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Editorial - Editorial - Editorial - Editorial
Mantenimiento y Reparación de
Nº 4
Director de la Colección Club Saber Electrónica
Ing. Horacio D. Vallejo
Jefe de Redacción
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Club Saber Electrónica es una publicación de
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Club Saber Electrónica. Fecha de publicación: Abril de 2005.
Publicación mensual editada y publicada por Editorial
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(005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SA
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contenido en esta revista, así como la industrialización y/o
comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los
mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo
mediante autorización por escrito de la Editorial.
Revista Club Saber Electrónica, ISSN: 1668-6004
Reproductores
de CD
Hoy en día, encontramos equipos electrónicos tan baratos como un
disckman pequeño o tan caros como un reproductor de DVD profesional y
todos ellos emplean un sistema capaz de leer la información contenida en
un disco por medio de un pick-up óptico. Y aunque el DVD sea un aparato
moderno, para reproducirlo se emplean mecanismos similares al empleado para la lectura de un CD.
Con este tomo de la revista “Club Saber Electrónica” queremos darle al
técnico, al estudiante y a los amantes de la electrónica en general, las herramientas necesarias para que puedan realizar el mantenimiento y la reparación de reproductores de CD, comenzando con la explicación de cómo
se realiza la grabación y la lectura de un disco, qué es un laser, cómo se
conforma un pick-up óptico y los diferentes mecanismos que intervienen
en el movimiento del pick-up para que pueda realizarse la lectura de datos. El texto fue escrito por el Ing. Alberto H. Picerno y compilado por la redacción de Saber Electrónica, surgiendo un texto mejorado y actualizado
de lo publicado en Saber Electrónica edición Argentina, entre agosto de
1999 y julio de 2002.
Como siempre decimos, es preciso aclarar que este tomo es una colección preparada por Editorial Quark, responsable de Saber Electrónica en
español para toda América, y que surge como una necesidad de brindar
información adicional a nuestros lectores, al mejor estilo de “Los Especiales de Saber Electrónica”. En este texto se mencionan manuales de servicio, CDs, videos y bibliografía adicional, que puede conseguir en cualquiera de nuestros distribuidores (vea en nuestra web:
www.webelectronica.com.ar el representante más cerca de su localidad,
tenemos más de 100 distribuidores en 12 países de América Latina). En
Argentina puede conseguirlos en Editorial Quark SRL, Herrera 761, (1295)
Buenos Aires, tel.: (005411) 4301-8804, mail: [email protected]. En México los consigue en Cerrada Moctezuma Nº 2, esquina Av. de
los Maestros, Colonia Santa Agueda, Ecatepec de Morelos, tel.: (005255)
5839-5277, mail: [email protected]
El siguiente tomo de esta revista (que será publicada el mes próximo)
está destinado a Robótica y Autómatas Programables y, si Ud. lo desea,
puede suscribirse a esta obra llamando en Argentina al teléfono (011)
4301-8804 y en México a LADA SIN COSTO 01800 00 55 800.
Por último, les comentamos que al cierre de esta edición se estaba preparando un tomo complementario a éste, destinado a conocer los demás
bloques de un modular de audio con reproductor de CD.
Obra Completa Club Saber Electrónica
ISBN Nº: 987-1116-42-X
Ing. Horacio D. Vallejo
Mantenimiento y Reparación
de Reproductores de CD
INDICE DE LA OBRA COMPLETA
1) La Grabación de Datos en el Disco Compacto.....................................3
1.1 Introducción ............................................................................................3
1.2 El audio digital........................................................................................3
1.3 Cómo se graban los números ..................................................................4
1.4 El canal de señal......................................................................................5
2) El Laser ..................................................................................................8
2.1 Introducción - Fuentes de luz.................................................................8
2.2 Sobre un reproductor de CD .................................................................11
2.3 Movimiento de la lente .........................................................................12
2.4 Los fotodiodos ......................................................................................12
2.5 Conversores y Matrices.........................................................................13
2.6 Procesamiento y amplificación de las señales de error.........................14
2.7 Búsqueda de foco..................................................................................14
2.8 El movimiento radial con motor ...........................................................15
2.9 Circuito del excitador del laser .............................................................15
2.10 Síntomas de la oscilación de UHF......................................................17
2.11 Reparaciones en el driver del laser......................................................18
3) Cómo medir el estado de un laser .......................................................19
3.1 Introducción ..........................................................................................19
3.2 Sensores de luz......................................................................................19
3.3 Observación a ojo desnudo ...................................................................21
3.4 Fotómetro con fotodiodos.....................................................................21
3.5 Fotómetro con fototransistor.................................................................24
3.6 Fotómetro con un CI de fotodiodos ......................................................24
3.7 Ajustes de la intensidad de luz y de la posición de la TOC..................25
4) El Pick-up.............................................................................................27
4.1 Introducción ..........................................................................................27
4.2 Generación del rayo laser......................................................................27
4.3 Optica fija..............................................................................................28
4.4 Reparaciones y ajustes del sistema óptico ............................................30
4.5 Algunas variantes comunes...................................................................31
4.6 Compresor para limpieza del pick-up...................................................32
4.7 Los pick-up más modernos ...................................................................33
5) El sistema de movimiento de la lente ..................................................34
5.1 Introducción ..........................................................................................34
5.2 Precisión del enfoque y la posición del haz..........................................34
5.3 Velocidad de las correcciones ...............................................................35
5.4 Probador universal de pick-up ..............................................................37
6) El circuito de entrada ..........................................................................40
6.1 Introducción ..........................................................................................40
6.2 El conjunto de fotodiodos y el restador de FE (error de foco)..............40
6.3 Los errores permanentes de foco y el control de ganancia ...................42
6.4 El problema del arranque del sistema (búsqueda de foco) ...................43
6.5 Las fallas en la búsqueda de foco .........................................................46
2
CLUB SABER ELECTRONICA
7) Funcionamiento del servo ...................................................................48
7.1 Introducción ..........................................................................................48
7.2 La rutina de arranque ............................................................................48
7.3 Disposición completa del servo de arranque ........................................50
7.4 El circuito de FOK................................................................................51
7.5 El circuito de FZC.................................................................................52
7.6 Señales de servo de foco con FOK y FZC............................................52
7.7 La búsqueda de foco .............................................................................53
8) El amplificador de error de foco .........................................................55
8.1 Introducción ..........................................................................................55
8.2 Condiciones de funcionamiento del servo de foco ...............................55
8.3 Amplificadores de error de foco y filtro ...............................................56
8.4 Método de prueba de la respuesta en frecuencia ..................................58
8.5 El problema de la respuesta en frecuencia del canal de foco................59
8.6 Algunos consejos para el service de reproductores de CD...................61
9) Cómo se genera la señal de búsqueda ................................................62
9.1 Introducción ..........................................................................................62
9.2 El generador de búsqueda .....................................................................63
9.3 Fallas en el generador de búsqueda ......................................................64
10) Análisis del modo de reproducción ...................................................66
10.1 Introducción ........................................................................................66
10.2 Falla del servo de tracking ..................................................................67
10.3 El símil del avión fumigador...............................................................68
11) El sistema de desplazamiento radial..................................................71
11.1 Introducción ........................................................................................71
11.2 Sistema D’ansorval .............................................................................71
11.3 Sistemas a corredera............................................................................72
11.4 Algunas fallas mecánicas del servo de tracking..................................74
12) Cómo se realiza una lectura normal.................................................75
12.1 Introducción ........................................................................................75
12.2 La secuencia de encendido de tracking...............................................75
12.3 Comprobación del driver del motor radial..........................................76
12.4 El driver de bobinas de tracking .........................................................77
12.5 Generación de las señales del servo de tracking.................................78
13) Fallas en el motor de SLED ..............................................................80
13.1 Introducción ........................................................................................80
13.2 El movimiento compuesto del pick-up y el “Juego muerto” ..............80
13.3 Sistemas mecánicos que reducen el “Juego muerto”..........................81
13.4 Determinación del servo con fallas.....................................................82
13.5 Cómo reparar sin osciloscopio............................................................83
14) Análisis del servo de tracking en un reproductor AIWA..................85
14.2 El modo “salto”...................................................................................85
14.3 Condiciones generales de salto ...........................................................87
14.5 Circuitos AIWA con el LA9241..........................................................90
14.6 Reparación de los bloques amplificadores del motor de SLED .........93
1) L A G RABACIÓN DE D ATOS EN EL
D ISCO C OMPACTO
1.1 Introducción
En esta sección analizamos cómo es el formado
de las diferentes señales que recorren a un reproductor de CD, ya sea para la grabación de datos en el
disco como para poder leer la información que contiene. Aclaramos que, si bien hacemos referencia a
equipos de audio, el principio de funcionamiento
aplica también para datos (discos de datos o video VCD -) e, incluso, “hasta nos servirá”, para más
adelante, entender la grabación en DVD.
la ausencia de desgaste, su bajo ruido de reproducción y la ausencia de los errores de velocidad, lloro
y trino de sus parientes lejanos, los discos de vinilo.
¿Pero, qué significa que un sistema realice una
lectura digital desde un disco?
Para captar el concepto, imagínese al disco CD
como si tuviera escrito números que representan el
valor instantáneo de una señal de audio, esos números están grabados en forma de espiral divergente de
modo que un observador los puede leer con sólo mover su vista desde el interior hasta el exterior del dis1.2 El Audio Digital
co, ya que éste está girando de modo de poder leer
siempre la misma cantidad de números por minuto.
El disco CD de audio no fue el primer sistema de Ver figura 1.2.1. El observador anota los números
lectura óptica que se usó comercialmente. Dejando leídos en un papel y otro los lee a un ritmo fijo deterde lado los sistemas de lectura óptica de las pistas de minado por un metrónomo (aparato que usan los múaudio de las películas de 16 mm, el primer sistema de sicos para marcar el compás).
lectura óptica hogareño fue el “videodisco de 12".
Esta imagen representa con toda veracidad, el
12"
En efecto, extrañamente primero fue el video y lue- modo de funcionamiento de un reproductor de CD.
go el sonido. Ambos sistemas comparten muchas Veamos las diferencias con respecto al viejo sistema
partes comunes como el uso de un pick-up óptico analógico. En él simplemente grabaríamos los númecon laser infrarrojo y los servo controles del mismo. ros en el disco como altibajos del zurco para que una
Sin embargo, entre los dos sistemas hay una enorme púa acoplada a un cristal genere un valor instantáneo
y decisiva diferencia: el video disco es analógico y el de señal. El problema es que, además de ese valor
CD es digital. El video disco pasó, sin pena ni gloria, instantáneo, la púa genera un ruido de rozamiento
por América Latina debido al alto costo de los dis- que enmascara el valor instantáneo verdadero. Por
cos, su tamaño y el precio de los reproductores, por otro lado, la velocidad a la cual salen esos valores
eso muchos consideran como primer disco óptico co- instantáneos depende de la estabilidad de rotación
mercial al CD de audio; pero nosotros queremos re- del disco y esa estabilidad es muy difícil de controconocer aquí la paternidad del videodisco. La dife- lar (y muy caro porque implica usar platos pesados y
rencia fundamental entre ambos discos, es el carác- transmisiones mecánicas sofisticadas).
ter digital del CD que revolucionó la industria con su
En el sistema digital, el ruido, tal como lo conofidelidad asombrosa, su capacidad de acumulación, cemos, no existe. La vista no puede dañar el disco y
la estabilidad de rotación importa muy poco porque existe un paso intermedio de
acumulación en el papel. En definitiva, la
salida de los números siguen al metrónomo
que es el patrón de tiempos del sistema. Sólo habría que implementar tres sistemas de
servo-control: uno que mueva la vista siguiendo el hipotético zurco formado por los
números (movimiento radial hacia afuera);
Figura 1.2.1
otro que mueva el ojo hacia arriba y hacia
abajo para enfocar correctamente la superficie del disco y otro para acelerar y frenar
la rotación, de manera que los números leídos del papel siempre salgan con un atraso
CLUB SABER ELECTRÓNICA
3
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
casi constante. En
una palabra, que el
colchón de números
no crezca mucho ni
se reduzca peligrosamente. Ver figura
1.2.2.
Nos falta aún
considerar cómo los
números leídos del
papel se transforman en una señal
eléctrica que mueve
el cono del parlante.
Deberá utilizarse un
conversor digital a
analógico que analice el número leído y
lo transforme en una
tensión
eléctrica
equivalente, que luego será amplificada por los medios clásicos. A poco de analizar esta etapa observaremos que debe generar algún tipo de distorsión,
porque los números le llegan
con su ritmo y, entre número y
número, sólo podría mantener
el último número leído como
valor instantáneo de su salida. Su salida, por lo tanto, variará por saltos y la representación de la señal
original que se grabó será como lo indica la figura
1.2.3.
Esta distorsión suele ser considerada como un
ruido llamado ruido de cuantificación, pero lo más
importante es que puede reducirse tanto como lo desee, trabajando con mayor cantidad de números; por
ejemplo usar 1.000 números en lugar de 100 para representar la señal analógica.
Esto implica, como veremos
posteriormente, que se reduce
la capacidad del disco en la
misma proporción en que se
incrementa la precisión.
1.3 Cómo se Graban
los Números
Es evidente que la imagen
propuesta no puede llevarse a
la práctica. En principio, lo
que se graba en el disco es el
número binario equivalente al
4
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
digital. Un sistema muy sencillo podría consistir en
grabar pozos negros sobre una superficie metalizada
y efectuar la lectura con un sistema óptico que emita luz y la recoja en un sensor fotoeléctrico. Ver figura 1.3.1
Este sistema parece el único posible pero, sin
embargo, con un poco de complicación electrónica
se puede usar menor espacio del surco hipotético para transmitir la misma cantidad de información. Si
L A G RABACIÓN
nos ponemos de acuerdo en que las transiciones implican un "uno" y los estados estables de pozo o espejo un cero, podríamos escribir el mismo número
como lo indicamos en la figura 1.3.2.
¿Por qué dibujamos la señal de CLOCK en las
figuras 1.3.1 y 1.3.2?
Porque la señal de CLOCK nos permite saber
cuándo debemos leer un
dato. En efecto, los datos
se leen sólo
durante las
transiciones
de CLOCK,
de ese modo
se evita el ingreso de datos
falsos.
¿Debemos entonces grabar una señal de CLOCK
en una pista paralela al disco?
No, esto reduciría la cantidad de datos grabados
a la mitad y ése es un lujo que no podemos permitirnos.
Realmente, el método utilizado es generar una
señal de CLOCK de los mismos datos grabados, pero esto significa que debemos hacer un cambio de
código porque si grabamos directamente los números binarios podríamos tener un pozo o un espejo que
podría durar 20 o 30 segundos. Esto ocurre, por
ejemplo, en el silencio entre dos temas. Silencio significa una continuidad de ceros y si usamos el código de transición, esto significa un pozo o un espejo
que dure tanto como dura el silencio entre dos temas
y sería imposible recuperar el CLOCK.
DE
D ATOS
EN EL
D ISCO C OMPACTO
Para evitar este problema se utiliza una decodificación de datos que se llama, "criterio de largo de
PIT". La palabra "PIT" puede interpretarse como el
acrónimo de PHOTO BIT o simplemente como la
traducción de pozo al inglés. El criterio del largo de
PIT indica que los pozos o espejos deben tener un
largo comprendido entre 3 y 11 T siendo T la longitud equivalente a un pozo virtual cuyo largo generaría la señal de CLOCK. Ver figura 1.3.3.
En un disco CD, por lo tanto, no hay más que 9
posibles largos de pozo. Los espejos también están
definidos de la misma forma, su largo debe variar entre 3T y 11T. Además por norma, si juntamos todos
los pozos y todos los espejos, observaríamos que ambos conjuntos tienen el mismo largo.
El autor reconoce que todo esto aparece como
confuso, pero el lector puede estar seguro de que esta complejidad es necesaria. El criterio del largo de
PIT nos permite generar una señal de CLOCK perfecta, simplemente a partir de la señal de datos tomada por el pick-up. Si no se utilizara esa transformación de los datos, sería imposible recuperar el
CLOCK de la misma señal de datos.
De cualquier modo, estas transformaciones de la
señal recuperada desde el disco se realiza en un circuito integrado basado en un microprocesador dirigido que no utiliza prácticamente componentes externos.
Es decir, que si le entregamos la señal proveniente del disco, éste entregará una señal de salida digital
idéntica a la utilizada cuando se grabó el disco antes
de modificar la señal de datos.
1.4 El Canal de Señal
Hasta ahora tenemos en claro que un disco debe
tener sectores con pozos que no devuelven luz y
otros con espejo que reflejan todo lo que reciben. El
pick-up emite luz y la recibe en un fotodiodo. La corriente que circula por este fotodiodo conectado en
inversa es prácticamente nula, cuando no recibe luz
y se incrementa notablemente cuando una zona espejada devuelve luz.
En principio, pareciera que la salida del fotodiodo debería ser una señal rectangular con flancos
abruptos, pero debido al diminuto tamaño de los pozos (el haz explorador es más ancho que un pozo), la
señal emergente tiene sus flancos redondeados y se
parece más a una señal de pulsos sinusoidales. Ver figura 1.4.1.
Todo el diagrama en bloques del canal de señal
está, por lo tanto, pensado para recuperar la señal del
fotodiodo, transformarla en una señal de flancos
CLUB SABER ELECTRÓNICA
5
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
abruptos, decodificarla y
transformarla en una señal
analógica idéntica a la tomada por el micrófono durante
la grabación. Ver figura
1.4.2.
En este diagrama en bloques marcamos tres
nombres de señales
de importancia fundamental para la
reparación:
RF,
EFM y DATAA.
Estas señales marcadas con letras
que representan su
función, suelen repetirse en muchos
equipos de diferentes marcas y modelos.
RF: Es la señal
de datos que sale
del disco luego de
una amplificación.
Su nombre proviene de su forma de
onda y su frecuencia pero, en realidad, está muy lejos de ser una sinusoide perfecta. Si lo fuera no podría traer datos. En
realidad, es una serie de pulsos redondeados con una
duración de 3T a 11T. Como estos pulsos tienen duraciones armónicas de T, lo que se ve en un osciloscopio tiene un oscilograma característico que mostramos en la figura 1.4.3 y que podemos llamar el oscilograma fundamental del reparador dada su importancia.
Este oscilograma se forma por superposición de
las formas de los 9 pits posibles que tiene grabado un
disco. En algunos libros se le da también el nombre
de señal "ojo de pescado". La separación entre las
pendientes son las correspondientes a dos sinusoides
de un tiempo T de 0,231µS con una frecuencia de
4,3218MHz.
La amplitud de RF depende de muchas variables
pero en un equipo que funcione correctamente (y con
un pick-up nuevo) es de 1,6 V pico a pico, siendo éste, un valor prácticamente uniforme para equipos de
diferentes marcas y modelos.
EFM: Es la señal de RF que pasó por un circuito recortador o cuadrador. Su nombre proviene de
Eigth to Fourteen Modulation o modulación de 8 a
14, que tiene relación con el sistema utilizado para la
6
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
transformación del código binario al criterio del largo del pit. En el estudio de grabación se utiliza un
laser para iluminar un disco metalizado recubierto de
material sensible a la luz. Luego, por revelado y de-
L A G RABACIÓN
pósito de metales, se consigue fabricar una matriz de
punzonado, en donde existen salientes que generan
pozos en los discos de producción. Ese laser del estudio de grabación se excita con una señal llamada
EFM. Es decir que luego del recortador (Data Slicer,
en inglés) se recupera la señal original que generó al
disco. En la figura 1.4.4 mostramos un dibujo de
EFM.
DATAA: Señal digital de datos de audio (en muchos equipos simplemente DATA). Es un puerto serie de salida de datos, equivalente a la señal digitalizada de audio existente en el estudio de grabación.
En algunos equipos, esta señal se envía al llamado
conector óptico hembra de audio, que se conecta por
fibra óptica a amplificadores con entrada óptica digital.
Esta señal no es repetitiva y, por lo tanto, no puede visualizarse en el osciloscopio, pero siempre pue-
DE
D ATOS
EN EL
D ISCO C OMPACTO
de verificarse que en DATA se observen los
valores lógicos alto y bajo con las transiciones
y forman un fondo difuso. Ver figura 1.4.5.
En el trabajo de reparador de reproductores de
CD es fundamental recordar el nombre de las
señales más comunes, tal como es la costumbre en el mundo de las técnicas digitales. Las
señales vistas tienen nombres aceptados casi
universalmente, a veces con el agregado de
una letra O o I para indicar entrada o salida (0
= output = salida; I = input = entrada).
Una excepción es la señal RF que algunos fabricantes llaman HF (de High Frecuency = alta frecuencia).
En la figura 1.4.2 incluimos un bloque llamado
PLL (de Phase Locked Lock = lazo enganchado de
fase).
El PLL tiene varias funciones importantes: primero digamos que, en realidad, es un bloque compuesto por un VCO (de Voltage Controled Oscilator
= oscilador controlado por tensión) y un APC (de
Automatic Phase Control = control automático de fase). La función del PLL es sincronizarse con los datos de entrada de modo de mantenerse a ritmo con
los mismos en tanto ellos estén ingresando con un
flujo cercano al nominal (por ejemplo dentro de un
rango de ±30%). Luego la señal del VCO servirá como CLOCK para la lectura de datos.
Además, comparando esta frecuencia con un oscilador a cristal se puede corregir la velocidad del
motor de rotación para que el flujo de datos de entrada sea el nominal. Ver figura 1.4.6.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
7
2) E L L ASER
2.1 I NTRODUCCIÓN - F UENTES
DE
L UZ
Pocos dispositivos de nuestro mundo moderno
envuelven tanta fantasía como el rayo laser. No
existe película de espionaje o de ciencia ficción
donde los malos no destruyan el mundo entero con
un cañón laser o derritan un edificio con una pistola laser que no puede cargar más que dos pilas
medianas. En esta sección vamos a explicar qué es
un laser, cómo se descubrió y cómo se aplica en un
reproductor de CDs.
Daremos una explicación por demás sencilla, dado que la comprensión puntillosa del tema involucraría el conocimiento de temas de física atómica sumamente complejos, que escapan al contenido de este curso y que no hacen a nuestro trabajo de reparadores.
La luz, es un fenómeno electromagnético que no
se diferencia mayormente de la emisión electromagnética de una antena de radio o TV, salvo en su longitud de onda. La propagación por antenas se limita
a longitudes de onda de algunos milímetros que corresponden a frecuencias del orden de los GHz. Por
ejemplo, una longitud de onda de 10 mm corresponde a una frecuencia de 30GHz que puede considerarse como límite actual de las transmisiones vía satélite, aunque difícilmente superen los 6GHz que corresponden a longitudes de onda de 50 mm. Las antenas, en estos casos, son del tipo parabólicas y se
asemejan mucho a los espejos parabólicos utilizados
en los telescopios ópticos.
