto, tendremos
que liberar dos de estas bahías.
5
Configure el quemador de
CD como unidad maestra
y el lector de DVD como
unidad esclava, de modo
que puedan conectarse a
un mismo puerto IDE.
ELECTRONICA y servicio No. 74
75
4
Antes de instalar ambas unidades,
mueva el jumper que cada una
tiene en su parte posterior.
CD-ROMs: ubicación del jumper
de configuración como master o "slave"
3. Localice los cables planos que acompañan a la tarjeta madre; sirven para conectar las unidades de disco; el más delgado de ellos, se utiliza para conectar la
unidad de disquetes; lleve el extremo limpio hacia la tarjeta madre, y el extremo
que tiene unos hilos torcidos hacia la
unidad de disquetes (figura 8).
4. Localice el pequeño conector de fuente
de cuatro hilos, e insértelo en el zócalo
de la propia unidad.
5. Conecte las demás unidades: un cable
plano con hilos muy delgados, se utilizará para el manejo de señales desde y
hacia el disco duro. Observe que este
cable tiene tres conectores: el conector
negro se conecta en el disco duro; el gris,
por el momento se deja libre; y el azul,
en la tarjeta madre (negro = IDE maestro; gris = IDE esclavo; azul =
controladora ATA, figura 9). Estos conectores poseen una protuberancia que impide que se coloquen al revés.
6. Utilice otro cable plano (por lo general
incluido con alguna de las unidades ópticas) para hacer la conexión de las unidades de CD y DVD. Casi siempre los cables para unidades ópticas son del tipo
Figura 7
Figura 8
76
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 9
normal (de 40 hilos contra los 80 del cable para disco duro); así que no traen codificación de colores, y en realidad no importa el orden en que se conecten las
unidades. Entonces, lleve uno de los extremos del cable al segundo puerto IDE
de la tarjeta madre, y los otros dos conéctelos a las unidades ópticas (figura
10).
7. No olvide conectar los cables de alimentación de cuatro hilos; un cable es para
el disco duro, otro para la unidad de CD
y uno más para el lector de DVD (figura
Figura 10
ELECTRONICA y servicio No. 74
Figura 11
11). En este último caso, también conecte
el cable de salida de audio y llévelo hasta el socket respectivo en la tarjeta madre.
Conexión de periféricos
Al respecto, siga los pasos de la figura 12.
Con esto termina nuestra explicación sobre el ensamblado de los elementos internos de una computadora personal. Se habrá dado cuenta que aún no mencionamos
al módem ni a la tarjeta de red; pero por
experiencia, sabemos que es mejor que el
encendido inicial y la carga del sistema
operativo se realicen con una máquina que
sea lo más básica posible; y una vez que se
haya comprobado que el equipo funciona
adecuadamente y que incluso ya se cargó
el sistema operativo, podremos incorporar
con facilidad los elementos restantes.
Y tras conectar el teclado, el ratón y el
monitor, estaremos listos para el encendido inicial del aparato. Esto es lo que veremos a continuación.
77
Figura 12
1
A
Asegure la tarjeta con un
tornillo. (NOTA: Si la tarjeta
requiere una entrada de
alimentación adicional, no
deje de colocarla; si no la
pone, el sistema no
encenderá).
Libere la laminilla posterior, correspondiente a la
ranura AGP. Con cuidado y firmeza a la vez,
inserte la tarjeta de video en su sitio hasta que
asiente perfectamente. En algunos casos, se
escucha un “clic”; este sonido tan clásico, indica
que los seguros plásticos que esta tarjeta tiene
en su parte inferior han encajado en su lugar.
B
2
Conecte los cables que vienen desde el panel
frontal del gabinete. Sirven para el encendido y
apagado, para reiniciar el sistema, para
alimentar a los LED de encendido y disco duro y
para la señal de la bocina interna.
3
Los gabinetes y tarjetas madre modernas
permiten colocar también puertos USB
frontales; insté$elos.
78
ELECTRONICA y servicio No. 74
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1
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Leyes, dispositivos y circuitos
• Las líneas de comunicación en microcontroladores
Servicio técnico
• Cómo facilitar el servicio con el nuevo televisor
SuperLONG®
• Cambios tecnológicos en equipos de video Sony (última
parte)
• 40 Fallas resueltas y comentadas de Service-Center®
• La sección de audio en videocaseteras modernas
• Reemplazo de las funciones del sistema de control en los
reproductores de CD Conozca y repare fácilmente los
reproductores de CD personales .
Electrónica y computación
• Fuente de alimentación de monitores Sony
• La comunidad virtual de los electrónicos
Proyectos y laboratorios
• Descubra qué fácil es la comunicación serial RS485 con PIC
MicroEstudio
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• Medición de circuitos digitales con el multímetro
• Prueba de componentes con osciloscopio
Servicio técnico
• Proyecto Azul: Reparaciones modulares en la
sección de audio de sistemas de componentes
• Cómo verificar fácilmente los transistores de
amplificación de poder en equipos de audio
• Cómo corregir el código Protect-push power en
equipos Sony
• Sincronización y ajustes de mecanismos de CD,
CD-R y CD-RW Philips
• Puesta a tiempo del mecanismo de tres CD de
minicomponentes Kenwood .