La luz visible abarca longitudes de onda desde
350 mm hasta 750 mm; es decir, que está muy lejos
de ser monocromática, se asemeja más a una banda
de frecuencias de radio, como por ejemplo la de AM
de 530 a 1610kHz. El color verde se encuentra en el
medio del espectro con longitudes de onda del orden
de los 500 mm; es decir, 10.000 veces más pequeñas
que las utilizadas por los satélites que corresponden
a frecuencias de 60.000GHz.
El fuego, la luz del Sol, la incandescencia de un
metal, son las fuentes de luz visibles más conocidas
y pertenecen al grupo de las llamadas fuentes de luz
incoherentes junto con otras menos conocidas como
la fluorescencia y la emisión diódica (la del conocido LED). La luz incoherente se asemeja a una multitud de emisores de radio que, concentrados en una
zona, emiten en frecuencias casi iguales pero no en-
8
CLUB SABER ELECTRÓNICA
ganchadas en fase (evidentemente sus campos no
podrán sumarse directamente, ya que no llegan con
la misma fase al receptor).
La fuente emisora de luz elemental es el mismo
átomo. Cuando un átomo se excita (por ejemplo al
calentarlo), cambia la estructura de las órbitas de sus
electrones, que al poseer mayor velocidad (mayor
energía cinética) recorren una órbita de mayor radio.
Este estado del átomo es inestable y al cabo de un
pequeño tiempo, el átomo regresa a su estado estable. Para ello, el o los electrones deben reducir su
energía cinética sobrante y lo hacen emitiendo un
pulso de energía electromagnética. Si la frecuencia
de esta energía emitida cae dentro del espectro visible, ese átomo es una fuente de luz visible.
La emisión de un sólo átomo no tiene suficiente
intensidad como para ser observada por el ojo humano. Pero en un filamento de una lámpara incandescente o en la llama de una vela existen trillones de
átomos que emiten trenes electromagnéticos en forma constante. Estas energías sumadas al azar (porque cada emisión es independiente de la otra y emiten sus pulsos en momentos diferentes) generan suficiente energía como para ser observada por el ojo
humano, que por su persistencia retinaria lo detecta
como un fenómeno continuo.
La frecuencia de emisión, depende del material
utilizado como fuente de luz primaria y, en general,
no se trata de una frecuencia única sino de una banda de frecuencias que pueden cubrir todo el espacio
visible. Estas fuentes son, por lo tanto, policromáticas e incoherentes porque cada átomo emite un pulso en forma individual y no coincidente en el tiempo. Como el ojo humano tiene sensores que responden a diferentes longitudes de onda (al rojo, el verde y el azul), el cerebro interpreta estas fuentes e indica qué coloración tiene la luz de acuerdo a la energía irradiada de cada color. Si los tres tipos de receptores se excitan en una determinada proporción, en
nuestro cerebro, la luz es estimada como de color
blanco. Si la longitud de onda coincide con la de algún receptor, el cerebro interpreta la luz como de ese
color. Los receptores del cerebro no responden a una
sola longitud de onda sino a una banda; esto es lo
que permite detectar colores compuestos.
Cuando un gas se ioniza, sus átomos devuelven
la energía en una banda muy estrecha y se dice que
la luz emitida es monocromática. En realidad, sigue
siendo policromático pero en una banda mucho más
E L L ASER
estrecha y además no deja de ser incoherente. Los
dispositivos ópticos que concentran los rayos de luz
que salen de un emisor son conocidos como espejos
parabólicos y lentes ópticas. Su capacidad para enfocar un rayo de luz paralelo en un solo punto, llamado foco, es dependiente de la longitud de onda de la
luz incidente. Si la luz es policromática, su poder de
concentración se ve alterado y es imposible lograr un
solo punto de enfoque. Ver figura 2.1.1.
Si observando la iluminación sobre una pantalla,
enfocamos el color verde, veremos una corona de ro-
jo y azul alrededor del punto central blanco (único lugar donde confluyen los tres
colores). Ver figura 2.1.2.
Si pretendemos lograr un
haz de luz que se concentre
en un solo punto, debemos
utilizar una fuente de luz
monocromática; pero aun
así, sabemos que esas fuentes de luz son levemente policromáticas y no pueden generar un punto de diámetro mínimo.
Albert Einstein predijo matemáticamente que se
podría construir un dispositivo generador de luz coherente; es decir, donde todos los átomos de la fuente primaria emitieran sus pulsos o trenes de ondas
electromagnéticas en forma sincronizada. Esta sincronía fuerza la característica monocromática de la
luz emitida, porque cuando dos fuentes de luz se sincronizan en fase están por principio sincronizadas
en frecuencia. Einstein no construyó este dispositivo porque la ciencia de ese momento no hacía posible su construcción, pero más adelante otros científicos tomaron sus teorías y construyeron dispositivos prácticos con fuentes primarias de helio y argón
(dos gases raros).
El laser gaseoso, por sus dimensiones, no podía
ser aplicado a productos de electrónica de entretenimiento. Recién en 1962 se inventó el laser de estado
sólido en los laboratorios del MIT, durante un experimento dirigido por Theodore H. Maiman. La facilidad de uso del laser de estado sólido interesó a los
diseñadores electrónicos por su cualidad de generar
rayos concentrados
de luz, que permiten
grabar y leer información. Con un rayo absolutamente monocromático es posible
cortar una barra de
acero, simplemente
porque es posible enfocarlo tan perfectamente como para que
desplace una feta de
moléculas del metal.
Como vemos, el laser
no se caracteriza por
su elevada energía, sino por el hecho de
poder enfocarla con
precisión.
El laser de estado só-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
9
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
lido se construye a partir de un LED. Básicamente es
de construcción sencilla, tal como podemos observar
en la figura 2.1.3.
Observe que se trata de un LED de forma cúbica
con dos espejos obtenidos por metalización sobre el
led. Uno de estos espejos, tiene un diminuto orificio
de salida, por donde emerge el rayo de luz laser. Todo el conjunto se encapsula en una cápsula metálica
que cumple con la función de disipar el calor excedente. El proceso comienza con la emisión incoherente de los átomos de silicio como en cualquier
LED. La emisión de pulsos de luz puede asimilarse
a la emisión de una partícula subatómica llamada fotón. Estos fotones comienzan un recorrido azaroso;
pero la construcción cerrada por los dos espejos y
las dimensiones del dispositivo (armónica de la longitud de onda de la luz emitida) hace que
los mismos se ordenen en oleadas que contribuyen a sincronizar la emisión de otros
átomos (observe su similitud con una cavidad resonante).
Para lograr el efecto laser se necesitan
una determinada cantidad de fotones. Es
decir que la emisión con baja corriente que
circula por el LED es emisión incoherente
característica del LED. Pero a partir de
cierta corriente llamada “de codo”, ocurre
un efecto de avalancha de fotones, dado
que éstos comienzan a multiplicarse como
en una reacción en cadena. En los primeros
laser de estado sólido, esta corriente de codo era del orden de los 100mA, pero en la
actualidad existen dispositivos que sólo requieren 25mA. Ver figura 2.1.4.
El dispositivo, intrínsecamente no tiene
desgaste porque no se consume ningún
componente. Sin embargo, los elevados niveles de corriente hacen que los espejos sufran contracciones y dilataciones que terminan reduciendo su capacidad de reflexión. Esto se traduce en
una pérdida de fotones y en la necesidad de incrementar la corriente para mantener la iluminación
constante. El efecto es degenerativo y llega el momento en que la corriente necesaria para mantener la
emisión es tan elevada, que el dispositivo se funde.
Por este motivo el material utilizado para fabricar la
fuente primaria suele ser el arseniuro de galio con
impurezas de zinc, que soporta altas temperaturas
(480ºC) sin perder su estructura cristalina.
Lamentablemente, este material emite una longitud de onda de 780nm, es decir que se encuentra por
debajo del rojo en el llamado espectro infrarrojo cercano que va desde 700 a 850nm.
Decimos lamentablemente porque, por un lado,
10
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
la luz será invisible (y por lo tanto, más peligrosa) y
por otro, no permitirá el grado de concentración que
pudiera tener un haz verde o, mejor, azul. En el
DVD, esto fue corregido en parte porque se utiliza
una fuente de luz en el rojo visible.
Diodo Laser Práctico
Lo que se pretende de un diodo laser es que
mantenga su nivel de iluminación constante. Para lograrlo no hay nada mejor que montar en la misma
cápsula un fotodiodo, que tome parte del rayo laser
emitido. Ver figura 2.1.5.
La polaridad del laser y el diodo monitor puede
variar de un equipo a otro, aunque existe una disposición que es la más utilizada, en donde el cátodo
del laser y el del diodo monitor están, ambos, conec-
E L L ASER
tados a masa. Ver figura 2.1.6.Una disposición mecánica, como la indicada en la figura 2.1.5, tiene una
evidente falta de homogeneidad en la producción. Es
decir que el acoplamiento óptico entre el diodo laser
y el diodo monitor varía notablemente.
Esto implica que los circuitos utilizados deben
compensar esta tolerancia mediante el uso de un preset que normalmente se llama de “ajuste de corriente del laser”. Este preset es uno de los más importantes de un reproductor porque del mismo depende la
energía luminosa que devuelve el disco y, por lo tanto, determina la amplitud de la señal RF que nos trae
los datos.
2.2 Sobre un Reproductor de CD
Piense en un reproductor de discos fonográficos.
La púa sigue el surco porque las paredes del mismo
tienen un ángulo de 45º y el peso del pick-up la lleva a su punto de equilibrio mecánico.
En la figura.2.2.1
mostramos cómo
se produce el centrado automático
de una púa que se
apartó levemente
de su camino.
En cuanto a la altura de la púa sobre el disco, podemos decir que está fijada por la interferencia mecánica que se produce entre ella y el
fondo del surco. Pero observe que si el disco tiene
alabeo (no es plano sino que es levemente curvo) la
púa realizará un movimiento vertical que acompaña
a la distorsión del plano.
Un pick-up necesita enfocar constantemente la
superficie metalizada del CD para explorarlo con un
haz lo más fino posible. En este caso, el movimiento
de enfoque se produce sobre una lente de reducidas
dimensiones por donde pasa el haz de luz generado
por un diodo laser. Ver figura.2.2.2. En principio este diagrama muy rudimentario nos permite observar
la equivalencia entre el pick-up óptico y mecánico.
Observe que sólo tenemos una fuente de luz laser
(elegida por sus cualidades de luz monocromática fácil de enfocar) que atraviesa un espejo semi-transparente y llega a la lente móvil. Esta concentra el haz,
que al llegar al plástico transparente del disco se termina de concentrar formando un mínimo punto en la
superficie metalizada del disco (allí donde están grabados los pozos). Observe que moviendo la lente hacia arriba y hacia abajo se logra enfocar el haz sobre
la superficie metalizada.
Si colocamos un CD alabeado, el pick-up óptico
estará quieto pero la lente se moverá volando sobre
el disco para mantener una distancia constante entre
ella y la superficie metalizada que es igual a su distancia focal.
El mismo sistema debe encargarse del seguimiento del surco y lo hace con un movimiento que
sigue la espiral del
surco, con sus lógicas desviaciones
provocadas por lo
errores de construcción. Ver figura.2.2.3.
La lente no puede
moverse para barrer toda la superficie del disco.
Ella sólo hace una
corrección fina,
pero cuando se en-
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M ANTENIMIENTO
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R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
cuentra cerca de su punto máximo de desplazamiento mecánico, un motor llamado SLEED (patinamiento) mueve todo el pick-up hacia fuera, al mismo
tiempo que la lente se mueve hacia adentro para no
perder la lectura del surco (algunos fabricantes llaman a este motor como: “Motor de movimiento radial” y a la bobina de tracking como de corrección
radial). El encendido de este motor dura apenas una
fracción de segundo; tiempo suficiente para que la
lente pase a una posición más central y continúe con
su trabajo de ajuste fino.
2.3 Movimiento de la Lente
Sabemos que la lente se debe mover con
dos grados de libertad. Ese movimiento debe ser rápido para corregir los errores del
disco. Esto elimina los clásicos motores de
escobillas y los movimientos mecánicos. El
sistema utilizado es similar al de la bobina
móvil de un parlante, sólo que en este caso
existen un par de bobinas que se llaman "de
tracking" (del inglés TRACK, que significa
pista) y de "foco". Ver figura.2.3.1.
En su momento veremos con mayor exactitud cómo es este sistema, sobre todo porque es un sistema
electromecánico con alta posibilidad de fallas, pero
ahora nos interesa tener una idea global del funcionamiento.
Las bobinas son de baja impedancia y deben ser
controladas por una etapa de potencia que en la actualidad se encuentra integrada en un CI. Por lo general este CI contiene cuatro drivers; uno para la bobina de foco, otro para la de tracking, otro para el
motor de SLEED (también llamado motor radial) y
otro para el motor giradiscos. Ver figura.2.3.2.
Obviamente las bobinas y los motores deben tener la posibilidad de moverse en
ambos sentidos y esto se consigue usando fuentes de doble polaridad + y - para los drivers o
con disposiciones especiales llamadas “de salida diferencial”
cuando sólo se utiliza una fuente.
En realidad no aparece muy claro
que el motor giradiscos (también
llamado CLV por CONSTANT
LINEAL VELOCITY o velocidad lineal constante) tenga que
tener la posibilidad de girar en inversa, de hecho nunca gira en inversa, pero se le aplica tensión inversa para frenarlo de golpe). El
12
CLUB SABER ELECTRÓNICA
motor radial necesita la doble polaridad porque un
reproductor de CD puede programarse para ejecutar
los temas en cualquier orden y en cierto momento el
pick-up debe moverse desde afuera hacia adentro.
Lo más importante es cómo se generan las tensiones que excitarán a estos drivers que será el tema
de las próximas secciones.
2.4 Los Fotodiodos
Para la función de leer los pozos y espejos de la
superficie metalizada del disco, necesitamos un solo
fotodiodo. Pero como el mismo sistema debe pro-
E L L ASER
La posición del haz sobre el surco puede también ser determinada por la iluminación diferencial de los fotodiodos, ya que si el haz cae
justo en el medio de un pozo se refleja tenuemente, pero con igual iluminación sobre A y
B con respecto a C y D. Si el haz no está centrado sobre el pozo A y D se iluminará más o
menos que B y C. Ver figura.2.4.3.
2.5 Conversores y Matrices
veer las señales, para alimentar los drivers se buscó
el modo de reemplazar un fotodiodo grande con 4
pequeños que permiten detectar la posición y altura
de la lente en función de la iluminación diferencial
que se produce sobre ellos. Ver figura.2.4.1.
Ahora todo depende de diseñar un sistema óptico
adecuado que produzca una iluminación en círculo
cuando el sistema está enfocado, o con forma de
elipse cuando está desenfocado (sistema óptico con
simetría cilíndrica). Ver figura.2.4.2.
Las pequeñas señales de los fotodiodos deben
ser amplificadas y procesadas
para obtener las llamadas señales de error de foco y de tracking. Estos circuitos serán analizados con posterioridad pero
aquí adelantamos que se realizan con amplificadores operacionales que se integran en el
primer CI del reproductor, contando a partir de los fotodiodos,
y que generalmente, se llaman
amplificadores de RF y matrizadores de señales de
error.
Los operacionales se conectan en el modo sumador y restador, de modo de obtener tensiones que respondan a dos sencillas ecuaciones:
FE = (A+C) - (B+D)
TE = (A+D) - (B+C)
FOCUS ERROR
TRACKING ERROR
Analizando estas ecuaciones se observa que el
signo y la amplitud de FE y TE dependen del modo como están iluminados los fotodiodos. Si el haz es
perfectamente circular y pasa por el
medio del surco hipotético se cumplirá que FE = 0 y TE = 0 indicando que el haz está enfocado y centrado y que no es necesario realizar
correcciones a través de las bobinas
de FOCO y TRACKING. Por supuesto, éste es un caso hipotético
que nunca se da. Ambas señales
tendrán valores positivos o negativos que estarán fluctuando en función del giro del disco.
¿Cómo se obtiene la señal RF
cuando los diodos están partidos
en 4?
Simplemente a través de otra ma-
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DE
R EPRODUCTORES
triz de amplificadores operacionales que cumple con
otra ecuación que dice:
RF = A+B+C+D (SEÑAL DE RF)
Sintéticamente, ésta es la suma de las señales de
los cuatro fotodiodos y es equivalente a la amplificación de un solo fotodiodo de mayor tamaño.
En su momento, vamos a explicar que lo visto
hasta aquí corresponde a los llamados pick-up de
simple haz; actualmente se utilizan pick-up de triple
haz que tiene 6 fotodiodos ya que se emplean dos extras destinados a una matriz de tracking especial. Esto no cambia el criterio general de funcionamiento,
que es en todo similar para ambos sistemas.
DE
CD
temas de lazo cerrado. En la figura.2.6.1 dibujamos
el diagrama general del servo de foco pero aclaramos
que el de tracking se comporta de modo similar.
Cuando este circuito funciona correctamente, la
lente se mantiene enfocada sobre el disco. Imagínese que Ud. intenta mover la lente con un palillo. Inmediatamente los fotodiodos aparecen iluminados
diferencialmente, esta diferencia se transforma en
tensión a la salida de los 4 amplificadores y la matriz
genera una tensión diferente de cero, que luego de
filtrada y amplificada se aplica al driver de potencia
que termina generando una fuerza, mediante las bobinas de foco, igual y opuesta a la que realizó Ud.
2.7 Búsqueda de Foco
2.6 Procesamiento y Amplificación
de las Señales de Error
Las señales de FE y TE deben filtrarse y amplificarse antes de ser enviadas a las bobinas
de corrección. El filtrado nos garantiza
que los dos sistemas
de servo trabajen
adecuadamente, evitando correcciones
tan rápidas que hagan oscilar la lente.
La
amplificación
prepara la señal para
atacar al amplificador de potencia o
driver de bobinas.
Lo importante, por
ahora, es entender
que ambos servos se
comportan como sis-
14
CLUB SABER ELECTRÓNICA
Lamentablemente los circuitos no son tan simples como lo que mostramos hasta ahora. Ambos circuitos necesitan el agregado de circuitos complementarios.
E L L ASER
Este sistema que
complementa a la
matriz de foco se llama generador de
FOK (FOCUS OK) y
es una importante señal para el reparador.
Ver figura.2.7.1.
Comencemos con el servo de foco. Cuando Ud.
coloca un disco en el reproductor, la lente se encuentra en su posición mecánica de reposo. Con toda seguridad, esa posición está tan alejada de la correcta
que sobre los fotodiodos se producirá una elipse tan
alargada que prácticamente es un recta sin superficie.
En esas condiciones puede considerarse que los 4 fotodiodos tienen iluminación nula y por lo tanto FE
será nula, dando una falsa condición de enfoque correcto.
Para evitar esto, el reproductor realiza una rutina
de arranque consistente en mover la lente en un lento movimiento de sube y baja, en tanto que un operacional controla que la luz recogida por los fotodiodos supere un valor considerado como límite. Es decir que se construye como una especie de fotómetro
interno.
Cuando la luz es suficientemente alta, se suspende el movimiento de búsqueda y se cierra el lazo de
foco para que la lente busque el foco óptimo. El movimiento de búsqueda, no es permanente, sólo se realiza unos tres ciclos y si la luz no alcanza el límite
correcto se suspende y el sistema indica "NO DISC".
Figura 2.9.1
2.8 El Movimiento Radial con Motor
Ya sabemos que el movimiento radial fino se
efectúa con una bobina que mueve la lente. Pero a
este movimiento se le debe adicionar un movimiento grueso, a través de un motor y una reducción mecánica a engranajes y poleas.
Este motor funcionará en forma pulsátil cuando
la lente se acerca a su posición de máxima elongación mecánica. La tensión TE es la más indicada para producir el encendido del motor SL, o de desplazamiento radial. En efecto, entre la posición de la
lente y la tensión TE existe una relación fija y por lo
tanto basta con medir dicha tensión con un comparador y encender el motor cuando ella supera un determinado nivel. Ver figura.2.8.1.
En el uso normal, la tensión TE va subiendo lentamente para seguir el surco del disco con forma de
espiral divergente (empieza en el centro y termina en
los bordes). Como este movimiento es lento TE no se
ve afectada por la constante de tiempo R1C1. Cuando la tensión en el terminal (+) del operacional supera la tensión V1 la señal TAO se incrementa abruptamente y el driver hace girar el motor.
La constante de tiempo regula la velocidad de repetición de los pulsos y la duración de los mismos.
Piense que al encender el motor, TE cambia rápidamente pero la carga de C1 lo hace lentamente y
mantiene el motor encendido por un instante. Si C1
no existiera, el motor funcionaría muchas veces por
un corto tiempo y el sistema sería inestable.
2.9 Circuito del Excitador del Laser
El circuito integrado más utilizado como amplificador de RF y procesador de servos es el Sony
CXA1081 y equivalentes de otras marcas. Este integrado tiene también incluido el circuito driver del
laser, salvo el transistor de potencia que debe agregarse en forma externa. Ver figura 2.9.1.
Este circuito tan simple tiene, sin embargo, mucho para explicar. Observe cómo circula la corriente del laser. Desde los 5V la corriente atraviesa R3
CLUB SABER ELECTRÓNICA
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DE
R EPRODUCTORES
donde genera una caída de tensión de 420mV
nominal ya que la corriente circulante debe
ser de 42mA para un pick up nuevo (este valor está incluso marcado en el pick up óptico).
Esta corriente no puede ser llamada corriente
de trabajo ya que el ajuste de fábrica se va incrementando con el tiempo de uso. Luego de
unas 1.000 horas es probable que haya aumentado un 10% o más. En efecto, el sistema realimentado mantiene constante la intensidad
luminosa del haz en detrimento de la corriente eléctrica circulante por el laser. Aunque los fabricantes no se ponen de acuerdo en la duración efectiva de un laser se puede estimar que dura unas 4.000
horas con una curva de corriente como la indicada en
la figura 2.9.2.
Observe que se trata de un proceso degenerativo.
En el límite de utilización la corriente crece tan
abruptamente que el laser termina destruyéndose. En
el circuito en estudio no existe una limitación de seguridad. Observe que a 100mA la caída sobre R3 es
de sólo 1V. Otros fabricantes, al utilizar el mismo
circuito, elevan el valor de R3 a 33Ω de modo que a
100mA caigan 3,3V que sumados a la tensión de saturación de TR1 de 0,2V igualan a la tensión de
fuente de 5V es decir:
VR1 + VDL + VSAT =
VR1 = 3,3V + 1,5V + 0,2V = 5V
DE
CD
Figura 2.9.2
éste pueda oscilar en la banda de UHF. Es más, lo
hace con una potencia tal, que puede llegar a destruirlo si no se toman ciertas medidas de seguridad.
Todo circuito driver de laser tiene por lo tanto capacitores e inductores que cortan la respuesta en alta
frecuencia; además las conexiones del mismo son
cortas y deben pasar exactamente por los lugares
previstos por el fabricante. Por lo tanto, cuando se
separa un equipo se debe tener especial cuidado en
no modificar el cable plano, flex o manguera que conecta el pick-up a la placa principal. A veces se debe
trabajar con muy poca comodidad pero no hay posibilidad alguna de prolongar esta manguera.
Una técnica que puede destruir el laser en pocos
segundos es utilizar el téster como medidor de corriente. El loop de cable agregado cambia por completo las características del circuito y es muy probable que se produzca una oscilación y la consiguiente
destrucción del laser. En la figura 2.9.3 se muestra
cómo debe medirse la corriente que circula por el laser y en la figura 2.9.4 indicamos como NO DEBE
MEDIRSE LA CORRIENTE DEL LASER.
En el caso del AIWA 330 existe un resistor espe-
La curva por lo tanto crece hasta 100mA y allí se
detiene para evitar que el diodo laser se ponga en
cortocircuito y arrastre el transistor TR1. Observe
que entre la base y los +5V se conecta un electrolítico de 100µF que cumple dos funciones: evita que
el más mínimo zumbido de fuente module la coFigura 2.9.3
rriente del laser, pero sobre todo consigue que la
corriente de colector crezca suavemente ya que esta comprobado que la duración del laser aumenta
cuando la corriente tiene un flanco suave. Este
electrolítico tiene muy poca tensión aplicada sobre
él y por lo tanto es susceptible de desformarse primero y secarse después; esto implica que su capacidad aumentará hasta valores tan altos como
1.000µF primero para luego llegar a valores prácticamente nulos. Si usted observa que el laser enciende muy lentamente sospeche de C1; también
es conveniente cambiar C1 cuando se cambie el
pick-up.
C2 y L1 son componentes para frecuencias
muy elevadas, en principio parece incomprensible
que un circuito para continua posea componentes
de alta frecuencia pero ocurre que las dimensiones
del laser y sus características eléctricas hacen que
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E L L ASER
Figura 2.9.4
No todos los equipos tienen previsto un resistor de medición.
Cuando no lo tienen, el único recurso posible consiste en agregar un resistor de 10Ω en
serie con el diodo laser y conectarle el téster
encima con resistores de 10kΩ en serie con
las puntas, tal como lo indicamos en la figura 2.9.5.
El agregado de los resistores de 10kΩ provoca un error de medida relacionado con la
resistencia de entrada del téster pero como
ésta suele ser de 1MΩ o más, el error puede considerarse despreciable. Con este método el téster no agrega capacidades del circuito y se evitan las oscilaciones en UHF.
2.10 Síntomas de la Oscilación de UHF
Figura 2.9.5
cial colocado para medir la corriente que es el resistor R3. El método de medición consiste en utilizar el
téster como voltímetro conectado en paralelo con R3
y luego realizar una simple cuenta para determinar la
corriente (vea la figura 2.9.4).
¿Es posible que el laser de un equipo esté oscilando en UHF en forma permanente o esporádica?
Sí, cuando los componentes que se utilizan para cortar la respuesta en alta frecuencia están alterados, o
los cables no pasan por el lugar correcto o falta alguna conexión de masa del pick-up.
En cuanto a la pregunta cómo se manifiesta la falla, eso depende de cada caso en particular. En algunos casos se produce un corte aleatorio de los datos
captados por el pick-up, que se manifiesta como un
ruido blanco de elevada magnitud, superpuesto al sonido de fondo.
Este ruido se reduce o aumenta cuando se acerca
la mano al cable del pick-up que lleva los datos de
los fotodiodos (por lo general, el mismo que lleva
corriente al laser).
En algunos casos, este ruido se manifiesta sólo en
los primeros temas o en los últimos dado que depende de la posición de los cables y esta posición cambia con los temas. Ver figura 2.10.1.
En otros casos se pueden producir cortes más o
menos esporádicos que aumentan o se reducen al
acercar la mano al flex (FLEX: CIRCUITO IMPRESO FLEXIBLE). En estos casos la solución consiste
Figura 2.10.1
CLUB SABER ELECTRÓNICA
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Y
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DE
R EPRODUCTORES
en ubicar los componentes que cortan las altas frecuencias y cambiarlos por otros de reconocido buen
funcionamiento.
2.11 Reparaciones en el driver del Laser
Dado que el laser es un componente delicado, no
es conveniente trabajar utilizando el propio laser del
equipo. Le conviene armar un circuito simulador de
laser como el que indicamos en la figura 2.11.1.
Ahora conecte el simulador y trabaje con el pickup desconectado. Sobre el simulador, la corriente correcta deberá medir entre 1,8 y 2,3V. De cualquier
modo, la iluminación del led ya es suficiente indicación de un correcto funcionamiento. Lo que no puede pretender es que la corriente por TR1 sea la correcta ya que no tenemos la realimentación del diodo monitor y R2 y R1 están desconectadas.
En estas condiciones, la corriente debe ser mayor que la nominal; es decir que el led debe estar encendido a pleno. Si esto no ocurre, comience verificando la tensión de fuente de IC1, si está baja probablemente se trate de algún sistema donde el laser
se enciende por aplicación de tensión de fuente y
LDON negado está permanente a masa. Lo mejor es
que utilice una fuente propia de 5V (sino deberá buscar el transistor llave de 5V y cortocircuitarlo). En
el AIWA 330, 660 y 990 se debe realizar un puente
entre las patas 1 y 3 del conector CON5.
Si la tensión de fuente es normal, debe verificar
la pata 29 LDON negado. La misma se debe encontrar baja en el momento en que el sistema intenta reproducir un disco. Si usted está trabajando sin pickup debe forzar la pata 29 a masa con un resistor de
100Ω.
Esta señal LDON (LASER DISC ON = LASER
DE DISCO ENCENDIDO) es la señal encargada de
encender el laser. En efecto, el
laser no siempre debe estar encendido.
El sistema opera de la siguiente manera cuando el
usuario desea escuchar un
disco: abre el compartimento
del disco, coloca un disco, cierra el compartimento y espera
que el equipo reconozca el
disco. Cuando lo hace marcando la cantidad de temas, el
equipo pasa a la condición de
reposo hasta que el usuario
solicite la reproducción en el
18
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
orden grabado o una programación diferente. En todo este proceso el laser se enciende un pequeño intervalo de tiempo entre el momento que el disco llega a la bandeja óptica, comienza a girar y luego se
detiene. De esta manera se evita el desgaste del laser.
Por eso se necesita una señal generada en el microprocesador para encender y apagar el laser.
La diferencia entre un equipo y otro radica en cómo hace esta señal para llegar desde el microprocesador hasta el driver de laser, pero no dude que siempre existe LDON o una señal equivalente.
Por lo general, el primer integrado de la cadena
de CD no tiene puerto de comunicaciones. Por lo
tanto, puede ocurrir que la señal LDON se genere en
el segundo integrado (que sí lo tiene) y desde allí se
lo envíe al primero.
Este no es el caso de los CI CXA1081, el puerto
de comunicaciones está en el CXA1082 pero no tiene detector de LDON; por lo tanto, el microprocesador debe disponer de una pata destinada a encender
el laser.
Una vez que estemos seguros de que LDON negado está a potencial de masa, la falta de encendido
puede deberse a TR1 o a IC1.
Una rápida prueba es desconectar la pata 5 de
IC1 y enviar la base de TR1 a masa con un resistor
de 10 K. Si el laser simulado no se enciende, el problema está en TR1 o sus componentes asociados; si
se enciende, el problema está en IC1.
Todavía falta verificar el control del circuito. Esto se logra con un potenciómetro de 5kΩ entre la pata 6 y masa. Con éste se puede variar el brillo del led
casi desde un apagado completo a un encendido total, que nos indica que el circuito regula perfectamente.
Si todo funciona bien, reponga el pick-up pero
dejando desconectado el laser simulado.
Ajuste el preset a brillo medio (o mejor a la corriente nominal midiendo la
caída en R3) y conecte el laser
Fig. 2.11.1
verdadero. Si sigue apagado
verifique la caída en R3 y si está normal, llévela al doble de
su valor con el preset de ajuste.
Si el laser sigue apagado, puede estar seguro que está agotado y debe cambiar el pick-up.
Lo que ocurrió es que aun con
el doble de la corriente nominal
estamos por debajo de la tensión de codo y el laser funciona
como led.
3) CÓMO MEDIR EL ESTADO DE UN LASER
3.1 Introducción
Explicamos qué es un diodo laser, cómo se excita y cómo se verifica la corriente que circula en él.
Pero el parámetro que nos interesa es la emisión de
luz infrarroja del laser y eso no lo podemos hacer sin
construir un medidor adecuado.
Cuando se repara un reproductor de CD, el primer fotómetro que se utiliza para obtener una indicación cualitativa es el propio ojo. Recién cuando éste
nos indica que el laser está encendido, se pasa a efectuar la medición cuantitativa o semi cuantitativa ya
rar por comparación midiendo varios equipos que
funcionen correctamente. En la figura 3.1.1 se observa la lente del pick-up con los puntitos rojos que indican el encendido del laser.
El fotómetro que vamos a construir depende del
elemento sensor que pueda conseguirse en nuestra
zona de residencia o de lo que tengamos disponible
en nuestro taller. Cuando se trata de comprar algo,
trataremos por todos los medios que esos componentes sean del mínimo valor posible.
3.2 Sensores de Luz
Fig. 3.1.1
que por lo genera,l no tenemos acceso a patrones primarios de intensidad luminosa con las cuales contrastar nuestro fotómetro una vez construido. Sin embargo, en este capítulo veremos cómo se puede opeFigura 3.2.1
El efecto fotoeléctrico se manifiesta en todos los
semiconductores de estado sólido. Cualquier diodo o
cualquier transistor es sensible a la luz; por eso salvo
en los específicamente diseñados como sensores de
luz, todos los demás tiene un encapsulado de plástico
negro (o metálico) para evitar que la iluminación incidente cambie la polarización de esos componentes.
Cuando la fuente es alternada (tubos fluorescentes) el
efecto es peor porque introducen zumbido de 100 a
120Hz (un tubo se enciende dos veces por ciclo).
Cuando se trata de construir un componente específicamente sensible a la luz se utilizan encapsulados transparentes. En algunos casos se aprovecha el
encapsulado para crear lentes de plástico que concentren la luz sobre el elemento sensible.
En cuanto a qué tipo de componente se construye con particular sensibilidad a la luz, podemos decir que prácticamente todos. Así tenemos fotodiodos,
fototransistores, CI sensores de luz (combinados con
amplificadores operacionales generan los receptores
infrarrojos de los TVs y videograbadores), fototiristores, fototriacs, fotorresistores, etc. Los más adecuados a nuestro uso son los fotodiodos y los fototransistores y por lo general, son los más fáciles de
conseguir en los negocios del ramo o de encontrar en
algún equipo viejo de nuestro taller.
Hace unos años diseñé el primer fotómetro para
mi primer libro sobre CD. Como este libro se vendería en toda la Argentina y América Latina, estaba
obligado a realizar un diseño con un sensor que se
pudiera comprar en todos lados. Por lo tanto utilicé
un sensor casero basado en un transistor de potencia
con encapsulado metálico, al que le arranqué el techito del encapsulado. Analicemos cómo funciona
un fotodiodo. La luz modifica tanto la corriente en
CLUB SABER ELECTRÓNICA
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DE
R EPRODUCTORES
directa como en inversa; toFigura 3.2.2
dos los sistemas fotométricos se basan en circuitos en
inversa ya que la corriente
de saturación inversa de un
diodo varía linealmente con
la luz incidente. Ver figura
3.2.1.
Como vemos, a plena oscuridad la tensión inversa
necesaria para que los portadores minoritarios salten la barrera de potencial es
relativamente grande. Si la juntura es expuesta a la
luz, los portadores minoritarios absorben energía y
pueden saltar la barrera de potencial con más facilidad. Simplemente con un medidor de corriente en
serie con el diodo se puede construir un fotómetro.
Sólo que esas corrientes son muy pequeñas y requieren una amplificación previa.
Un fototransistor combina las características de
la juntura inversa sensible a
la luz, con la característica
de amplificación de corriente o beta que éste posee intrínsecamente. Por ejemplo,
si el transistor tiene un beta
de 200 y el fotodiodo genera
2,5µA al ser iluminado circulará una corriente de colector de 2,5 x 200 = 500µA.
Ver figura 3.2.2. Los diferentes fotosensores se individualizan también por su
respuesta espectral. Los más
comunes sólo responden al
espectro infrarrojo cercano
(donde emiten los laser CD). Otros más sofisticados
captan energía en todo el espectro visible, aunque
con preponderancia del rojo. Ver figura 3.2.3.
En nuestro caso, cualquiera de las dos respuestas
espectrales es útil, ya que ambas cubren la emisión
infrarroja de 530 micrones propia de un diodo laser
para CD. Si usted desea construir un fotómetro que
le sirva para reparar DVD, deberá utilizar un sensor
que cubra el rojo y por lo tanto necesita utilizar uno
de espectro completo. Es muy probable que en su taller tenga un equipo en desuso que contenga el sensor que usted está buscando. Por ejemplo, en un videograbador VHS seguramente va a encontrar dos
que le pueden servir colocados en el chasis del mecanismo del casete (uno a cada lado) y que se encargan de reconocer el final y el principio de la cinta.
Siempre se utiliza para esta función sensores del tipo transistor infrarrojo. Ver figura 3.2.4.
20
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
Figura 3.2.3
Figura 3.2.4
¿Cuántos pick-up ópticos en malas condiciones
debe atesorar en su taller?
Probablemente muchos y si usted todavía no se
dedica a reparar seguramente puede recurrir a un
amigo que le regale uno. El CI transparente que tiene
cualquier
Fig. 3.2.5
pick-up contiene
4 ó 6 fotodiodos
que
pueden
usarse en paralelo dando una
buena superficie
de captación del
haz infrarrojo
del laser. Ver
figura 3.2.5.
Si usted repara videojue-
C ÓMO M EDIR
Fig. 3.2.6
Fig. 3.3.1
gos seguramente debe tener alguna pistola laser en
desuso. Lo de “laser” pertenece al reino de la fantasía ya que en su interior se puede encontrar un fototransistor de espectro completo y una lente de plástico. El fototransistor es perfectamente apto para nuestro uso en CD y en DVD. Si usted posee un optoacoplador lo puede partir y obtendrá un fototransistor y
un led, ambos infrarrojos. El fototransistor puede
servir perfectamente para nuestros fines. Ver figura
3.2.6.
3.3 Observación a Ojo Desnudo
La emisión del laser puede verse a simple vista si
se mira la lente del pick-up desde arriba a una distancia de 30 cm.
El lector no debe temer por la integridad física de
su ojo ya que la lente tiene una distancia focal en el
aire de 5 mm; eso significa que observando desde 30
cm (300 mm), el diámetro del cono de luz es muy
grande y por lo tanto el laser no acarrea ningún peli-
EL
E STADO
DE UN
L ASER
gro. Ver figura 3.3.1. La única precaución es no utilizar
lupas u otros instrumentos
ópticos para observar la
lente.
¿Qué se observa en la lente?
Se observan uno o más puntitos rojos rubí sobre su superficie mientras
la misma se mueve en un movimiento ascendente y descendente
de unos 2 ciclos
por segundo. El
microprocesador
sólo ordena 3 oscilaciones de la
lente y luego como no encuentra
un disco que refleje el rayo laser
de vuelta hacia la
lente, suspende el
movimiento
y
apaga el laser; es
decir que usted
tiene unos dos
segundos para
observar el encendido; luego
debe invocar otro pedido de búsqueda por ejemplo
seleccionando “radio” y nuevamente “CD”.
De cualquier modo, el observar los puntitos no
significa mucho; sólo que el laser encendió, pero
puede estar emitiendo por debajo o por arriba de la
intensidad normal. El único modo de saberlo es utilizando un fotómetro.
3.4 Fotómetro con fotodiodos
La baja corriente que genera un fotodiodo no
puede ser leída directamente con un instrumento digital o de aguja. En efecto, según las mediciones realizadas por el autor, un fotodiodo promedio iluminado por un laser en buenas condiciones genera corrientes de unos 2,5µA cuando se lo alimenta con 9V
conectado en inversa. Es evidente que el circuito necesita amplificación posteriormente al censado. Ver
figura 3.4.1.
En condiciones de oscuridad, el amplificador
operacional repite en su salida la tensión de 4,5V del
CLUB SABER ELECTRÓNICA
21
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
divisor R1, R2. En esas condiciones el ajuste de cero se
debe llevar a 5,1V aproximadamente para compensar
la barrera de D1. Simplemente lleve el potenciómetro R6 al tope superior. El
miliamperímetro va a indicar un valor positivo; ajuste
R6 para que la indicación se
reduzca hasta llegar a cero
pero tenga la precaución de
no pasarse porque entonces
el medidor quedará con una
Fig. 3.4.1
zona muerta al principio de
la escala.
Ahora coloque el sensor sobre el pickup de un equipo que funcione correctamente a unos 3 cm de altura bien centrado sobre
la lente. Esta no es una tarea sencilla y requerirá alguna práctica porque el pick-up se
mueve hacia el centro al encender la sección CD, pero observe que un instante después vuelve a una posición fija en donde
enciende el laser y mueve la lente.
En ese punto es donde debe realizar la
medición.
El miliamperímetro debe indicar aproximadamente la mitad de la escala. El resistor R3 es el elemento de ajuste del sistema y compensa la diferencia entre un fotodiodo y otro. No dude en reducir el valor de R3 si la aguja se pasa del
centro o aumentarlo si indica menos.
La disposición utilizada para el operacional puede resultar extraña, pero es sumamente utilizada como circuito de entrada de prácticamente, todos los
reproductores de CD.
El nombre del amplificador de corriente de la
figura 3.41 es: “conversor de corriente tensión” dada su habilidad para transformar linealmente la corriente que circula por el fotodiodo, en una tensión
sobre la salida del operacional. Para el que desea realizar algún cálculo, en la figura 3.4.2 mostramos el
circuito equivalente y las ecuaciones resueltas.
Todo se basa en considerar las características intrínsecas de un operacional, es decir: Amplificación
infinita (indirectamente implica que la señal entre las
entradas + y – es siempre infinitamente pequeña);
Impedancia de entrada infinita; Impedancia de salida
nula. Con estas condiciones la corriente de entrada
sólo puede ir por R1 en donde producirá una caída de
tensión proporcional a la corriente de entrada y la resistencia de R1. Es obvio que cuando Ie es nula, la
tensión de salida es igual a la tensión de referencia,
22
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
Fig. 3.4.2
porque sobre R1 no hay caída de tensión y como la
tensión entre las entradas es prácticamente nula en la
entrada – tendremos la misma tensión que en la entrada + (es decir Vref). Por carácter transitivo, la tensión de salida será igual a Vref.
Cuando Ie aumenta se produce una caída en Vr1
dada por la ley de ohm que se descuenta de la polarización de reposo. Recuerde estos principios porque
serán de utilidad luego, cuando analicemos la sección de entrada del reproductor.
La corriente de entrada generada por el fotodiodo no es constante debido a que la lente se mueve a
razón de 2 ciclos por segundo. Por lo tanto, la indicación del miliamperímetro oscilaría si no se agrega
una constante de tiempo (C1) y un diodo rectificador
de pico (D1).
Por último, el sistema tiene una polarización de
continua que no debe producir indicación en el miliamperímetro. Por eso el retorno del miliamperímetro se realiza a un divisor de tensión ajustable que
ajusta el cero del dispositivo.
Como el diodo D1 tiene una barrera de 0,6V, si el
ajuste de cero se realiza en 4,5V, el miliamperímetro
no dará indicaciones hasta que la tensión de salida no
se reduzca a más de:
C ÓMO M EDIR
Fig. 3.4.3
Fig. 3.4.4
4,5 – 0,6 =3,9 V
El divisor de ajuste de cero permite compensar la
barrera del diodo de modo que D1 se encuentre jus-
Fig. 3.4.5
EL
E STADO
DE UN
L ASER
to por conducir cuando el sensor
se encuentra en la oscuridad.
Como medidor se puede utilizar
un instrumento de aguja o uno
digital prearmado. Nuestro consejo es que compre un téster de
ésos que valen 4 o 5 dólares y
utilice el instrumento solamente; siempre será más económico
que comprar un miliamperímetro para tablero.
Para que observe el funcionamiento de este medidor con pulsos (tal como será en la realidad) le mostramos la simulación
en Workbench del mismo y el
oscilograma ampliado en las
figuras 3.4.3 y 3.4.4.
En referencia al montaje del
sensor, nuestro consejo es conectarlo con cable blindado para
audio en un cañito de plástico
que nos facilite la ubicación a
una altura de 3 cm. Ver figura
3.4.5.
Lo que llamamos filtro neutro
son varias bolsitas de polietileno semitransparente (blanco
mate o transparente mate) para
que operen difundiendo la luz
(como un cristal pulido) para
evitar que tenga que realizar un
ajuste muy preciso de la posición y verticalidad de la sonda.
Este filtro reduce la sensibilidad
pero por lo general, el sistema
es demasiado sensible, con lo
cual todo se compensa. (el modelo que armó el autor utilizó 10
capas de polietileno).
El problema mayor se produce
en el momento de ajustar la sensibilidad del fotómetro. No existe un modo sencillo de construir un patrón de iluminación, por lo tanto, lo aconsejable es
realizar un ajuste promedio con todos los equipos reproductores que tiene a su alcance (y que por supuesto funcionen correctamente) y que
sean relativamente nuevos.
Ajuste R3 (que para comenzar
puede ser de 330kΩ) hasta que
miliamperímetro indique 500
µA (media escala) con un primer equipo. Luego mida todos
CLUB SABER ELECTRÓNICA
23
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
los equipos que pueda y si en promedio indican 500µA puede considerar que el fotómetro está correctamente ajustado, en caso
contrario modifique R3.