• Localización de fallas en la etapa de salida de
audio de minicomponentes Pioneer.
• Control de motores en equipos de audio
• 40 Fallas resueltas y comentadas de ServiceCenter®
Proyectos y laboratorios
• Termostato electrónico con el PIC 16F872
Diagrama
• TELEVISOR CON
VIDEOGRABADORA (COMBO)
TOSHIBA MV13L2
FORMA DE PEDIDO
Nombre
Apellido Paterno
Profesión
Apellido Materno
Empresa
Cargo
Teléfono (con clave Lada)
Fax (con clave Lada)
Correo electrónico
Domicilio
Colonia
C.P.
Población, delegación o municipio
FORMAS DE PAGO
Estado
FORMA DE ENVIAR SU PAGO
En los productos indicados diríjase a:
Giro Telegráfico
Notificar por teléfono o correo electrónico todos sus datos y el número de giro telegráfico.
Giro postal
Enviar por correo la forma de suscripción y el giro postal.
Depósito Bancario en
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Cuenta 0451368397
Enviar forma de suscripción y ficha de depósito por fax o correo electrónico. Anote la fecha
de pago:
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Solicite a la cajera del banco que marque en la
operación su número de referencia
MUY IMPORTANTE PARA QUE PODAMOS
IDENTIFICAR SU DEPOSITO:
INSTRUCCIONES PARA LLENAR EL DEPOSITO BANCARIO (SI ES QUE UTILIZA ESTA FORMA DE PAGO)
Banco
DEPOSITO / PAGO
Dólares
Plaza
Centro Nacional de Refacciones, S.A. de C.V.
Cruce sólo una opción y un tipo.
Opciones:
Tipos:
Efectivo y/o Cheques Bancomer
1 Cuenta de Cheques
Referencia
6 3 5 7 4 1 7
2 Inv. Inmdta./Nómina/Jr.
Cheques de otros Bancos:
En firme
Al Cobro
Cheques Moneda Extranjera sobre:
3 Tarjeta de Crédito
1 El País
4 Depósito CIE
5 Plancomer Mismo Día
6 Plancomer Día Siguiente
3 Canadá
2 E.U.A.
Resto del
4 Mundo
Clase de Moneda:
Importe
1.
$
2.
$
3.
$
4.
$
5.
$
6.
$
7.
$
8.
$
9.
$
En firme
Al Cobro
días
Fecha:
Día
Mes
Importe Moneda Extranjera
Convenio CIE
Año
Importe Efectivo
$
Tipo de Cambio
Suma
8 Hipotecario
Moneda Nacional
No. de cuenta
0 4 5 1 3 6 8 3 9 7
Número de Cheque
7 Planauto
$640.00
Importe Cheques
$
Especificaciones: Los Documentos
son recibidos salvo buen cobro. Los
Docuementos que no sean pagados,
se cargarán sin previo aviso. Verifique
que todos los Documentos estén
debidamente
endosados.
Este
depósito está sujeto a revisión
posterior.
100
635741
7
Precio
Clave
$
$
$640.00
Subtotal
Ventas directas en el Distrito Federal:
Guía CIE
Referencia CIE
BBVA BANCOMER, S.A.,
INSTITUCION DE BANCA MULTIPLE GRUPO FINANCIERO
Av. Universidad 1200 Col. Xoco03339 México, D.F.
Centro Nacional
de Refacciones, S.A. de C.V.
Sur 6 No. 10, Col. Hogares
Mexicanos, Ecatepec de Morelos,
Estado de México, C.P. 55040
Teléfono (55) 57-87-35-01
Fax (55) 57-70-86-99
[email protected]
www.electronicayservicio.com
TotalDepósito/Pago
Concepto CIE
9 Servicio a pagar:
Cantidad
Para envíos por correo diríjase a:
(anótelos, son datos muy importantes, para llenar la forma observe el ejemplo).
BBVA
Indique el producto que desea
Tu solución en electrónica
y el número de referencia de su depósito:
Nombre del Cliente:
T
TIENDAS
Las áreas sombreadas serán requisitadas por el Banco.
SELLO DEL CAJERO AL REVERSO
República de El Salvador No. 26,
México, D.F. Tel. 55-10-86-02
México, D.F.
Gastos de envío
$100.00
Total
BANCO
Anotar el número de referencia de su depósito (éste es un ejemplo)
PRÓXIMO NÚMERO (76)
Julio 2004
Qué es y cómo funciona
Presente y futuro del control remoto
Leyes, dispositivos y circuitos
Circuitos integrados. Fundamentos y aplicaciones. Segunda
de tres partes
Servicio técnico
• Fallas resueltas y comentadas en televisores
• Más fallas resueltas y comentadas en autoestéreos Sony
• Cómo comprobar los elementos del ensamble óptico de los
reproductores de DVD
• Teoría y práctica de los amplificadores de potencia y de las
redes de altavoces. Segunda de tres partes
• Circuitos integrados comunes utilizados en fuentes
conmutadas
Proyectos y soluciones
Encendido de aparatos eléctricos y electrónicos por control
remoto universal
Sistemas informáticos
El mundo de los reproductores MP3
Diagrama
Búsqu
ela co
n
su dis
tribuid
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r
habitu
al