DE
CD
Fig. 3.5.1
3.5 Fotómetro con Fototransistor
Con un fototransistor no se necesita un
amplificador y se puede recurrir a un sistema tan simple que no requiere un solo componente además del fototransistor y el medidor. Ver figura 3.5.1.
Tenga en cuenta que la mayoría de téster
analógicos tienen la polaridad invertida, es
decir que el cable rojo es negativo y el negro es positivo. Verifíquelo con otro téster usado como voltímetro. Si es cierta la inversión, utilice el circuito de
la figura 3.5.1 en caso contrario invierta los cables.
La sensibilidad se puede ajustar con sólo agregar
un filtro de bolsitas de polietileno. Por lo general sobra sensibilidad, ya que si consideramos que la corriente de base es de 2,5µA y el beta del transistor es
de 200 la corriente de colector será de:
2,5 x 200 = 5.000µA
Es decir mitad de escala suponiendo que el téster
es de los económicos (de 1mA). En nuestro caso elegimos arbitrariamente una escala de 300mV y fijamos la iluminación promedio en el 100 de la escala,
agregamos el pulsador que nos permite ajustar el cero en cualquier momento a medida que se gastan las
pilas.
Observe que el circuito no tiene llave de encendido. En efecto, basta que el fototransistor esté en la
oscuridad para que no circule una corriente significativa. Haga, por lo tanto, una tapita para el caño
contenedor del fototransistor.
Si quiere comparar la sensibilidad con la del modelo armado por el autor, coloque el sensor a 30 cm
de una lámpara incandescente de 40W, el instrumento debe indicar 400µA aproximadamente.
3.6 Fotómetro con un CI de Fotodiodos
Esta variedad de fotómetro fue creada para solucionar un problema práctico muy común en los equipos más modernos de varios CD. Es muy común que
estos equipos tengan una torre de voladizo que aloja
el prensa disco magnético. Ver figura 3.6.1.
Algunos fabricantes ubican un agujero rectangular en la torre, justo encima del lugar donde se esta-
24
CLUB SABER ELECTRÓNICA
Fig. 3.6.1
ciona el pick-up para hacer la búsqueda; en esos casos allí se podría alojar el sensor fotoeléctrico. Otros
ignoran por completo el problema y nos obligan a
utilizar nuestra inventiva para solucionar el problema. La solución es realizar un sensor bien plano que
pueda introducirse entre la torre y la lente y que quede bien ubicado sobre la lente en el lugar donde ésta
se estaciona para encontrar el foco, moviendo la lente. El sensor plano lo tomamos de un pick-up KSS150A o similar (existen en grandes cantidades) que
tenía el laser agotado. Se trata de un CI de montaje
superficial con encapsulado transparente que contiene 6 fotodiodos con sus cátodos conectados a una pata común. Este conjunto debe ser extraído y conectado según lo indica la figura 3.6.2.
En este caso, usamos un circuito con un transistor BC548 pero también se puede utilizar el circuito
con el amplificador operacional que es más estable
que el propuesto. Valen las aclaraciones con respecto a la polaridad del téster.
El montaje del CI con los fotodiodos debe realizarse sobre un disco en desuso, según lo indica la
figura 3.6.3 realizando una caladura rectangular donde se alojará el circuito integrado.
C ÓMO M EDIR
Fig. 3.6.2
Fig. 3.6.3
En el mismo
disco se puede
ubicar el transistor pegado
con cianocrilato (la gotita)
y sacar los cables que se
conectan directamente al
téster. No olFig. 3.6.4
vide realizar
un puente para ajustar el
cero del óhmetro antes de conectar los fotodiodos
para realizar una medición. La línea negra de referencia sirve para ubicar el disco en posición operándolo con la mano.
Este dispositivo que llamamos disco fotométrico
EL
E STADO
DE UN
L ASER
cumple en realidad dos funciones, la principal es medir la emisión del laser, pero accesoriamente determina que el pick-up se
detiene en la posición correcta un poco antes de la TOC. Aunque no es imprescindible, se aconseja agrandar el agujero central
del disco en el sentido de la línea punteada, según la figura 3.6.4.
Ahora con el agujero oblongo, Ud. puede
correr el disco buscando la máxima iluminación y luego observando como quedó
centrado con respecto al miniplato, puede
determinar si el pick-up se estaciona en el
lugar correcto.
3.7 Ajustes de la Intensidad de Luz y de la
Posición de la TOC
Si un equipo le da una lectura fotométrica
alejada del promedio que usted estableció,
debe proceder a ajustar el preset de corriente del laser hasta que el fotómetro indique el valor promedio. Luego debe medir la corriente del laser y si se encuentra
que está corrida en más de un 30% hacia
arriba, con respecto al valor marcado en el
pick-up o en el manual técnico, le debe
avisar al cliente que el laser esta próximo a
agotarse.
Con respecto a la posición de búsqueda de
foco (un poco antes de la TOC), si la encuentra corrida es posible que el equipo no
lea la TOC. En este caso se debe ajustar el
“fin de carrera” que limita el movimiento
del pick-up en su recorrido hacia el centro del disco.
Cada equipo tiene su modo de ajuste. En el mejor de
los casos el “fin de carrera” está montado con tornillos sobre agujeros oblongos; afloje los tornillos y
mueva el fin carrera. Si se trata de contactos flexibles
soldados a una plaqueta o atornillados en forma fija
a la bandeja, debe torcerlos con una, pinza de punta.
Si es un microswich soldado, desueldelo y suéldelo
en otra posición.
El ajuste de la corriente de haz debe realizarlo si
el disco no comienza a girar. Si gira (significa que
encontró el foco, lo que indirectamente implica que
la emisión es satisfactoria) pero no lee la TOC (es
decir que no se llenan los bloques numerados del display) la falla puede deberse a la mala ubicación del
pick-up, por un fin de carrera en mala posición. En
ambos casos la indicación final del display será "NO
DISCK" lo que demuestra la ambigüedad de los
mensajes que nos envía el display.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
25
4) E L P ICK -U P
4.1 Introducción
Un reproductor de CD nunca puede mejorar la
señal que le entrega el pick-up. Si el pick-up entrega
una señal adecuada tenemos una excelente reproducción aun con una plaqueta de CD que no esté en
óptimas condiciones. Aprenderemos cómo es un
pick-up y cómo se ajusta y limpia para lograr una
prestación adecuada aun en pick-ups considerados
de desecho.
Un pick-up puede dividirse en cuatro sectores
principales. El laser que genera la luz, la sección óptica fija, la sección óptica móvil y los diodos fotosensores que reciben la señal del disco. En pick-up muy
modernos, el laser y los fotodiodos pueden formar
una sola pieza, pero esta disposición no parece tener
un gran futuro dada su gran cantidad de fallas y además porque el fabricante que la adoptó volvió al vie-
jo esquema de piezas separadas. Ver figura 4.1.1. En
la sección del laser se genera la luz, en la óptica fija
esa luz se polariza, se divide en tres rayos (uno principal y dos secundarios) y se dirige en un haz paralelo hacia la lente móvil, que la enfocará sobre la superficie metalizada del disco.
El disco devolverá la luz según donde ésta caiga;
si lo hace en una zona espejada devolverá una haz
muy intenso, si lo hace sobre un pozo la luz se difunde más que reflejarse y entonces retorna un haz muy
débil. Como sea, el haz de retorno vuelve a pasar por
la lente y realiza un camino inverso al anterior hasta
el punto en que la óptica fija lo deriva lateralmente
dirigiéndolo a la zona de los fotodiodos. En muchos
pick-up el haz del laser ingresa por reflexión en un
espejo semitransparente y sale atravesando al mismo. Esto no tiene mayor importancia, lo más importante es entender el criterio empleado: un camino óptico común hasta un cierto punto en
donde un espejo semitransparente
produce una bifurcación.
En este artículo vamos a analizar los
diferentes tipos de pick-ups que
pueden llegar al taller del reparador.
Dejaremos de lado los pick-ups de
simple haz y los de movimiento radial continuo ya que prácticamente
son equipos fuera de circulación.
Figura 4.1.1
4.2 Generación del
Rayo Laser
Figura 4.2.1
Un diodo laser es en realidad, un dispositivo que
contiene además a otro
diodo llamado monitor. El
laser emite; el diodo monitor mide esa emisión.
Entre ambos y con la ayuda de un circuito excitador
de laser, se obtiene un rayo de intensidad luminosa
constante invariable durante toda la vida útil del
laser.
En la figura 4.2.1 se observa una disposición típi-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
27
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
ca prácticamente universal de este componente.
Como vemos, uno de los terminales del
laser se conecta a la carcasa metálica de
aluminio que oficia de disipador. El otro se
conecta al circuito por un alambre de cobre. El efecto laser se logra por reflexiones
múltiples en dos espejos. El espejo superior tiene una pequeña perforación por
donde sale el rayo laser. La intensidad del
Figura
rayo es tan grande que parte de ella alcanza a atravesar el espejo inferior y se dirige
al fotodiodo monitor.
El haz principal divergente se concentra con una
lente, de modo que definitivamente, se genera un haz
con una mínima divergencia del orden de 1 a 2 grados sexagecimales.
NOTA: si bien el pick-up con su óptica completa no es un componente peligroso para la vista (en
tanto se lo observe desde una distancia prudencial de
30 cm) el laser sólo puede causar laceraciones del
globo ocular y problemas en la retina, aun observándolo a esa distancia. Nunca observe un diodo laser
en forma frontal.
El tipo de construcción no permite asegurar un
acoplamiento óptico preciso entre el diodo monitor y
el diodo laser. Esto implica que ese acoplamiento deberá modificarse eléctricamente mediante un preset.
Ver figura 4.2.2. En una gran cantidad de equipos,
este preset se ubica en el mismo cuerpo del pick-up
y se preajusta en la misma fábrica para compensar el
acoplamiento óptico particular de ese laser.
Si bien esto es absolutamente cierto, el reparador
siempre debe considerar que ese ajuste puede haber
sido modificado por algún reparador, ya que en muchos casos ese preset actúa mágicamente en aparatos
con deficiencias o simplemente desajustados. Que
quede claro que "reparar" un equipo
reajustando el preset a una mayor
corriente, implica una falla ética
con el cliente ya que la vida del
laser se acorta considerablemente.
Veamos algunas características
del laser que son sumamente útiles
en la reparación. La intensidad luminosa no es proporcional a la corriente que circula. En efecto, por
debajo de una corriente llamada corriente de codo, el efecto laser no se
produce y sólo existe la emisión correspondiente al led que forma parte
del diodo laser. Si usted mide la corriente por el laser y la encuentra
por debajo del valor nominal (gene-
28
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
4.2.2
ralmente escrito en el cuerpo del pick-up), es posible
que el laser permanezca totalmente apagado (la emisión led no es observable por su baja intensidad). Levante la corriente y observe en qué valor enciende el
laser. Si lo hace muy cerca del valor nominal seguramente ese laser está agotado. En general, los fabricantes toman un factor de seguridad del orden del
30%; es decir, que un laser de 50mA debe encender
con 35mA.
¿Se puede cambiar un diodo laser?
Se puede, pero difícilmente pueda conseguirlos
en el comercio. Por lo general, se trata de un trabajo
que se encara cuando tenemos dos pick-ups idénticos rechazados por causas diferentes, por ejemplo
uno con la lente caída y otro con agotamiento del
laser. En este caso, trabajando cuidadosamente se
pueden intercambiar los diodos laser con buenas posibilidades de éxito.
4.3 Optica Fija
En esta parte de nuestro estudio daremos sólo
una corta explicación, porque abundar en detalles no
Figura 4.3.1
E L P ICK -U P
proporcionaría ventajas
en el momento de reparar
un equipo. En
efecto esta
zona
del
pick-up no
admite reparaciones ni
cambios dada
la precisión
de las piezas.
Por otro lado en la mayoría de los casos no hay posibilidades de acceder a éstas si no es rompiendo la
carcasa del pick-up. Para nuestro análisis utilizaremos un pick-up KSS-150A que fue uno de los primeros en utilizar la tecnología de 3 haces. La elección
fue realizada porque se trata de un dispositivo simple, que permite su desarme y rearme completo y se
presta especialmente a nuestros requerimientos diFigura 4.3.2
Figura 4.3.3
Figura 4.3.4
dácticos. En la figura 4.3.1 podemos observar la circulación óptica en este pick-up y en la 4.3.2 una fotografía electrónica del mismo sin carcasa plástica,
que cubre la óptica móvil, ni la tapa de latón que cubre la óptica fija.
Sigamos el camino del haz para reconocer cada
componente óptico. El rayo que sale del laser atraviesa un componente llamado rejilla de difracción.
Se trata de un cristal plano rayado con diminutos
surcos muy cercanos unos a otros. Esta disposición
de líneas generan un haz principal de máxima intensidad y un abanico de haces secundarios, terciarios,
etc. cada vez con una menor intensidad. Nuestro dispositivo sólo utilizará el haz principal y los dos haces secundarios. Una práctica interesante es sacar
una rejilla de difracción de un pick-up en desuso y
explorarla con un puntero laser. De inmediato se observa que el haz del puntero se subdivide en múltiples haces, cada vez más débiles; no se preocupe por
el costo del puntero (de 7 a 10 dólares) porque más
adelante le daremos una utilidad que bien vale la inversión. Ver figura 4.3.3
El haz principal generará las señales de
datos y de error de foco; los haces secundarios se encargarán de generar el
error de tracking. La rejilla de cristal se
encuentra montada sobre un cilindro
plástico y todo el conjunto se puede
ajustar girando la montura de la rejilla.
De ese modo se pueden separar los haces secundarios para que caigan justo
sobre la zona de espejo existentes a cada lado del surco.
A la salida de la rejilla se encuentra un
espejo semitransparente a 45° que dirige los haces hacia la ventana de cristal
plano. Luego el haz emerge con dirección al disco (en este momento con un
diámetro del orden de 1 mm). La lente
móvil enfoca el haz sobre el disco, de
modo tal que el diámetro del mismo se
reduce hasta aproximadamente 1µm (1
micrómetro es igual a la millonésima
ava parte de 1 metro). La mayor parte
de la convergencia se produce dentro
del plástico transparente del disco que
desvía los rayos luminosos por poseer
un índice de transmisión mayor a la
unidad. Ver figura 4.3.4.
Ahora el haz retorna por el mismo camino que tomó a la ida hasta llegar al
espejo semitransparente. Lo atraviesa y
se dirige a la lente de simetría cilíndrica. Esta lente tiene propiedades muy in-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
29
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
teresantes para aprovecharlas en la deFigura 4.3.5
terminación del enfoque de la lente móvil. Si el sistema está enfocado, la iluminación sobre los fotodiodos centrales
es circular. Si la lente está adelantada
genera una elipse con el radio mayor
orientado sobre los fotodiodos A y C,
en tanto que si está atrasada, la elipse
tiene el radio mayor sobre B y D. Ver
figura 4.3.5.
Para que este concepto quede debidamente asimilado, le vamos a pedir al
lector que realice una experiencia de
óptica. Tome una lupa y enfoque los rayos del sol so- muy probable que deba ajustarse el sistema óptico.
El sistema óptico tiene dos ajustes. Uno es el
bre un papel. Luego retire y acerque la lupa al papel
observando que el desenfoque del sistema siempre ajuste de acimut y otro la posición de la rejilla de diproduce una iluminación circular. Ahora incline la fracción que puede girar sobre su eje óptico. Aún es
lente de modo que los rayos del Sol la atraviesen le- un poco prematuro para preguntarse desde qué lugar
vemente en forma oblicua (agregado de distorsión de un equipo se pueden obtener las señales necesacilíndrica) y vuelva a realizar la experiencia de de- rias para realizar estos ajustes, pero nos vamos a adesenfocar el sistema. Notará que ahora se produce una lantar indicando que se realizan sobre la señal de
elipse que cambia de radio mayor a menor al pasar error de tracking (TE) y sobre la señal de lectura de
datos (RF).
por el punto de enfoque.
El ajuste de acimut nos asegura que los haces inPor último, el haz llega a los fotodiodos donde se
transforma en una corriente eléctrica. El procesa- cidente y reflejado siguen un mismo recorrido. En
miento de esta corriente nos dará los datos guarda- pocas palabras significa que el eje óptico del pick-up
dos en el surco y las señales de error de tracking y de es de exactamente 90° con respecto al plano del disco. Observe que el ajuste debe ser doble ya que el
foco.
haz debe estar encuadrado con respecto al disco para cualquier posición que adopte la escuadra.
La mayoría de los pick-up están montados sobre
4.4 Reparaciones y Ajustes del Sistema Optico
tres puntos. Uno de los puntos oficia de pivote y tieDada la imposibilidad de conseguir repuestos, to- ne un montaje de resorte; en tanto que los otros dos
das las reparaciones del sistema óptico se pueden re- tienen tornillos que modifican el ángulo del haz. Ver
figura 4.4.1.
sumir en la limpieza y el ajuste del sistema.
El ajuste consiste en conectar el osciloscopio soEl mejor método de limpieza es la utilización de
un pequeño compresor de aire que puede ser
construido por usted mismo (ya lo veremos).
Si el pick-up sólo tiene una tapa plástica sobre la lente móvil debe retirarla con un destornillador de relojero. Si tiene la suerte de
que la óptica fija tenga una tapa, debe sacarla y sopletear todo el conjunto por varios minutos para retirar la tierra acumulada; si no
tiene tapa, observe si existe alguna perforación por donde inyectar aire; en caso contrario limítese a limpiar ambas caras de la lente
móvil y el espejo o prisma reflector. Si observa que algún componente óptico está
manchado, es aconsejable limpiarlo con un
hisopo mojado en agua y jabón, si es de plástico, y con alcohol isopropílico si es de vidrio; luego se lo debe secar con el soplete de
Figura 4.4.1
aire. Después de esta limpieza profunda es
30
CLUB SABER ELECTRÓNICA
E L P ICK -U P
Figura 4.4.2
secundarios comienzan a tomar parte de los surcos contiguos o, si se gira en el sentido contrario, se comienza
a tomar parte del surco propio (reducción del ángulo).
En ambos casos, cuando gira el disco, la iluminación
promedio será menor y el
servo de tracking tendrá menor ganancia. El ajuste consiste en girar la rejilla de difracción, mientras se observa con el osciloscopio la
tensión de error de tracking
(TE); el punto óptimo será
el máximo de la tensión de
error que es una señal de
ruido aleatorio de baja frecuencia. Ver figura 4.4.3.
En la figura 4.4.4 mostramos la sección óptica fija
del pick-up KSS-150A, en
tanto que en la figura 4.4.5
mostramos los componentes
separados de la misma junto
con el chasis óptico vacío.
Figura 4.4.3
bre la señal RF y
ajustar sucesivamente
ambos
tornillos hasta
lograr que la señal se haga máxima. Este ajuste
debe realizarse
muy suavemente
para evitar que la
señal se atenúe y
se corte, porque
si esto ocurre,
Figura 4.4.4
luego es muy difícil encontrar un
punto de ajuste aproximado que produzca lectura de
la señal RF. La razón de que el ajuste de acimut magnifique la señal es que se incrementa la cantidad de
luz proveniente del disco.
El ajuste de separación de los haces secundarios,
en realidad debiera llamarse de giro del plano de los
haces. En la figura 4.4.2 mostramos cómo es la iluminación del disco con respecto al surco virtual.
Al girar la rejilla (aumento del ángulo), los haces
4.5 Algunas Variantes Comunes
El criterio del KSS-150A es perfectamente válido
para equipos de mesa, pero se torna imposible de utilizar en un discman, dada su elevada altura. Una variante soluciona el problema muy sencillamente. Se
trata de generar un camino óptico que se desarrolle
en un plano paralelo al plano del disco y luego utilizar un espejo a 45° para reenviar el haz hacia la óptica móvil. Ver figura 4.5.1.
Con este criterio se pudieron construir pick-up
con una altura del orden de los 15 mm que comenzaron a utilizarse en los discman primero, extendiendo
luego su uso a todos los equipos en general. En algunos casos, dado que el espejo agregado es de primera reflexión (metalizado en su primera cara y, por lo
tanto, susceptible de ser rayado durante su manipuleo y limpieza) algunos fabricantes recurren al uso
de un prisma triangular que cumple con la misma
función. Ver figura 4.5.2. En este caso se utiliza un
principio de óptica según el cual cuando los rayos inciden en una discontinuidad (Vidrio/aire en nuestro
caso) son reflejados totalmente para ángulos de incidencia de poca magnitud (45° en nuestro caso).
CLUB SABER ELECTRÓNICA
31
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
Los pick-up más desarrollados abandonan
el uso del espejo semitransparente, dado su
bajo rendimiento (en él
se pierde más de la mitad de la luz que ingresa). En su lugar se utiliza un prisma cúbico logrado por pegado de
dos prismas triangulares. Ver figura 4.5.3.
La discontinuidad
entre ambos prismas
triangulares se llena con
un adhesivo que tiene la
Figura 4.5.1
propiedad de rotar el
plano de polarización
de la luz. El espesor del adhesivo se elige de modo
que la rotación sea de exactamente 45°. Luego antes
de la lente móvil se agrega un cristal ópticamente activo que produce otra rotación de 45°. Este cristal
suele reemplazar a la ventana plana.
Este sistema posee un elevado rendimiento (muy
cercano a 1). Si consideramos que el haz del laser
tiene un ángulo de polarización de 0°; al atravesar el
adhesivo que une al prisma separador, el ángulo gira
45°. Luego al atravesar el cristal polarizador el ángulo se hace de 90°. Si el haz rebota en una zona espejada regresa con un ángulo de polarización de 90°
que se transforma en 135° al atravesar el cristal polarizador; al llegar al prisma cúbico separador ese
ángulo se incrementa a 180° y se produce una reflexión total hacia los fotodiodos. Si el haz cae en un
pozo sufre un giro extra de 180° dado que la longitud del pozo fue elegida de ese modo. Ahora la poca
luz que rebota tiene un ángulo de polarización de
360° que atraviesa el prisma sin reflejarse.
4.6 Compresor
para Limpieza
del Pick-Up
El aire comprimido
es el elemento más importante cuando se trata
de recuperar un pick-up.
En efecto, la mayoría de
los pick-up no pueden
desarmarse y el único
elemento que puede
producir la limpieza es
el aire. El autor constru-
32
Figura 4.5.3
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
Figura 4.5.2
yó su compresor con un aparato para nebulizaciones.
El aparato consiste en un transformador con su núcleo flojo que excita un diafragma de goma que por
último genera una corriente de aire operando una
E L P ICK -U P
válvula de admisión y otra de
escape. El cuerpo de la jeringa
sólo sirve como un mango rígido de la manguera.
El espagueti sirve para dirigir el chorro de aire por el interior del pick-up. Por lo general,
basta con colocar el espagueti
por debajo de la lente móvil y
conectar el dispositivo por 5
minutos para que levante la tierra y la retire del interior del
pick-up.
4.7. Los Pick-Ups
Más Modernos
Para que el lector tenga un
panorama más amplio de un
pick-up moderno, en las figuras
Figura 4.7.1
Figura 4.7.2
4.7.1 y 4.7.2 mostramos tomas
fotográficas a un modelo
CDM1215/06.
En este caso el laser y los fotodiodos forman lo que podríamos llamar un circuito integrado óptico que contiene además
un componente separador de los
haces.
Observe que en este caso, el sistema óptico fijo es un simple
prisma triangular. Este concepto tiene enormes ventajas respecto de las pocas posibilidades
de tomar polvo atmosférico, pero el CI óptico es muy complejo porque contiene componentes de baja señal como los fotodiodos y de potencia media como el diodo laser, junto con un
prisma óptico.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
33
5) E L S ISTEMA DE M OVIMIENTO
DE LA L ENTE
5.1 Introducción
El enfoque del haz sobre el disco debe ser sumamente preciso dadas
las mínimas dimensiones
del surco hipotético (aproximadamente
0,9µm).
Cualquier corrimiento del
foco incrementaría el diámetro del haz y reduciría
la diferencia de iluminación entre la lectura de un
pozo y un espejo.
Un desplazamiento lateral del haz producirá el mismo efecto que un desenfoque. Es decir, que si el haz no pasa por el centro del
surco hipotético, estará tomando siempre una parte de
la zona espejada y esto significa que estará recibiendo un brillo de fondo permanente que reduce las diferencias entre la lectura de un pozo y un espejo.
En el siguiente apartado vamos a realizar unos
sencillos cálculos para que el lector se forme una idea
de la precisión requerida por el sistema CD en lo que
respecta a la ubicación de la lente móvil.
5.2 Precisión del Enfoque y la posición del haz
Figura 5.2.1
del plástico del disco. Sobre la superficie del disco el
haz tiene un diámetro de 1 mm y se concentra hasta
aproximadamente 1 µm en el espesor del disco que es
de 0,8 mm (como al pasar indicamos que el diámetro
de 1 mm sobre la superficie es lo que provee el mayor
rechazo de rayones sobre la superficie, ya que cualquier raya deberá superar ese valor para cortar por
completo el haz). Esto crea un dibujo como el que
mostramos en la figura 5.2.2.
Como vemos un error de altura de 0.8 um puede
incrementar el diámetro del haz de 1 a 2µm. Cuando
el haz tiene 2 µm prácticamente está leyendo el borde
de los surcos adyacentes pudiendo considerarse a éste como un caso límite. Por lo tanto, un error de posición de 0,8µm o de 0,8 milésimas de mm puede considerarse como límite.
Como vemos, los errores de posición son sumamente pequeños y evidentemente ningún sistema
La precisión de la posición lateral depende de la
estructura en espiral del disco; mejor aun: de la separación existente entre dos brazos anexos de la espiral.
En la figura 5.2.1 mostramos un corte radial del disco
con las dimensiones aproximadas del
surco.
Si ahora imaginamos que el haz se
corre hacia la derecha vemos que puede
moverse 0,2µm sin que se produzca una
pérdida de rendimiento, luego el borde
del haz comienza a ingresar en el pozo y
se produce una pérdida de rendimiento.
Estimamos que el haz puede introducirse
0,1µm en el pozo en un caso límite. Como vemos, la posición lateral de la lente
puede tener errores de sólo 0,3µm o 0,3
milésimas de milímetro.
El error de altura de la lente puede
calcularse considerando que prácticamente toda la convergencia ocurre dentro
Figura 5.2.2
34
CLUB SABER ELECTRÓNICA
E L S ISTEMA
Figura 5.3.1
electromecánico clásico del tipo a servo motor podría
ser capaz de resolver nuestro problema.
5.3 Velocidad de las Correcciones
Hasta ahora analizamos el monto de las correcciones pero dejamos de lado un problema aún mayor: la
velocidad a la que deben realizarse las mismas. La
norma de CD indica que el sistema funciona a flujo de
datos constante. Esto significa que al comenzar la lectura (cerca del centro del disco) las revoluciones por
minuto deben ser elevadas (500 R.P.M.) en tanto que
al final del disco, éste debe girar a pocas revoluciones
por minuto (unas 200 R.P.M.). Con esto se compensa
las diferentes longitudes de cada brazo de la espiral.
Como ejemplo de un error vamos a considerar una
falla mecánica común a todos los discos: el error de
excentricidad.
En efecto el agujero central del disco nunca está
exactamente en el centro. Por lo tanto, cuando el dis-
Figura 5.3.2
DE
M OVIMIENTO
DE LA
L ENTE
co completa un giro la lente completa un movimiento del tipo centro-periferia-centro que compensa el
error. Considerando el primer tema musical donde el
disco gira a 500 R.P.M. podemos calcular que la lente también oscilará a 500 R.P.M. o a 500/60Hz es decir 8Hz.
A ese movimiento regular se le deben agregar
errores aleatorios generados en el matrizado del disco o en la elaboración de la propia matriz. La experiencia indica que estos errores pueden ser 100 veces
más rápidos que el error repetitivo es decir del orden
de los 800Hz.
Por el lado de la altura de la lente, el problema es
muy diferente. Aquí se compensan otros errores como, por ejemplo, el alabeo (el disco toma la forma de
ala de un sombrero), que provoca un error de dos ciclos por vuelta y genera señales de error de 16Hz
aproximadamente.
A este error se le debe sumar el provocado por los
errores de espesor del disco, que otra vez puede llegar
a ser unas 50 veces más rápidos que el error repetitivo. Es decir, que la lente debe subir o bajar a un ritmo
de 800Hz.
Estas velocidades de corrección nos indican que
no pueden usarse motores servo controlados y nos sugieren que se puede utilizar un sistema similar al de
un parlante, sólo que con un movimiento doble del tipo hacia arriba-abajo (vertical) y hacia adentro-afuera
(radial).
Existen varias soluciones para el doble movimiento. Una es el montaje sobre bisagras plásticas de movimiento universal cuyo principio de funcionamiento
mostramos en la figura 5.3.1 y otra es el de movimiento de pivote que mostramos en la figura 5.3.2.
Para cualquiera de los montajes se deben agregar
un imán solidario al plano de anclaje y un conjunto de
bobinas que reaccione contra ese imán. Cada disposición de montaje utiliza un conjunto de bobinas diferente. En la figura 5.3.3 mostramos la disposición de
bobinas para el sistema de paralelogramo deformable
y para el sistema de pivote.
Observe que siempre se pueden diferenciar un par
de bobinas para el movimiento de enfoque y otro para el movimiento de tracking que siempre están a 90°
entre sí. Lo que más nos interesa a nosotros son las
conexiones entre el plano de anclaje y las bobinas
móviles porque es allí donde se producen la mayoría
de las fallas.
En los dos pick-up que tomamos como ejemplo se
utilizan métodos diferentes para realizar estas conexiones. En el sistema de paralelogramo deformable,
las conexiones se realizan con 4 colillas de alambre
especial muy flexible compuesto de 4 o 5 hilos de cobre esmaltado de 0,01 mm de diámetro. Este tipo de
CLUB SABER ELECTRÓNICA
35
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
alambre es imposible
de conseguir en los
negocios especializados, pero por lo general se cortan en los
anclajes y siempre es
posible acortar un poco la colilla y volverla a utilizar. NOTA: la
reparación siempre se
debe realizar respetando la forma de anclaje original. Ver figura 5.3.4.
Otro método de
conexión implica el
uso de un FLEX (circuito impreso flexible) especial de alta
flexibilidad. En este
caso la reparación es
más compleja y menos duradera. Nuestro
consejo es indicarle
al cliente que el pickup debe ser cambiado. Si insiste, entonFigura 5.3.3
ces se procede a repararlo, pero sin garantías de durabilidad. En muchos casos en que no existe el pick-up de recambio esta es la única alternativa
posible. Los pasos a seguir son los siguientes:
A) Preparar un soldador agregando un alambre de cobre en su punta. Ver figura 5.3.5.
B) Ubicar el corte del FLEX con un óhmetro
con puntas de aguja. Ver figura 5.3.6.
C) Quitar el esmalte protector del FLEX con un
escarbador construido con una aguja. Ver figura
5.3.7.
D) Soldar un alambre de 0,5 mm sobre el corte,
utilizando estaño de 0,5 mm de diámetro.
E) Cubrir la zona del corte y la zona aledaña
con adhesivo epoxi transparente. Ver figura 5.3.8.
Una vez reparado el pick-up, se arma
y se ajusta el azimut y la rejilla de difracción.
Hasta aquí analizamos el movimiento
de la lente por intermedio de la bobinas.
Sin embargo, en el sentido radial es imprescindible agregar un dispositivo motorizado, ya que el barrido de la lente es
de aproximadamente 4 cm entre la TOC
36
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
Figura 5.3.4
y el último tema y es evidente que el sistema de bobina no puede absorber tal movimiento.
Dejamos este problema para resolverlo más adelante, cuando ya tengamos un conocimiento más pro-
Figura 5.3.5
E L S ISTEMA
Figura 5.3.6
Figura 5.3.7
Figura 5.3.8
fundo de los circuitos de servo de tracking pero en el
capítulo próximo, junto con otros temas, vamos a adelantar cómo funciona el sistema mecánico sin explicar
quién genera la tensión
que hace funcionar al
motor.
DE
M OVIMIENTO
DE LA
L ENTE
todas las características de un pick-up es una
enorme ayuda para el reparador. No se trata de
un equipo sencillo pero es sumamente barato y
sobre todo muy ingenioso y práctico.
Probablemente si el pick-up dudoso es un modelo barato y fácil de conseguir conviene comprarlo directamente; pero cuando el precio se eleva a
$50 o más, vale la pena agotar todas las instancias para asegurarse que el componente fallado
es el pick-up antes de proceder a comprar uno
nuevo. Aparentemente lo mas fácil es realizar un
conector universal que contemple todas las posibles marcas y modelos de pick-up existentes en
el mercado, incluidos sistemas con fichas y cables y FLEX con terminales de borde. El autor
resolvió el problema con un dispositivo relativamente fácil de fabricar. En realidad, este dispositivo universal sólo se utiliza para pick-up no
convencionales; para los clásicos como el
KSS240 y similares se utilizan conectores con
un manojo de cables sacados de un equipo viejo.
Nuestro jig universal es un conjunto de agujas,
una banda de goma de una cámara de auto y una
construcción de madera muy simple. Ver figura 5.4.1.
En el dibujo sólo mostramos 4 agujas de conexión pero realmente son necesarias 19 conexiones según el
siguiente listado:
Bobinas ...........................................................4
Fotodiodos .....................................................6
Cátodo común de los fotodiodos....................1
Masa de los fotodiodos...................................1
laser ...............................................................1
Diodo monitor ...............................................1
Masa del laser.................................................1
Motor radial ...................................................2
Motor de rotación ...........................................2
TOTAL ........................................................19
5.4 Probador
Universal de
Pick-up
El pick-up de un
centro musical es el
causante de prácticamente un 70 % de las
fallas. Por eso contar
con un equipo casero
que pueda probar casi
Figura 5.4.1
CLUB SABER ELECTRÓNICA
37
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
Figura 5.4.2
CIRCUITO DEL PROBADORDE PICK-UP
Como se puede observar, las agujas están totalmente sueltas y pueden ubicarse en el lugar deseado
según el circuito del equipo. Las mismas se conectan
con cables especiales para pick-up fonográficos, que
son finos y flexibles, directamente a la plaqueta del
probador.
¿Qué pruebas realizaremos con nuestro probador?
Debemos verificar que funcionen los 6 fotodiodos, el laser y los motores radial y de rotación.
El probador se construye con un circuito integra-
38
CLUB SABER ELECTRÓNICA
do amplificador de RF CXA1081 y un driver
BA6296FP. La idea es construir una sección de servos
y de RF para comprobar por medio de esta señal el correcto funcionamiento del pick-up. El servo de foco
deberá funcionar a circuito abierto primero y cerrado
después, en tanto que el servo de tracking sólo funcionará a circuito abierto. El disco girará a una velocidad aproximada que controlaremos con un potenciómetro. El motor radial funcionará con dos pulsadores para enviar el pick-up hacia adentro o hacia fuera.
Nuestro probador cumplirá, además de su función
práctica, con una función de entrenamiento ideal para
E L S ISTEMA
Figura 5.4.3
ejercitar todo lo que vimos en los capítulos anteriores
y todo lo que veremos en los próximos capítulos.
En la figura 5.4.2 mostramos el circuito completo
para el armado pero las explicaciones de funcionamiento las daremos con circuitos simulados en Workbench de los cuales entregaremos los archivos en
nuestra editorial para que todos los que posean el programa puedan realizar la simulación en su computadora. Mas aun, entregaremos además del circuito correcto varios que presentan fallas ocultas para que el
alumno pueda realizar prácticas de reparación.
En este circuito, sobre el lado izquierdo, se indican las conexiones correspondientes a un pick-up
KSS-210A que es, por mucho, uno de los más comunes. Esto se indica como referencia solamente. Los
fotodiodos A y D se conectan en paralelo con los B y
C para ingresar al 1081 por PD1 y PD2 (diodos en paralelo 1 y 2).
El 1081 realizará el matrizado de estas señales generando las señales TE=E-F FE=(A+C)-(B+D) Y
RF=A+B+C+D. Las dos primeras son las señales de
error de los servos, la última la señal de lectura de datos.
Separadamente se provee un circuito driver del
laser con el transistor TR1 externo. El mismo posee
un resistor de 10 ohms que permite el ajuste de la corriente al valor nominal del pick-up`(por lo general,
entre 30 y 50mA). Utilice un téster conectado como
voltímetro; a la indicación del téster la debe dividir
por 10 para obtener la corriente de laser en mA. Por
ejemplo, para el pick-up KSS-210 la corriente se debe ajustar en 43mA y la tensión sobre R2 será de 430
mV. Al circuito excitador de laser se le agregó un circuito formado por D1, un led verde y el resistor R8.
Este agregado nos permite reconocer cuando un diodo laser está abierto; si el led verde se enciende verifique el laser y sus conexiones.
Salteando la parte central del circuito, analicemos
la sección del driver de bobinas y motores. El motor
DE
M OVIMIENTO
DE LA
L ENTE
de rotación se conecta a las patas 11 y 12 del 6296. La
entrada del canal de rotación se conecta a un potenciómetro que sirve para ajustar la velocidad de rotación en forma libre. Este sistema de ajuste manual se
usa en conjunto con un disco estroboscópico para CD.
Nosotros le aconsejamos construir su propio disco,
pintando la etiqueta de un disco común con aerosol
blanco. Luego debe pintar 12 triángulos negros
equiespaciados según lo indica la figura 5.4.3.
Este disco está optimizado para el primer tema de
un disco comercial. Simplemente ilumine la mesa con
un tubo fluorescente con reactancia común (no electrónica) y ajuste RV3 para que los bastones se detengan. Si el pick-up se encuentra ubicado sobre el primer tema del disco la señal RF tendrá la frecuencia
correcta de lectura. Observe que el potenciómetro está conectado de modo que el disco puede girar en ambos sentidos, usted debe elegir que hace girar el disco
en el sentido de las agujas del reloj. El otro sentido de
giro se utiliza para frenar el disco rápidamente luego
de la TOC y al final del último tema.
El motor radial se mueve con dos pulsadores hacia adentro y hacia fuera. Cuando arriba al tope central acciona el fin de carrera y se enciende el led amarillo, esta prueba debe realizarse con mucho cuidado
para no dañar los topes mecánicos. En todos caso si el
motor se mueve muy rápidamente se pueden aumentar los resistores R19 y R20.
La bobina de tracking también se mueve con dos
pulsadores para llevarla a su tope mecánico central o
exterior; simplemente pulse y observe que la lente se
mueva hasta el tope mecánico. El sistema no tiene seguimiento automático de surco; la lente se debe detener en una posición fija sobre un tema y la lectura se
produce cuando el haz pasa casualmente por el centro
del surco.
Cuando pasa por una zona de espejo la lectura es
nula; esto hace que la señal RF tenga picos y valles de
baja frecuencia que ayudan a determinar fallas del
pick-up.
Por último, la bobina de foco posee ambas posibilidades de trabajo. Es decir que funciona a lazo abierto o cerrado. La manera de operar es la siguiente: Pulse "Búsqueda" y "Lazo", al mismo tiempo observe la
lente mientras mueve el potenciómetro RV5: debe subir y bajar. Coloque un disco (lleve el pick-up al centro) y vuelva a mover RV5 hasta que se encienda el
led rojo. Notará que el ajuste es muy crítico; utilice el
potenciómetro RV4 que produce un ajuste más suave.
Cuando FOK esté encendido, suelte los pulsadores y
la lente se terminará de enfocar automáticamente.
Ahora puede hacer girar el motor de rotación, llevar el
pick-up a una posición más exterior (sobre el primer
tema) y controlar la señal RF con un osciloscopio.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
39
6) E L C IRCUITO DE E NTRADA
6.1 Introducción
El circuito de entrada de un reproductor es una de
las secciones que suele fallar con mucha frecuencia.
El motivo es que se trata de etapas de alta impedancia de entrada susceptibles de fallar en presencia de
campos electrostáticos intensos. Estas etapas son
simples de verificar con equipamiento prácticamente nulo y muchas veces son motivo de desesperación
por parte de los reparadores, que muchas veces cambian integrados casi como un deporte, sin verificar
antes su funcionamiento.
Cambiar un integrado de entrada no es tarea fácil
(por lo general son SMD de pequeñas dimensiones)
y si no se tiene un especial cuidado puede dañarse el
nuevo integrado al colocarlo con lo cual el equipo
pasa a considerarse como imposible de reparar,
cuando en realidad tiene una falla muy simple de
arreglar. Recuerde: no cambie por cambiar; asegúrese de que realmente está cambiando un componente
dañado y siga al pie de la letra nuestras recomendaciones cuando realmente deba cambiarlo.
Los circuitos de entrada pueden considerarse como simples amplificadores, sólo que en lugar de amplificar tensión convierten la corriente que entregan
los diodos fotosensores en una tensión amplificada.
Por esa razón es que el verdadero nombre de los amplificadores de entrada es “conversores corrientetensión”. Los conversores corriente-tensión forman
parte de todos los equipos modernos y antiguos, con
servos analógicos o digitales. De los equipos con
servos digitales, podríamos decir que son el último
bastión de las técnicas analógicas; todo lo que viene
después son circuitos digitales con menor probabilidad de fallas que los analógicos.
6.2 El Conjunto de Fotodiodos y el
Restador de FE (Error de Foco)
Un fotodiodo es un diodo sensible a la luz. Si
bien tanto la corriente directa como la inversa de un
diodo es sensible a la incidencia de luz sobre el chip,
la corriente inversa tiene un mayor rango de variación que la directa.
Por ese motivo, en todos los circuitos usados en
reproductores de CD se utiliza la variación de corriente inversa que circula por un diodo sometido a
una tensión de 2,5V o similar.
40
CLUB SABER ELECTRÓNICA
¿Por qué se sensa la corriente y no la tensión sobre el diodo?
Porque la corriente inversa es directamente proporcional a la energía luminosa recibida por el diodo, en tanto que la tensión sigue una ley exponencial
que distorsionaría la señal.
Parece ridículo utilizar fotodiodos cuando ya
existen los fototransistores que pueden proveer una
corriente mucho más intensa. La razón es la velocidad de respuesta que requerimos del circuito. Los
datos contenidos en los pozos tienen duraciones de
apenas medio microsegundo y, por lo tanto, el circuito debe responder rápidamente para no perder el flujo de datos. Un fototransistor tiene mayor sensibilidad pero es más lento que un fotodiodo.
Existe un circuito conversor corriente/tensión (en
adelante I/V) que es de aplicación prácticamente general en todas las marcas y modelos de equipos.
Un detalle a tener en cuenta es que a mayor iluminación, menor es el valor de tensión sobre la salida. De aquí surge la primera prueba práctica sobre el
funcionamiento de los conversores tensión/corriente.
Basta con iluminar los fotodiodos desde atrás, se mide la tensión de salida con un téster para comprobar
el funcionamiento del mismo por la reducción de
tensión en su salida. La fuente de luz más adecuada
es el puntero laser que le habíamos aconsejado comprar.
El conjunto de fotodiodos de un reproductor es
un circuito integrado que contiene 6 diodos. Cuatro
de ellos forman los sensores de foco que también se
utilizan para generar la señal RF, los otros dos forman el par dedicado al control de tracking. En nuestro análisis, vamos a analizar primero el canal de foco, luego el de tracking y por último el servo de velocidad y de lectura de datos. Todos los fotodiodos
del CI están conectados entre sí por sus cátodos con
una conexión común; el otro terminal de cada fotodiodo tiene una patita independiente. Además existe
un terminal de substrato que no tiene conexión galvánica con los fotodiodos y que se conecta a masa
para operar como blindaje.
Como excepción existen equipos donde en el
mismo circuito integrado de los fotodiodos están
montados los conversores corriente/tensión y las matrices de foco, tracking y RF.
El más común de los circuitos integrados de entrada es el Sony CXA1081. La empresa Sony lo llama procesador de RF y servos y está diseñado para
E L C IRCUITO
Figura 6.2.1
Figura 6.2.2
trabajar con el CXA1082 que contiene el resto del
procesado de los servos incluido el generador de
búsqueda. Para estudiar este circuito en detalle, lo armamos en el laboratorio virtual WORKBENCH, como se puede observar en la figura 6.2.1.
Las primeras mediciones que vamos a efectuar se
realizan con un téster que mantiene el pick-up desconectado. Observe que tanto las tensiones de entrada
como las de salida están estables en 2,5V (mejor podríamos decir, en la tensión de referencia, para generalizar). Esta es una prueba que no indica necesariamente que el sistema funciona si las tensiones son
correctas, porque podría ocurrir que algún operacional se encuentre en corto entre la entrada no inversora y la salida. Pero si no son las correctas ya está indicando una falla. La mejor prueba es mover el potenciómetro de ajuste de bias de foco; encontrará que
la salida de FE (error de foco) se mueve entre 2,1 y
2,9V, para indicar que el restador funciona correcta-
DE
E NTRADA
mente. Esta prueba nos permite
entender el funcionamiento del
restador. Observe
que el operacional utiliza tanto
la entrada directa
como la inversora. A la directa se
conecta la salida
del conversor I/V
1 en tanto que a
la inversora se
conecta el conversor I/V 2.
También en la
entrada inversora
se conecta el control de bias que es
un preset de
20kΩ conectado
entre masa y 5V
con dos resistores
de 10kΩ. Si el
preset está al
50% de su valor
máximo las tensiones en los extremos del mismo
son de 1,25 y
3,75V y el cursor
estará
exactamente en el medio de los valores
es decir en 2,5V. En estas condiciones, tanto el terminal directo como el inversor del amplificador operacional están al mismo potencial de 2,5V, el circuito
está balanceado y la salida es también de 2,5V. Cuando el preset se pone a mínimo, la entrada inversora
tiene un potencial menor a 2,5V y la salida aumenta
de nivel. Por el contrario, si el preset se ubica en su
posición máxima, el terminal negativo tiene un potencial superior a 2,5V y la salida baja de nivel. Observe que la tensión sobre la pata de focus bias prácticamente no cambia de valor al tocar el preset; en
efecto, como se trata de la entrada del amplificador
operacional con muy alta ganancia, su tensión apenas se modificará para que la salida tenga un cambio
finito.
Cuando se coloca la misma señal de entrada en
PD1 y PD2, ambos conversores entregan la misma
salida y FE repetirá ese valor. Pero en el caso real
que mostramos en la figura 6.2.2, las entradas esta-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
41
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
rán desbalanceadas, por ejemplo
cuando los diodos B+D (diodos
B y D en paralelo
sumadas sus corrientes) conectados a PD1 están
iluminados y los
diodos A+C conectado a PD2
están a oscuras
(lente baja), la
salida FE estará
alta para comFigura 6.2.3
pensar el error.
Cuando
la
lente está demasiado alta se da el caso inverso, que
mostramos en la figura 6.2.4. Ahora los diodos B+D
estarán casi a oscuras y los A+C estarán bien iluminados. En esta condiciones la tensión de salida FE
será menor a 2,5V y el sistema compensará la altura
de la lente. Ver figura 6.2.3.
6.3 Los Errores Permanentes de Foco
y el Control de Ganancia
Ya conocemos cómo funciona el control de bias,
pero aún no explicamos para qué sirve. Su explicación es un excelente ejercicio sobre el funcionamiento de servocontroles a lazo cerrado. Primero Ud. debe comprender que el circuito que vimos en el punto
anterior es solo una parte del lazo cerrado. Este circuito se continúa con un procesador de la señal FE
que corrige la respuesta en frecuencia y fase de la señal y la amplifica linealmente. Luego se utiliza un
circuito integrado driver que amplifica en potencia
para atacar a la bobina de foco que por último corrige la altura de la lente.
¿Siempre hay que corregir la altura de la lente?
Siempre, porque sería una absoluta casualidad
que el espesor del disco sea el nominal del sistema y
que la lente tenga una posición de reposo mecánico
perfecta; por otro lado cuando el disco comienza a
girar, el haz puede pasar por zonas con un espesor de
plástico diferente o con otro coeficiente de refracción y entonces se perdería el foco original.
Por lo tanto y habitualmente, la posición de reposo mecánico no es la correcta y debe ser corregida
manual o automáticamente; la corrección automática
se realiza por los cuatro fotodiodos centrales. Recuerde que la iluminación sobre ellos era perfecta-
42
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
mente circular si el foco era el correcto y elíptica con
el eje mayor sobre los diodos A y C si la lente estaba alta, o sobre los diodos B y D si estaba baja. Una
iluminación elíptica genera una señal de FE mayor a
2,5V o menor a 2,5V que luego de recorrer un largo
camino llega a las bobinas y corrige la posición de la
lente. Pero esta corrección necesita que la señal de
error tenga un valor determinado diferencial positivo
o negativo con respecto a 2,5V y esto, a su vez, significa que la lente no estará perfectamente enfocada
luego de la corrección inicial. En efecto, esto es ABC
de los sistema de lazo cerrado.
Siempre existe un error de posición que puede
hacerse pequeño pero nunca es nulo. La magnitud de
este error es función de la amplificación de la señal
de error, considerando todo el canal de foco, desde
los fotodiodos hasta el driver, incluida la sensibilidad de las bobinas.
¿Y por qué no usamos una amplificación muy
grande para que el error sea mínimo?
Porque un exceso de ganancia puede hacer que el
servo sea inestable (con tendencia a oscilar) y sería
peor el remedio que la enfermedad. La ganancia que
se debe dar al sistema debe ser la máxima posible
que no produzca inestabilidad y depende del procesamiento de la respuesta en frecuencia y fase que
realiza el segundo integrado de la cadena. Por todas
estas razones, el canal de foco tiene un control de ganancia sobre la salida FE que opera como un potenciómetro de volumen; sólo que el terminal inferior
no está conectado a masa sino a la tensión de referencia para evitar que el ajuste de este preset modifique permanentemente la posición de la lente. Observe que con el preset a máximo, el sistema aplica toda la tensión de error al segundo integrado (salvo
una pequeña caída en el resistor de 22kΩ existente
E L C IRCUITO
DE
E NTRADA
Figura 6.4.1
en la salida de FE). Cuando el preset está a mínimo
la señal de error se atenúa por completo y sólo se
aplican los 2,5V de la fuente de referencia al segundo integrado. Existirá un valor intermedio que cumpla con la condición de ser el máximo posible sin
inestabilidad.
El preset de bias de foco viene en ayuda del sistema para minimizar el error permanente de foco.
Supongamos que con cualquier disco la lente se encuentre en una posición de reposo inadecuada (por lo
general caída por efecto de la gravedad terrestre). Si
dejamos que el sistema automático corrija la posición sin ayuda, lo hará, pero con un error permanente que generará un leve desenfoque. El preset de bias
puede inyectar una corriente positiva o negativa en el
terminal inversor del restador y mover la lente a
nuestro antojo hasta llevarla a una posición óptima y
todo sin generar un error de foco fijo. Considere al
control de bias como un corrector mecánico de la posición de reposo de la lente.
¿Qué se puede hacer en los equipos que no tienen el ajuste de bias de foco?
El bias de foco siempre existe; si tiene un preset
es más fácil ajustarlo, pero si no lo tiene, siempre se
puede recurrir a modificar la altura del disco por intermedio del miniplato. En efecto, el miniplato está
pegado sobre el eje del motor de rotación con una
gotita de cianocrilato (justamente conocido como “la
gotita”). El miniplato se puede aflojar calentando
con cuidado el eje con un soldador hasta que el cianocrilato se licue a aproximadamente 120 °C. Luego
sitúelo más alto o más bajo y observe la mejora del
foco.
¿Cómo se puede saber cuál es la mejor posición
del control de bias de foco y de la altura del miniplato?
El resultado de un haz levemente desenfocado
siempre se observa en forma indirecta a través de la
señal recogida por los 4 fotodiodos. Estas señales se
suman en la matriz de RF generando la señal que alimenta al canal de lectura de datos. Si Ud. conecta el
osciloscopio o la sonda de RF, en el punto de prueba
RF, podrá ajustar el valor pico a pico de la misma a
máximo, ése es el punto óptimo de enfoque. Considere que un haz desenfocado tiene, al tocar la superficie metalizada del disco, un diámetro inadecuado
para leer los pits (es como una púa fonográfica gastada que no ingresa correctamente en el surco) y por
lo tanto, se reduce tanto la diferencia entre luz y oscuridad como el valor pico a pico de RF.
6.4 El Problema del Arranque del Sistema
(Búsqueda de Foco)
Para que el sistema de lazo cerrado funcione correctamente, la lente debe estar cercana a su altura
óptima. Esto no siempre ocurre; es más, en la mayoría de los casos, la posición de reposo de la lente será tal que la iluminación sobre los fotodiodos centrales será una elipse tan alargada que prácticamente
puede considerase una recta sin área y por lo tanto no
generará corriente en los fotodiodos.
Para salvar este problema todo el proceso comienza con una acción llamada de “búsqueda de foco”. El segundo integrado de la cadena (el
CXA1082, por ejemplo) contiene un circuito que ge-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
43
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
Figura 6.4.2
nera una onda triangular
de baja frecuencia (de
0,5 a 1Hz) que aplicada
al driver mueve la lente
de arriba abajo y viceversa en un movimiento
de vaivén. En algún punto del recorrido de la
lente, los fotodiodos generarán señales que serán interpretadas como
que la lente está cerca de
la posición óptima, en
ese momento se produce
Figura 6.4.3
el cierre del lazo y el
apagado del generador
de búsqueda. En una palabra, que el sistema arrima
la lente a un valor cercano al óptimo y recién entonces comienza a trabajar a lazo cerrado y termina de
corregir la altura. Es importante, por lo tanto, conocer cuál es la señal que se produce como error de foco cuando el sistema ordena la búsqueda; ya que su
observación con osciloscopio es una de las mediciones importantes para el service. Cuando la lente está muy lejos de su posición óptima, la señal FE es
igual a la tensión de referencia porque ninguno de
los fotodiodos genera corriente (elipse deformada
como una recta). Recién cuando la lente se acerca a
la llamada zona activa los fotodiodos generan corriente y FE toma valores positivos o negativos, de
acuerdo a que la posición de la lente esté por encima
o por debajo de la posición óptima. En realidad, la
curva de FE está deformada por razones didácticas,
ya que la zona activa es mucho más angosta y los
44
CLUB SABER ELECTRÓNICA
pulsos tienen menor duración. Prácticamente se visualizan en el osciloscopio como una línea de arriba
hacia abajo de Vref.
La señal de FE durante la búsqueda fue generada
virtualmente en el WB para que el alumno la pueda
observar tal cual es y realizar alguna práctica de reparación virtual en el canal de foco. Observe que los
fotodiodos A+C y los B+D fueron reemplazados por
generadores de corriente controlados por tensión y
que la corriente que los controla se genera, a su vez,
con un generador de palabras y un par de llaves controladas por tensión. Desentiéndase del circuito de
generación y fije su atención en los conversores I/V
y la matriz restadora.
La mejor manera de entender cómo funciona el
circuito es realizar una prueba con resistores de 1
Mohm conectados desde las entradas y hasta 5V, en
forma alternativa. Primero en PD1 y luego en PD2 .
E L C IRCUITO
Figura 6.4.4
Con un resistor de 1 Mohm circula una pequeña corriente que alcanza para que la salida del correspondiente operacional pase de los 2,5V normales a 1,5V
en un caso o a 3,5V en otro. Ver figuras 6.4.3 y 6.4.4.
Observe que los conversores I/V tienen diferentes resistores de sensibilidad. Esto ocurre porque el
restador tiene diferente ganancia utilizado como inversor o como no inversor y esa característica debe
ser compensada de algún modo. En otros integrados
puede estar compensada con otro circuito pero el resultado es siempre el mismo sobre el terminal de FE;
las variaciones hacia ambas lados de 2,5V deben ser
iguales. Si no obtiene este resultado el problema debe estar en el CI porque el sistema de ajuste de bias
ya lo verificamos con anterioridad y la salida conectada al preset de sensibilidad no puede afectar porque el cursor fue previamente ajustado a mínimo.
Comprobado el circuito sólo nos queda por verificar cómo es la forma de señal en FE cuando se co-
Figura 6.4.5
DE
E NTRADA
necta el generador de
búsqueda. Ver figura
6.4.5
El periodo de búsqueda
comparado con el periodo de repetición es muy
pequeño y entonces la
señal es difícil de observar con un osciloscopio
común (el más indicado
sería un osciloscopio
con memoria, analógico
o digital). Pero aun con
un osciloscopio común
y un poco de paciencia
para sincronizarlo se
puede obtener un oscilograma en una velocidad de barrido más elevada. Sincronice el osciloscopio para que dispare con una tensión algo superior a la tensión de referencia (2,5V en
nuestro caso); la pantalla aparecerá apagada, coloque
un disco y observará que cuando la lente pase por un
punto cercano al óptimo el osciloscopio se dispara y
mostrará un oscilograma similar al de la figura 6.4.6.
En realidad, en un equipo que funciona normalmente sólo se producen 3 pulsos de búsqueda, porque luego el microprocesador la corta al considerar
que no fue colocado un disco o que el sistema está
dañado o sucio (de cualquier modo la indicación en
el display es el conocido no disc). Si el preset de ganancia no está a mínimo es posible que se produzca
sólo un ciclo de búsqueda o parte de un ciclo; ya que
apenas el microprocesador recibe información de
una búsqueda fructífera suspende la misma y cierra
el lazo de foco. Recuerde entonces, que antes de verificar la forma de señal de búsqueda en FE debe llevar el preset de
ganancia a mínimo; si el equipo
no tiene preset
deberá cortar la
salida FE desde el
CXA 1081 hacia
el CXA 1082.
Si no posee osciloscopio puede
realizar una conexión entre la salida FE y la entrada
del amplificador
de audio (antes
del control de volumen) con un resistor de 100kΩ.
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M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
No podrá ver el oscilograma pero, por lo menos, va
a escuchar tres golpes de baja frecuencia (unos 50Hz
aproximadamente) que le permite determinar que
tanto el pick-up como los conversores I/V y el restador de foco funcionan correctamente.
6.5 Las Fallas en la Búsqueda de Foco
Un equipo que no completa la búsqueda se reconoce de varios modos. En principio por el resultado.
Si se trata de un centro musical el disco no girará y
el display indicará “no disc” (nota: si se trata de un
discman, el caso es diferente porque el giro del disco es independiente de que ocurra una búsqueda exitosa, en este caso se observa que el disco se detiene
suavemente unos segundos después; si la búsqueda
se completó normalmente, el disco sigue girando y
se reproduce el primer tema). Otro modo es controlando el tiempo que media entre la ubicación del disco sobre el miniplato y el momento en que aparece
el “no disc” en el display; si aparece en tres segundos o menos, la búsqueda no tuvo éxito Damos por
sentado que Ud. ya comprobó el encendido del laser
y el movimiento de la lente sin disco. Si éste es el caso, el problema está entre los fotodiodos y la salida
de FE.
El haber realizado la simulación nos permite provocar fallas y observar el oscilograma resultante. Por
ejemplo si se corta una pista o un flex o se daña un
conversor I/V correspondientes a los diodos A+C el
resultado es un oscilograma que sólo baja pero no
puede subir por arriba de la tensión de referencia.
Ver figura 6.5.1. En este caso, para determinar la falla con mas precisión, deberá realizar la prueba de
Figura 6.5.2
46
CLUB SABER ELECTRÓNICA
Figura 6.4.6
Figura 6.5.1
los resistores de 1 Mohm sobre las entradas del
CXA1081. En la figura 6.5.2 mostramos el oscilograma correspondiente al resistor de masa cortado en
el circuito de ajuste de bias. Por último, un sistema
E L C IRCUITO
DE
E NTRADA
gura 6.5.3.
Para que el lector realice una práctica de reparación, le ofrecemos el circuito de foco con materiales
dañados que Ud. debe ubicar.
Los archivos de WB correspondientes pueden
ser bajados de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave “ffoco”
(ffoco01.ewb
ffo-
co02.ewb y ffoco03.ewb).
Fig. 6.5.3
óptico sucio o una lente rayada provocan una reducción de amplitud de FE, tal como se observa en la fiUK - 0003
Una vez que ha bajado los archivos, córralos en
un laboratorio virtual WB y, usando el instrumental
virtual, levantando oscilogramas y midiendo con el
téster, busque el material fallado.
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que Montarlos Realmente.
Livewire es un “Laboratorio Virtual” que permite hacer simulaciones virtuales empleando animación y sonido que demuestran
los principios de funcionamiento de los circuitos electrónicos, teniendo la oportunidad de visualizar qué ocurre con el desempeño del circuito cuando se realiza alguna modificación.
Dicho de otra forma, si Ud. quiere montar un circuito y no está seguro de que va a funcionar, primero dibújelo con el Livewire y
averigue cómo se comporta (sin necesidad de montar el circuito realmente y mucho menos, tener que comprar los componentes).
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y los tiene que conectar siguiendo pasos muy simples hasta formar el circuito que Ud. quiera. Una vez armado el circuito sobre dicho tablero tiene que seguir pasos muy simples para conectarle instrumentos (osciloscopios, fuentes de alimentación, multímetros, frecuencímetros, etc.) y así ver cómo opera. Si se trata de un amplificador de audio, por ejemplo, y le coloca una señal de entrada, podrá experimentar cómo reproduce el parlante. Es decir, trabajará en forma virtual como lo haría en el mundo real.
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CLUB SABER ELECTRÓNICA
47
7) F UNCIONAMIENTO DEL S ERVO
7.1 Introducción
Sabemos que el circuito de foco es un sistema de
servocontrol a lazo cerrado. Pero esto es sólo parte de
la verdad, porque ese sistema no funciona independientemente, sino que lo hace en unión con el microprocesador del sistema que realiza un trabajo de supervisión y control. También conocemos los motivos para
que esto sea así: si dejamos circuito de foco a lazo cerrado e introducimos un disco, con toda seguridad no
actuaría, porque es muy difícil que la lente caiga por
sí misma en un punto cercano al ideal en donde los fotodiodos reciban una iluminación adecuada. Seguramente se formaría sobre ellos una recta sin área en lugar de la deseada elipse y no tendríamos señal de corrección FE.
Como sabemos, la solución es modificar la altura
de la lente mientras se supervisa la tensión FE y cuando ésta tenga un valor adecuado, entonces si, se cierra
el lazo y el servo continuará corrigiendo la altura hasta su valor óptimo, en donde la iluminación sobre los
fotodiodos tiene forma circular y como consecuencia
la señal FE es nula en el caso ideal y muy pequeña en
el caso real.
El circuito a cargo de determinar la iluminación de
los fotodiodos es el circuito de FOK y se puede considerar que su función es la de un fotómetro pasa no pasa (cuando el valor de iluminación supera un determinado valor su salida será un estado alto). El fotómetro
no sólo funciona durante el arranque, también lo hace
durante la ejecución de modo que si la luz que ingresa
a los fotodiodos se reduce, FOK vuelve al estado bajo
y el microprocesador aborta la ejecución, aun antes de
que se noten pérdidas de lectura de datos.
¿Quién puede producir una falla luego de que el
servo comenzó a funcionar?
La respuesta no es quién, sino quienés, ya que son
varios los posibles causantes. Primero hay que considerar que la reflexión del disco no siempre es uniforme; en efecto pueden existir fallas de fabricación en el
metalizado (recuerde que es de un espesor del orden de
los micrones); más común es que el disco tenga su superficie rayada afectando su transparencia; más común
aun, es que el disco introducido tenga polvo atmosférico sobre su superficie y que al girar se produzca una
turbulencia en el aire que desprende el polvo y lo deposita sobre la lente y, por último, no se debe olvidar el
laser, que es un dispositivo que se calienta y ese calor
48
CLUB SABER ELECTRÓNICA
puede afectar la emisión. Si todo funciona correctamente no se requiere ningún circuito extra para lograr
un adecuado funcionamiento. Pero todos los fabricante agregan un detector del pasaje por cero de FE para
asegurarse el correcto funcionamiento de los cuatro fotodiodos centrales, sus conexiones, los conversores corriente tensión y el restador que forma la matriz de foco. A este circuito de supervisión se lo llama de FZC
(Foco Zero Cross o cruce por cero del foco).
¿Quién supervisa el funcionamiento del sistema?
Por supuesto que es el microprocesador y muchas
veces esa supervisión se realiza por métodos muy indirectos que hacen compleja la tarea del reparador.
Si no se conoce en detalle el funcionamiento del
circuito integrado del servo, se puede terminar dudando de todos los componentes relacionados, incluyendo
el procesador de foco y el microprocesador.
Todo el proceso de supervisión y control se realiza
siguiendo una rutina que es común a todos los fabricantes; esta rutina es una excelente herramienta de trabajo del reparador y vamos a analizarla en detalle antes de seguir con la explicación de los circuitos.
7.2 La Rutina de Arranque
Como dijimos, la rutina de arranque es común a todos los fabricantes aunque con pequeñas diferencias
que no modifican el criterio general. Sólo hay que tener en cuenta que esa rutina es algo diferente para los
discman; por lo tanto, analizaremos primero la rutina
de un centro musical y más adelante indicaremos la diferencia encontrada en un discman. Ver figura 7.2.1.
Como se puede observar en la figura al pulsar
CLOSED/OPEN se abre la bandeja para permitir la colocación de un disco; ubicado éste en su lugar se vuelve a pulsar open/closed para que el disco sea colocado
en posición sobre el pick-up. Una vez que esto ocurre,
el pick-up (cualquiera sea la posición que éste tenga)
se mueve hacia el centro hasta hacer tope en el fin de
carrera para detenerse y luego moverse en sentido contrario por un pequeño instante de tiempo para ubicarse
un poco antes de la TOC. Todo este proceso es controlado por el microprocesador que está comunicado por
una línea especial con el fin de carrera. La comunicación de regreso se realiza por el puerto de comunicaciones serie que une el microprocesador con el procesador de foco.
F UNCIONAMIENTO
Figura 7.2.1
Aquí comienza el proceso de búsqueda; por un lado se enciende el laser y por otro se produce el movimiento de búsqueda de la lente. Ahora todo depende de
que el proceso de búsqueda se complete en forma satisfactoria. Normalmente el proceso de búsqueda tiene
tres ciclos; si la búsqueda no se completa adecuadamente en estos tres ciclos, el microprocesador del sistema aborta el proceso de búsqueda e indica no disc en
el display.
En cambio, si el sistema de foco funciona correctamente, la señal FOK pasa al estado alto y el microprocesador continúa con el proceso de arranque, cerrando
el lazo de foco. Una vez cerrado el lazo de foco el sistema termina de ajustar la posición de la lente y FZC
cambia de estado.
La comunicación entre el procesador de foco y el
microprocesador, para transmitir la señal FZC, se puede realizar de diferentes modos. En los sistemas más
DEL
S ERVO
antiguos existía un hilo especifico
para esa función, pero en los más
modernos (por ejemplo el CXA
1081 y el CXA1082 o el CXA1782)
se suele recurrir a una comunicación multiplexada en el tiempo de
varias señales por el mismo hilo. La
señal FZC sólo tiene valor durante
la búsqueda de foco; como el microprocesador sabe en qué parte del
proceso de arranque se encuentra,
toma lo que viene por el hilo multiplexado como FZC; más adelante
cuando termina la búsqueda el mismo hilo lleva otras señales digitales
que tienen un significado diferente
(relacionado con el servo de tracking). Al hilo multiplexado se le
suele dar el nombre SENSE. Las siguientes operaciones que ordena el
microprocesador son las correspondientes al servo de velocidad
(CLV). La rotación del disco se realiza en varios pasos, primero se obtiene una velocidad superior a la óptima mediante la llamada patada de
arranque; en este momento el servo
de CLV trabaja en forma libre (no
sincronizada), le da al disco más velocidad que la necesaria y luego deja que la rotación continúe por inercia pero mide la velocidad a través
de los datos de sincronismo. Cuando la velocidad está cerca de la óptima comienza a enviar pulsos de
corriente por el driver que terminan
de aproximarla. Por último, termina de ajustar la velocidad por medición del flujo de datos.
Ya con el disco a la velocidad correcta, el haz está
ubicado casi sobre el comienzo de la TOC y realizando
la lectura del surco sin errores. Cuando llega la TOC se
puede leer sin inconvenientes y esos datos son enviados al microprocesador para que éste, a su vez, los analice y ordene el encendido del display con la cantidad
de temas del disco. Una ves leída la TOC el microprocesador ordena el frenado del disco y el sistema queda
a la espera de la decisión del usuario. Por supuesto que
junto con la orden de detener el disco también llega la
orden de apagar el laser, por lo que la lente pierde el foco y vuelve a su posición de reposo mecánico.
El usuario tiene la opción de pulsar play para realizar una reproducción en el orden de edición o de reprogramar el orden de ejecución y luego pulsar play. En
ambos casos se vuelve a realizar todo el proceso indi-
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M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
cado anteriormente pero en el
lugar donde quedó estacionado
el pick-up. Observe que hasta
aquí no nombramos siquiera al
servo de tracking. En efecto,
a diferencia del
servo de foco, el
servo de tracking funciona
(en la lectura
normal) siempre
a lazo cerrado. El equivalente a la búsqueda de
foco no existe, ya que aun con el servo inactivo, el mismo giro del disco, siempre va a lograr que pase un surco por el lugar en donde
cae el haz. Es decir que el disco busca el haz y
cuando lo encuentra el servo continua con el
trabajo de seguimiento. Por lo tanto, el proceso de arranque no requiere ninguna actividad
sobre el servo de tracking (sólo que esté funcionando a lazo cerrado).
7.3 Disposición Completa del
Servo de Arranque
En este punto queremos hacer una descripción general de los circuitos del servo. Más allá de una determinada marca y modelo de reproductor, todos los circuitos tienen ciertos órganos fundamentales que no
pueden obviarse. Inclusive los más modernos servos
digitales se ajustan a este modelo que por lo tanto es
necesario conocer (figura 7.3.1). Como vemos, todo
comienza en los cuatro fotodiodos centrales; por lo general sus cátodos se dirigen a la plaqueta principal por
cuatro hilos de un manojo de cables o por cuatro pistas de un circuito impreso flexible. A poco de llegar a
la plaqueta principal los diodos cruzados se unen para
realizar los términos A+C y B+D de la matriz de foco.
Ver figura 7.3.2.
Observe que las corrientes por los fotodiodos A y C
se suman formado la señal PD1 que ingresa al conversor corriente tensión 1. A su vez las corrientes por los
fotodiodos B y D también se suman para formar la señal PD2 que ingresa al conversor 2. Las señales ingresadas se convierten en una señal de tensión que es enviada al restador de foco para generar la señal FE.
La señal FE tiene componentes que realmente son
producidas por errores de enfoque, pero también exis-
50
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
Figura 7.3.1
Figura 7.3.2
ten otros componentes de ruido y señales interferentes
captadas (como por ejemplo pulsos electromagnéticos); por eso es necesario agregar un filtro RC que atenúe las altas frecuencias. Por otro lado, como en todo
sistema de corrección por lazo cerrado, se pueden producir sobre-compensaciones de la posición de la lente
debido a la masa mecánica de la misma. El agregado
de la red RC hace que la lente se mueva más lentamente y, por lo tanto, que no se produzca el problema de la
sobre-compensación.
La señal FE filtrada se amplifica en el amplificador
de error de foco y luego se envía al driver de las bobinas de foco que opera como un amplificador de potencia. Por último, el driver mueve la lente y corrige el foco. Este esquema básico debe ser modificado para
adaptarlo a las características particulares del sistema
de enfoque; se debe agregar un sistema de búsqueda y
los sistemas de supervisión y control es decir el circuito de FOK y de FZC. Ver figura 7.3.3.
Este es el esquema general, al cual se ajustan todos
los reproductores de CD sin importar si se trata de un
equipo de primera o de ultima generación. Los reproductores con servo digital no son una excepción. En
ellos las comunicaciones desde y hacia el microproce-
F UNCIONAMIENTO
DEL
S ERVO
Figura 7.3.3
sador se realizan por un puerto bidireccional y, por lo
general, no tenemos acceso a las señales de FOK y
FZC pero ellas existen en el interior del procesador digital de servos.
7.4 El Circuito de FOK
El circuito de FOK está ligado al circuito de los
conversores corriente tensión de los fotodiodos centrales. Sólo que en lugar de aplicar las salidas de los conversores a un restador se lo hace a un sumador que además tiene la respuesta en altas frecuencias cortada por
un capacitor. Ver figura 7.4.1.
En la figura se reemplazaron los fotodiodos por resistores equivalentes conectado a +5V (R1 y R2).
Cuando los fotodiodos se iluminan las corrientes I a+c
e I b+d son anuladas por las corrientes que circulan
por los resistores R3 y R4, ya que los operacionales reducen su tensión de salida por debajo de la tensión de
referencia para igualar las tensiones de las entradas + y
Figura 7.4.1
- . Esta reducción se filtra con R5 y C1 y se aplica al
terminal inversor de CI3 para que aparezca invertida a
la salida.
El operacional IC3 se comporta como un detector
de nivel ya que su terminal + se conecta a un divisor de
tensión interno del procesador, que tiene una tensión
inferior a 2,5V. Este divisor ajusta el límite de funcionamiento del circuito de FOK que queda determinado
por el fabricante, ya que por lo general no es accesible
desde el exterior.
Analicemos lo que ocurre durante la búsqueda. La
corriente por los fotodiodos es prácticamente nula, salvo en los instantes en que la lente se encuentra cercana
a su posición óptima. En ese momento, la tensión en el
terminal negativo es inferior a la del divisor y la salida
FOK que estaba en el estado bajo aumenta abruptamente hasta 5V (note que el operacional no tiene resistor de ajuste de ganancia y por lo tanto amplifica por
un valor muy alto). La salida FOK le avisa al microprocesador que la luz reflejada es suficiente y que el servo
de foco está en su zona activa de trabajo. En ese momento el microprocesador ordena por
su puerto serie que se mueva la llave
de búsqueda y el servo queda funcionando a lazo cerrado.
Si la lente se encuentra casualmente
en la posición óptima, el restador de
foco generará una señal de salida de
2,5V y no se producirá corrección de
altura. En el caso general se produce
una tensión de corrección con lo cual
la lente se mueve hacia la posición óptima y se mantiene en esa posición aun
cuando el microprocesador ordena el
giro del disco. A medida que el disco
gira la lente se mueve compensando
CLUB SABER ELECTRÓNICA
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M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
posibles cambios de altura de la superficie espejada debido, sobre todo, al alabeo del disco.
En este punto es conveniente que el lector fabrique
un dispositivo muy útil, que el autor bautizó como “Paleta de foco”. La idea es reemplazar el disco completo
por un pedacito de disco para que se pueda observar el
DE
da vez que la lente se acerca a su posición óptima. La
salida del operacional cambiará entonces de estado, indicando que la lente pasó por el punto óptimo. El microprocesador reconocerá el punto de foco óptimo como un cambio de estado de FZC sin importarle que el
cambio sea hacia 5V o hacia 0V.
Observe que como habíamos adelantado la salida
de FZC está multiplexada con otras dos señales generadas por el servo de tracking y que veremos en oportunidad de estudiarlo. Durante la búsqueda la llave superior esta en posición activa y el microprocesador toma la información del hilo SENSE como FZC. Las llaves son manejadas por el microprocesador a través de
órdenes codificadas enviadas por el puerto serie de comunicaciones.
7.6 Señales de Servo de Foco con FOK y FZC
Figura 7.4.2
movimiento de la lente. Ver figura 7.4.2.
La paleta de foco se utiliza luego de una carga de la
bandeja sin disco. Cuando se enciende el laser se debe
colocar el trocito de disco sobre la lente a una altura similar a la del disco. Si el sistema de foco funciona correctamente, se podrá observar que la lente hace un
movimiento y se queda quieta; ahora Ud. debe mover
el trozo de disco suavemente hacia arriba y abajo y observar que la lente lo seguirá a la distancia óptima, como si permaneciera colgada de un hilo invisible. El
proceso requiere una cierta práctica y buen pulso pero
es un muy efectivo para detectar fallas en los servos ya
que un movimiento lateral permite reconocer que el
servo de tracking también funciona (observar que los
surcos del trozo de disco deben estar en la misma posición que en un disco completo). También es posible
controlar que funcione el servo de CLV ya que
apenas la lente completa la búsqueda, hará girar al miniplato. Todo el proceso de prueba se
debe verificar en unos tres segundos ya que al
no ingresar datos, el microprocesador aborta
la operación de arranque e indica no disc en el
display.
Para realizar un análisis completo dibujamos el circuito de foco con FOK y FZC en un laboratorio virtual
WB; como señal de entrada comenzamos utilizando la
señal de búsqueda que habíamos aprendido a generar
en el artículo anterior. Ver figura 7.6.1.
Observe un pequeño cambio con respecto a la compensación de la ganancia del restador como inversor y
no inversor. En el circuito del artículo anterior compensábamos las diferentes ganancias haciendo que el
conversor I/V superior ganará menos que el inferior
(cambiando la resistencia de realimentación). Esto genera algunas dificultades con el sumador de FOK que
utiliza las salidas de los conversores como fuente de
señal. En el circuito que le mostramos hoy los dos conversores tienen la misma ganancia pero el superior tiene agregado un resistor atenuador de 2,4kΩ entre la en-
7.5 El Circuito de FZC
El circuito de FZC toma como señal de
entrada a nuestra conocida FE y es muy similar al circuito de FOK con una única variante:
la tensión del amplificador operacional que
sirve como limite de recorte es la tensión de
referencia de 2,5V. Vea la figura 7.5.1. Mientras el sistema busca el foco la tensión de FE
oscila alrededor de la tensión de referencia ca-
52
CLUB SABER ELECTRÓNICA
CD
Figura 7.5.1
F UNCIONAMIENTO
Figura 7.6.1
Figura 7.6.2
trada y la tensión de referencia que compensa el exceso de ganancia. Así las salidas de ambos conversores
son idénticas durante la búsqueda y el sumador de
FOK es más sencillo. El capacitor agregado en la entrada del sumador es un filtro pasabajos que opera
Figura 7.6.3
DEL
S ERVO
cuando el disco comienza a girar y
las señales de entradas del sumador
de FOK empiezan a fluctuar debido a la lectura de los pozos. El filtrado nos asegura que al sumador
solo llegará el valor medio de las
señales de modo que seguirá funcionando aún durante la lectura
normal del disco.
La señal de salida de FOK se puede observar en la parte superior de
la figura 7.6.2 en donde se la relaciona con la señal FE que fue desplazada hacia abajo. Observe que
la salida de FOK está alta mientras
FE está cambiando (ya sea hacia
arriba o hacia abajo) pero a partir
de un cierto nivel que fijamos arbitrariamente en 2,25V. La salida
FZC se puede observar en la figura 7.6.3 también relacionada con FE y se puede observar cómo se genera un
flanco (cambio de estado de 5V) exactamente cuando
FE pasa por el valor de referencia (tensión de error nula).
En las figuras 7.6.4 y 7.6.5 aumentamos la velocidad de barrido para que pueda apreciarse con más detalle las relaciones de fase de las señales.
Si Ud. desea reproducir el circuito en su propio laboratorio virtual WB(Workbench) baje de la web el archivo fe1081bu.ewb (vea la página 47).
7.7 La Búsqueda de Foco
La búsqueda de foco es fundamental para el diagnóstico de service. Las observaciones que debemos
realizar son en principio muy sencillas; la primera observación se realiza a ojo desnudo y es la más importante de todas. Simplemente seleccione CD mientras
Figura 7.6.4
CLUB SABER ELECTRÓNICA
53
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
observa el pick-up, sin colocar ningún disco en la bandeja. Debe observar que el pick-up completo va hacia
el centro del disco, que allí se detiene e invierte su desplazamiento yendo hacia una posición más exterior.
Luego de unos 10 mm de recorrido se vuelve a detener
y se puede observar que el laser ya está encendido y
que la lente se está moviendo con el clásico movimiento de búsqueda.
El movimiento de búsqueda es un movimiento perfectamente vertical que tiene ciclos de 1/2 segundo
aproximadamente; el movimiento debe ser suave y lineal salvo en la cúspide superior e inferior en donde se
produce el cambio de sentido. Se deben producir tres
ciclos aproximadamente, antes que el movimiento ceFigura 7.6.5
se por completo y aparezca la indicación “no disc” en
el display (recuerde que al no tener disco no existe reflexión y las señales FOK y FZC no se pueden gene- la patada de arranque o QUICK). Este segundo estado
rar). Este movimiento de búsqueda puede ser represen- del servo (a lazo cerrado) se caracteriza porque la salitado gráficamente por su función como se puede obser- da FEO es proporcional a la entrada FE o deberíamos
var en la figura 7.7.1 en donde representamos a la altu- decir casi proporcional porque se utilizan filtros que
ra “H” de la lente en función del tiempo. Al mismo modifican la función transferencia a las frecuencias altiempo, la altura de la lente se modifica mediante ten- tas. El modo definitivo de trabajo es entonces el sisiones de control aplicadas al driver de la bobina de fo- guiente:
co. Por eso en el mismo gráfico agregamos la señal de
a) El sistema arranca trabajando a lazo abierto
“FEO” (salida del amplificador de error de foco) en
aplicando la señal de búsqueda al drive de foco.
función del tiempo.
b) El microprocesador supervisa el funcionamienEl lector debe diferenciar entre dos sectores perfectamente definidos de esta señal. El primer sector (con to del servo a traves de FOK y FZC.
c) Cuando la lente se encuentre en las cercanías de
las oscilaciones grandes) corresponde al momento en
que el servo de foco trabaja a lazo abierto. Allí un cir- su posición óptima (FOK alta y FZC en un punto de
cuito genera la señal de búsqueda que se aplica al dri- cruce) el microprocesador ordena el cambio de estado
ver para mover la bobina y la lente; los fotodiodos y la del servo a su condición de lazo cerrado.
d) Cuando el servo pasa a lazo cerrado, termina de
matriz de foco generarán la consecuente señal de FE
que se aplicará al preset de ganancia de foco y de allí corregir la posición de la lente y la mantiene en ese esingresará al segundo integrado de la cadena de foco tado hasta que se suspenda la reproducción o se pro(CXA1082). Sin embargo, dentro del integrado la se- duzca alguna condición de falla.
ñal se deriva a VREF y no tiene influencia
sobre la salida FEO (el lazo está abierto).
Sin embargo las tensiones FOK y FZC
están plenamente vigentes y el microprocesador está supervisando el funcionamiento
del servo a través de ellas (FOK aplicada directamente por un hilo especial y FZC a través del hilo compartido SENSE). Cuando el
microprocesador observe que estas señales
se formaron adecuadamente cortará el período de búsqueda, desconectando el generador
y cerrando el lazo, momento en que la lente
quedará ubicada en su posición de mejor foco oscilando alrededor de su posición de
equilibrio mecánico (considere que el disco
empieza a girar en ese mismo momento también a requerimiento del microprocesador,
Figura 7.7.1
que habilita el servo de velocidad generando
54
CLUB SABER ELECTRÓNICA
8) E L A MPLIFICADOR
DE E RROR DE F OCO
8.1 Introducción
Los centros musicales comunes más antiguos suelen tener una disposición de cuatro o cinco circuitos integrados, que se distribuyen del siguiente modo:
CI1) amplificador de RF, matrices de TE y FE, driver de láser y data slicer.
CI2) procesador de servos de foco, tracking , velocidad y decodificador de datos.
CI3) driver de bobinas y motores.
CI4) procesador de datos
CI5) conversor D/A.
Los equipos algo más modernos engloban las funciones de los CI 1 y 2 en un solo integrado, así como la
de los CI 3 y 4 que se juntan en otro integrado. El driver, por sus características de circuito de potencia, está
siempre separado del resto de los integrados y por último el conversor puede formar parte también de la
unión de los CI3 y CI4. Los más novedosos circuitos
con servos digitales no abandonan esta última disposición de sólo dos circuitos integrados de señal, mas uno
de potencia; aunque también hay versiones muy nuevas de tres integrados más el de potencia (vea la figura
8.1.1).
Nuestras explicaciones toman como ejemplo el juego de circuitos integrados CXA1081 y CXA1082, que
corresponden al primer criterio o el circuito integrado
CXA1732 que corresponde al segundo. Los servos di-
Figura 8.1.1
gitales serán analizados más adelante cuando el lector
tenga una idea global del funcionamiento de un sistema con servo analógico.
Las secciones del canal de foco correspondientes al
amplificador de error de foco, al generador de búsqueda, y a los filtros y compensadores de fase, se encuentran alojados en el CXA1082. Este integrado contiene
otras secciones no relacionadas con el control de foco
que se estudiarán en el momento oportuno. La sección
de foco, como sabemos, tiene dos modos de funcionamiento, el modo de lazo cerrado y el modo de lazo
abierto o de búsqueda. El control del modo de funcionamiento se realiza desde el microprocesador de un
modo indirecto. Si sólo se necesitara cambiar el funcionamiento entre estos dos modos, lo lógico sería que el
microprocesador se lo comunicara al CI a través de un
hilo exclusivo. Pero en realidad, esta sección del servo
requiere otras modificaciones en función del uso del
equipo. En la siguiente sección analizaremos todas las
posibilidades de uso y las modificaciones de parámetros que requiere el servo para continuar funcionando
eficientemente.
8.2 Condiciones de Funcionamiento
del Servo de Foco
Normalmente un reproductor de CD funciona en un
lugar estacionario y no hace falta prever ningún mecanismo para su uso en condiciones de movimiento. Sin
embargo los mismos integrados se utilizan en discman y en autorradios con
CD. En este caso lo normal es que dichos equipos se encuentren funcionando en condiciones de movimiento y las
vibraciones pueden afectar el foco del
sistema. Para esta condición es conveniente que la señal de FE pase por un
filtro con un capacitor de valor medio.
El usuario tiene, a su vez varias posibilidades de reproducción. Puede colocar
un disco y ejecutar los temas en el orden en que están grabados. También
puede decidir programar la ejecución
de los temas en otro orden; en este caso el pick-up deberá desplazarse de un
sector a otro del disco (modo de búsqueda de temas) y durante este desplazamiento que se realiza con el láser en-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
55
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
cendido se debe mantener el foco. Si el foco
se pierde, el sistema no aborta la búsqueda;
realiza una nueva búsqueda de foco allí donde este se perdió y continua con el proceso
original de búsqueda de tema. No hace falta
decir que a pesar de que se obtiene el resultado esperado, éste se demora más de lo normal
y se puede considerar que el equipo tiene una
falla leve. Durante el desplazamiento en conFigura
dición de búsqueda de temas, es conveniente
que el capacitor del filtro tenga un valor elevado, ya que las fluctuaciones de FE no son producto
de errores de espesor del disco, sino de las vibraciones
del pick-up al desplazarse sobre su corredera.
El control de modo de funcionamiento se realiza
por medio del microprocesador del sistema. Esto es algo absolutamente lógico ya que una de las informaciones (la de ingreso al modo de búsqueda de temas) es
aportada por el usuario que sólo se comunica con el
microprocesador a través del teclado. En este caso, el
microprocesador dispone la búsqueda del tema programado y además cambia la constante de tiempo del servo de foco enviando órdenes en forma de códigos binarios por el puerto de comunicaciones (si el lector desea profundizar sobre el tema de la comunicación entre
el microprocesador y los circuitos integrados, encontrará muy buena información en el libro “Cuaderno del
técnico reparador de equipos electrónicos”, de esta
misma editorial).
¿Cómo se entera el microprocesador de la condición de uso móvil del reproductor?
Lo hace mediante un circuito, que no estudiaremos
por ahora, debido a que se encuentra incluido en el servo de tracking; sólo mencionaremos que este circuito
se llama “generador de AS” (por Anti Shock = anti golpe). En el conjunto de circuitos integrados 1081 y
1082 y en el 1732 la señal AS se envía hacia el microprocesador por intermedio del hilo multiplexado SENSE. En respuesta a la señal AS el microprocesador generará una orden de conectar una constante de tiempo
de mediano valor hasta que haya pasado el transitorio
movimiento del equipo (figura 8.2.1).
Las señales de predisposición ingresan al circuito
integrado correspondiente (1082 o 1732) por el puerto
de comunicaciones; que inmediatamente decodifica las
ordenes y las transforma en un estado alto o bajo de un
hilo interno; este hilo termina operando una llave analógica que cambia la constante de tiempo del sistema.
Un caso especial se produce cuando el disco tiene
una falla en la metalización. En ese caso, el sistema se
queda sin error de foco por un breve instante de tiempo y entonces es conveniente conectar un capacitor de
elevado valor para que conserve la ultima tensión de
56
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
8.2.1
error de foco que produjo el sistema, hasta tanto el metalizado se recupere. Toda esta operación debe realizarse muy rápidamente (si se realizara a través del microprocesador y el puerto de comunicaciones, seguramente la llave se cerraría tarde) es así que se prefiere operarla en forma directa con una señal que se genera en
el CXA1081 llamada DFCT ( de DeFeCT : defecto) y
que pasa al estado alto cuando se corta la señal RF. Este circuito será analizado cuando estudiemos el canal
de RF.
El lector debe recordar perfectamente todo lo indicado en este apartado, para aquellos casos de reparaciones poco comunes en los cuales el sistema trabaja
prácticamente al borde de un funcionamiento adecuado. Muchas veces el automatismo del generador de AS
o de DFCT por un mal funcionamiento provoca fallas
en lugar de corregirlas. En casos de dudas, siempre
existe la posibilidad de desconectar el generador AS o
de DFCT y observar si se corrige el defecto.
8.3 Amplificadores de Error de Foco y Filtro
En la figura 8.3.1 se puede observar el circuito del
CXA1082 correspondiente al servo de foco; en realidad el circuito interno fue simplificado para facilitar su
comprensión y porque no tiene sentido detallar componentes internos que no pueden ser cambiados.
Observe la complejidad del filtro sobre todo cuando la llaves están abiertas. En realidad puede considerarse que hay tres filtros en uno. El primero es externo
a circuito integrado y fijo y está construido con los
componentes RE8 RE9 RE10 y CE3. Estos forman un
filtro pasabajos con una frecuencia de corte de unos
600 Hz y al mismo tiempo RE8 y RE9 forman un atenuador que ajusta la ganancia del sistema (en algunos
equipos que usan este integrado existe un preset de
ajuste de ganancia). Ver figura 8.3.2.
El siguiente filtro es el principal y como se puede
observar es de respuesta controlable por las llaves A y
B; está conformado por los componentes internos RI1
RI2 RI3 y RI4 y el componente externo CE1.
El tercer filtro es de respuesta fija y está conforma-
E L A MPLIFICADOR
DE
E RROR
DE
F OCO
Figura 8.3.1
Figura 8.3.2
do por RI5 RI6 RI7 y el capacitor externo CE2. Para
ubicar el rango de acción del segundo y tercer filtro, levantamos la curva de respuesta total con las llaves
abiertas y con el tercer filtro abierto. Ver figura 8.3.3.
Observe que no hay una gran variación con respecto a la primer curva levantada. De hecho, los resistores
en serie RI3 y RI4 no pueden producir una gran atenuación dado su elevado valor. Si volvemos a trazar la curva conectando el tercer filtro, encontramos que este
produce una inflexión de la curva en una frecuencia del
orden de los 1,5Hz. Esta curva de respuesta es la adecuada para el funcionamiento normal del reproductor
(vea la figura 8.3.4).
Cuando el reproductor se encuentra en movimiento
o es golpeado; opera el circuito de AS y el microprocesador cierra la llave B provocando una reducción de la
respuesta entre 10 y 500Hz. Vea la figura 8.3.5
Cuando el haz del láser encuentra una zona metali-
zada en malas condiciones la señal que ingresa por la
pata 44 (DFCT) pasa al estado alto y se cierra la llave
A. En estas condiciones la respuesta en frecuencia se
reduce hasta apenas 25Hz (figura 8.3.6).
Por último, la llave C sirve para cortar el lazo cerrado de foco; observe que cuando está cerrada se aplican la tensión de referencia de 2,5V a la entrada del
amplificador de error y la señal de FE cae sobre el resistor RI1. Esta llave también está controlada desde el
puerto serie de comunicaciones y es operada por el microprocesador cuando desea realizar la búsqueda de foco.
Levantar una curva de respuesta en frecuencia
cuando se está realizando una reparación es algo que
normalmente no se efectúa, por el tiempo que se requiere para llevarla a cabo. La manera de efectuar el reconocimiento de la respuesta en frecuencia y el funcionamiento de las llaves, es con un método simplificado
que explicamos en la próxima sección.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
57
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
Figura 8.3.3
8.4 Método de Prueba de la
Respuesta en Frecuencia
Un resultado aproximado de la respuesta en frecuencia de un amplificador es la observación de la
respuesta a una señal cuadrada de entrada. Para
simplificar el método el autor emplea una onda
cuadrada de 50Hz que se puede obtener de un simple transformador de alimentación, evitando de esFig. 8.3.4
te modo el uso de un generador de audio. La forma
de excitar al amplificador es también muy particular; es una combinación de llaves digitales y resistores de 1MΩ para permitir la realización de una
prueba compuesta de los conversores I/V, la matriz
de foco, los filtros y el amplificador de error. En la
figura 8.4.1 mostramos cómo se puede fabricar el
generador de onda rectangular de un modo muy
sencillo.
Este generador funcionará tomando 5V desde
la plaqueta de CD, o mejor aun con el mismo transFig. 8.3.5
formador un par de rectificadores y un regulador de
5V se puede hacer una fuente para excitar a la plaqueta de CD sola, ya que si la conectamos a la propia fuente de su equipo, el microprocesador comienza con la rutina de arranque y envía órdenes al
CXA1082 o al CXA1732. En cambio, alimentando
sólo a la plaqueta de CD con 5V, retirada del reproductor se trabaja más cómodo y los integrados quedan conectados a lazo cerrado con todas las llaves
abiertas.
Observe que el trabajo del generador no es generar una tensión, sino manejar dos llaves hechas Fig. 8.3.6
con los transistores PNP para conectar dos resistores de 1MΩ en forma alternativa a masa y a 5V (re- plaqueta de CD, los resistores de 1MΩ sobre las entracuerde que ésa era la prueba propuesta del CXA1081 das PD1 y PD2 y las masas interconectadas se puede
proceder a observar cómo responden los filtros a una
que hasta ahora realizábamos a mano).
Con el generador conectado a la línea de 5V de la excitación de onda cuadrada.
58
CLUB SABER ELECTRÓNICA
E L A MPLIFICADOR
Fig. 8.4.1
DE
E RROR
DE
F OCO
figura 8.4.2. Con las dos llaves abiertas el filtro se encuentra en su máxima respuesta y la señal cuadrada
prácticamente no sufre modificaciones. Ver figura
8.4.3. La prueba con la llave
B cerrada, es imposible de
realizar ya que esa llave se
maneja desde el puerto paralelo con un código especial.
Pero por lo general, basta
con medir la resistencia entre
las patitas 3 y 1 que debe ser
de 780kΩ.
Fig. 8.4.2
La prueba con la llave A cerrada, se realiza conectando la pata 44 del CXA1082 a 5V para
que la llave se cierre. El resultado podemos observarlo en la figura 8.4.4 donde se observa la
fuerte distorsión producida sobre los flancos de
crecimiento y decrecimiento.
Por último, como condición de falla, puede
ocurrir que CE2 se abra, en ese caso la señal
cuadrada tendrá los flancos más rectos que en
la condición de reproducción normal. Ver figura 8.4.5.
Fig. 8.4.3
La primer prueba es con las llaves abiertas (A y B).
Para que Ud. observe como es el oscilograma real generamos un canal de foco completo interconectando un
CXA1081 y UN CXA1082 y conectándolos a nuestro
probador (recuerde que para un CXA1732 el circuito
es idéntico y solo cambian los números de patas). Ver
8.5 El Problema de la Respuesta en
Frecuencia del Canal de Foco
Ya sabemos que el servo de foco es realimentado.
Esa realimentación debe ser siempre negativa para asegurarnos que el foco se corrija; si fuera positiva en lugar de corrección tendríamos un mayor error de foco y
ese error ocasionaría uno aún mayor y así llegaríamos
pronto a una oscilación. Para que se produzca una os-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
59
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
cilación se deben cumplir dos condiciones llamadas condiciones de Barkhaussen: que la ganancia
de lazo cerrado sea mayor que la unidad y que la
fase de la señal realimentada coincida con la de
error. Esta condición se puede dar en alguna frecuencia particular si el sistema de filtros no tiene
en cuenta la distorsión de fase. El problema es muy
similar al del microfonismo que se da en un sistema acústico. Por más cuidados que se tomen siempre existirá una ganancia del amplificador (nivel de
volumen) para la cual el sistema comienza a oscilar.
Nuestro filtros tienen un diseño cuidadoso para
reducir al mínimo la distorsión de fase que se puede observar en la figura 8.5.1 para la condición de Fig. 8.4.4
funcionamiento normal.
Como se puede observar dentro de la banda pasante principal (hasta unos 600Hz) la fase se mantiene muy cerca de los 180° con un mínimo de
172° para una frecuencia de 2Hz. Esto nos asegura
que el sistema no será oscilante por lo menos dentro de la banda pasante. Pero observe que en una
frecuencia del orden de los 10kHz la fase es del orden de los 95° y sumado a giros de fase producido
por el sistema mecánico del soporte de la lente y de
la lente misma, pueden provocar una oscilación en
altas frecuencias de audio (que se conoce como
grito de laucha) y se produce cuando el control de
ganancia de foco está muy avanzado.
El circuito integrado CXA1082 y el CXA1732
y otros similares poseen una etapa de compensa- Fig. 8.4.5
ción del desfasaje producido por las características
mecánicas de la lente. Este bloque se encuentra ense escucha como un chillido de alta frecuencia (de allí
tre el conjunto de llaves y la entrada del amplificador el nombre de la falla).
de error y sólo posee un resistor y un capacitor en paDado lo sencillo del circuito externo de compensaralelo conectados a los 5V sobre la pata 17 (FSET) que ción de fase, aconsejamos que en caso de dudas se prosirve para que el fabricante del reproductor pueda com- ceda a medir el resistor con un téster digital aun con el
pensar las características mecánicas del pick-up.
resistor conectado sobre el circuito. El capacitor debe
Cuando el servo de foco tiene control de ganancia, retirarse del circuito para medirlo, lo cual ya es algo
siempre existirá una ganancia muy pequeña que evita más complejo por tratarse por lo general, de un compola oscilación del sistema, aun cuando estos componen- nente SMD. En general cuando este componente se retes estén desvalorizados (para el reproductor AIWA 330 tienen un valor de
Fig. 8.5.1
470kΩ y .01µF); pero el sistema queda
con tan poca ganancia que el más mínimo golpe sobre el gabinete le hace perder el foco.
En otros equipos la ganancia de foco
es fija (el preset está reemplazado por
dos resistores); en este caso también se
producen pérdidas de foco pero por oscilación de la lente y si el reparador posee
un laboratorio silencioso podrá escuchar
el sonido de la lente cuando oscila, que
60
CLUB SABER ELECTRÓNICA
E L A MPLIFICADOR
tira, ya es conveniente cambiarlo directamente por otro
similar SMD o su equivalente de tecnología convencional.
Muchos reparadores suelen resistirse a sospechar
de componentes tan seguros como un resistor de carbón o un capacitor cerámico; este criterio se basa en la
experiencia, que indica que esos componentes fallan
muy pocas veces. Sin embargo las técnicas de miniaturización y el armado robotizado, hacen que ese concepto de seguridad se vea alterado y hoy en día con los
componentes SMD es conveniente dudar aun de resistores y capacitores cerámicos. Estos suelen sufrir algo
llamado shock térmico durante el proceso de armado y
que se manifiesta muchos meses después como una fisura en el cuerpo del componente, que pierde su continuidad. Muchas veces al desoldar el componente, éste
se separa en dos partes, indicando la falla aludida.
8.6 Algunos Consejos para el
Service de Reproductores de CD
Terminamos de analizar el canal de foco en su condición de sistema de lazo cerrado. Nada mejor entonces que dar algunas indicaciones para el service del
mismo y de los reproductores en general.
Normalmente, tengo oportunidad de escuchar los
comentarios de mis alumnos con referencia a las dificultades que entraña encontrar una falla en un reproductor de CD, que va algo más allá del simple cambio
de un pick-up. Cuando el cambio del pick-up no surte
efecto, la mayoría de los reparadores entra en condición de pánico. Les parece poco más que imposible que
puedan encontrar un capacitor, un resistor o un circuito integrado dañado dentro de la sección de CD. Si Ud.
relee todo lo explicado hasta aquí, va a encontrar que
con una simple prueba de la plaqueta, separada del
pick-up y con el uso del osciloscopio, es posible determinar si el canal de foco funciona correctamente. Si
bien nosotros tomamos como ejemplo el equipo mas
conocido de plaza, sus parámetros de funcionamiento
son similares a los de cualquier otro y los métodos propuestos son fácilmente adaptables a otras marcas y modelos. Es cierto que seguramente significará que deberemos analizar el circuito correspondiente a nuestro
modelo, encontrando la equivalencia entre los nombres de las señales y los puntos de prueba, ya que éstos
no son de uso generalizado; pero contando con la especificación de un circuito integrado (generalmente bajado desde Internet) el trabajo no es imposible; sólo es
difícil. El tema es no dejarse vencer fácilmente porque
las dificultades que se presentan para reparar un reproductor de CD se van a presentar para reparar un videograbador o en el futuro un DVD o los equipos que las
DE
E RROR
DE
F OCO
nuevas tecnologías creen más adelante.
El secreto es estudiar los equipos con seriedad y
profundidad; desmenuzarlos para saber que función
cumple cada componente. Créame amigo lector que
ese tipo de comportamiento es positivo, en el sentido
de que los próximos equipos serán mas fáciles de estudiar; por ejemplo, luego de analizar un reproductor de
CD tal como lo estamos haciendo será mas fácil entender cómo funciona un reproductor de DVD. El caso
contrario implica que Ud. se quedará detenido en el
tiempo y no podrá reparar los nuevos equipos.
Lo que lea debe ser seleccionado; en los últimos
tiempos aparecieron una serie de libros llamados “de
fallas” que tal como están escritos parecen la panacea
universal a los problemas del service. La información
que poseen es simplemente del tipo: a tal falla en tal
marca y modelo cambie tal componente. Ese tipo de libros no deja ninguna enseñanza y operan como una lotería. Si tiene la inmensa suerte que la falla está descripta en el libro tiene premio, pero esa posibilidad es
tan remota que por lo general nunca se encuentra la falla exacta.
Un buen libro de fallas debe explicar la falla como
un ejemplo, pero aportar información con respecto a
fallas similares. Por otro lado deben ser escritos por autores idóneos en el tema, cosa que por lo general no
ocurre, ya que casi todos están firmados por ilustres
desconocidos que solo recogen y anotan información
(o lo que es peor la roban).
En cuanto a la información necesaria para reparar
con solvencia, mi consejo es comprar las revistas especializadas como “Saber Service y Montajes” de esta
misma editorial y asociarse a una cooperativa de técnicos de las cuales se están formando muchas en el interior del país. Como ejemplo lo invitamos a ingresar en
el portal del Club SE en donde podrá acceder gratuitamente a buscadores de circuitos integrados, listados de
circuitos disponibles, artículos inéditos, boletines técnicos, etc.
www.webelectronica.com.ar
Recuerde que si Ud. posee un laboratorio virtual
Workbench, puede correr los archivos de los circuitos que empleamos en esta serie de artículos y obtener así información adicional sobre los mismos (Nota de Redacción: el autor empleó el laboratorio virtual Workbench para la confección de esta obra pero
es posible emplear el laboratorio Livewire, para lo
cual el lector deberá armar los circuitos explicados
en cada caso). El circuito completo del servo de foco con su generador de prueba lo puede pedir como
fetota.ewb en nuestras oficinas o bajarlo desde nuestra página (vea la página 47).
CLUB SABER ELECTRÓNICA
61
9) C ÓMO SE G ENERA LA
S EÑAL DE B ÚSQUEDA
9.1 Introducción
La búsqueda de foco es fundamental para el diagnóstico de service. Las observaciones que debemos
realizar son, en principio, muy sencillas; la primera observación se realiza a ojo desnudo y es la más importante de todas. Simplemente seleccione CD mientras observa el pickup, sin colocar ningún disco en la
bandeja. Debe observar que el pickup completo va hacia el centro del
disco, que allí se detiene e invierte
su desplazamiento y va hacia una
posición más exterior. Luego de
unos 10 mm de recorrido se vuelve a
detener y se puede observar que el
láser ya está encendido y que la lente se está moviendo con el clásico
movimiento de búsqueda.
El movimiento de búsqueda es un movimiento
perfectamente vertical que tiene ciclos de 1/2 segundo aproximadamente; el movimiento debe ser suave
y lineal, salvo en la cúspide superior e inferior en
donde se produce el cambio de sentido. Se deben
producir tres ciclos aproximadamente, antes de que
el movimiento cese por completo y aparezca la indicación “no disc” en el display (recuerde que al no tener disco no existe reflexión y las señales FOK y
FZC no se pueden generar; si el lector tiene alguna
duda sobre la generación de estas señales lo dirigimos a los artículos anteriores de este curso en donde
fueron debidamente explicadas). Este movimiento
de búsqueda puede ser representado gráficamente
por su función, como se puede observar en la figura
9.1.1 en donde representamos la altura “H” de la lente en función del tiempo. Al mismo tiempo, la altura
de la lente se modifica mediante tensiones de control
aplicadas al driver de la bobina de foco. Por eso en
el mismo gráfico agregamos la señal de “FEO” (salida del amplificador de error de foco) en función del
tiempo.
El lector debe diferenciar entre dos sectores perfectamente definidos de esta señal. El primer sector
(con las oscilaciones grandes) corresponde al momento en que el servo de foco trabaja a lazo abierto.
Allí un circuito genera la señal de búsqueda que se
aplica al drive para mover la bobina y la lente; los fo-
62
CLUB SABER ELECTRÓNICA
Figura 9.1.1
todiodos y la matriz de foco generarán la consecuente señal de FE que se aplicará al preset de ganancia
de foco y de allí ingresará al segundo integrado de la
cadena de foco (CXA1082). Sin embargo, dentro del
integrado la señal se deriva a VREF y no tiene influencia sobre la salida FEO (el lazo está abierto).
Las tensiones FOK y FZC están plenamente vigentes y el microprocesador está supervisando el
funcionamiento del servo a través de ellas (FOK
aplicada directamente por un hilo especial y FZC a
través del hilo compartido SENSE). Cuando el microprocesador observe que estas señales se formaron
adecuadamente, cortando el periodo de búsqueda,
desconectará el generador y cerrará el lazo, momento en que la lente quedará ubicada en su posición
de mejor foco oscilante alrededor de su posición de
equilibrio mecánico (considere que el disco empieza
a girar en ese mismo momento también a requerimiento del microprocesador, que habilita el servo de
velocidad y genera la patada de arranque o QUICK).
Este segundo estado del servo (a lazo cerrado) se caracteriza porque la salida FEO es proporcional a la
entrada FE o, debiéramos decir, casi proporcional
porque se utilizan filtros que modifican la función
transferencia a las frecuencias altas. El modo definitivo de trabajo es entonces el siguiente:
a) El sistema arranca trabajando a lazo abierto
y aplicando la señal de búsqueda al drive de foco.
C ÓMO
SE
G ENERA
LA
S EÑAL
DE
B ÚSQUEDA
del CXA1082 o su equivalente. En
una palabra: que todo el funcionamiento del sistema, en la búsqueda,
se realizará por intermedio de tres
órdenes aplicadas al puerto de comunicaciones:
a) llave del generador abierta
b) llave del generador cerrada
c) lazo cerrado y generador desconectado
Figura 9.2.1
Figura 9.2.2
b) El microprocesador supervisa el funcionamiento del servo a través de FOK y FZC.
c) Cuando la lente se encuentre en las cercanías
de su posición óptima (FOK alta y FZC en un punto
de cruce) el microprocesador ordena el cambio de
estado del servo a su condición de lazo cerrado.
d) Cuando el servo pasa a lazo cerrado, termina
de corregir la posición de la lente y la mantiene en
ese estado hasta que se suspenda la reproducción o
se produzca alguna condición de falla.
9.2 El Generador de Búsqueda
Existen múltiples posibilidades de generación de
la señal de búsqueda pero la gran mayoría de los reproductores la generan del mismo modo. Dada la baja frecuencia que debe generarse (2Hz aproximadamente) es muy difícil diseñar un generador a RC; es
mucho más fácil generar las oscilaciones con el mismo microprocesador abriendo y cerrando una llave
electrónica mediante el puerto de comunicaciones
En la figura 9.2.1 se puede observar
un circuito resumido de la sección
correspondiente del CXA1082 dibujada en un laboratorio virtual
Workbench. El puerto lo reemplazamos
con un generador de señal rectangular de
2Hz.
El transistor Q1 es un transistor llave
electrónica cuya función es cargar y descargar el capacitor externo C25 conectado a los 2,5V (VREF). La carga la realiza
por el resistor interno R02 de 120kΩ
cuando el transistor se cierra (note que
también circulará corriente por el resistor
R03 de 245kΩ pero esto fue considerado
al diseñar el circuito y se le dio a R02 el
valor adecuado para cargar el capacitor y
hacer circular corriente por R03). Cuando
el transistor llave se abre, el capacitor se
descarga a través de R03. Considere que
el funcionamiento durante la carga y descarga es prácticamente a corriente constante ya que
la tensión sobre el capacitor siempre permanece muy
cercana a cero comparada con la tensión de carga o
descarga de 2,5V. El primer operacional se comporta como un adaptador de impedancias; su entrada se
aplica al capacitor del generador C25 de 10µF y su
salida al amplificador de error de foco. En la disposición utilizada la impedancia de entrada es la correspondiente al operacional (aproximadamente
2MΩ) y la impedancia de salida es de unos 100Ω. La
ganancia de esta etapa repetidora es igual a 1, así que
para obtener un valor aceptable de señal de búsqueda se debe proveer amplificación a través de otro
amplificador. Como dentro del CXA1082 ya tenemos un amplificador cuya salida está conectada a la
salida FEO, no necesitaremos colocar un amplificador extra. El amplificador de error de foco tiene una
ganancia de unas 20 veces y es por lo tanto ideal para amplificar la salida del repetidor. Observe que el
resistor R16 es externo y provee la ganancia de lazo
cerrado del sistema; este modo de trabajar es también una excelente prueba de la ganancia de lazo ce-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
63
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
rrado. Es decir que si el sistema enfoca es
muy probable que la ganancia del amplificador de error sea la correcta.
En la figura 9.2.2 indicamos cómo es
la forma de onda sobre la pata 7 del
CXA1082 (en general llamada CRCH de
search o búsqueda en inglés) cuando el
capacitor tiene el valor nominal de 10µF.
Observe que el diente de sierra tiene un
Figura 9.2.3
valor pico a pico de unos 100mV.
En la figura 9.2.3 mostramos cómo es
la tensión de salida FEO durante la búsqueda. Observe que tendremos un diente
de sierra con una tensión pico a pico nominal de unos 2V aproximadamente.
Si no posee osciloscopio, Ud. puede
verificar el correcto funcionamiento del
generador de búsqueda y del amplificador de error observando que la lente tenga una excur- media sobre él debe ser igual a cero (tensión media
sión cercana a los límites mecánicos y que entre es- entre 0 y 5V) lo cual significa que no tiene polarizatos límites el movimiento se desarrolle lineal y sua- ción de continua y por lo tanto debe ser un capacitor
electrolítico no polarizado. Debido al costo, por lo
vemente.
Si desea obtener una indicación más adecuada de general todos los fabricantes utilizan un capacitor
la salida FEO durante la búsqueda puede armar el electrolítico común y aceptan una incidencia de revoltímetro a leds de la figura 9.2.4, predispuesto pa- paraciones por deformación del mismo.
Cuando un capacitor electrolítico se deforma para medir un rango de 0 a 5V. Con este voltímetro se
podrá observar la variación de la tensión FEO entre sa por una etapa donde la capacidad aumenta (bajanel mínimo de 1,5V y el máximo de 3,5V ya que la do la tensión de aislación) y luego por otra donde se
variación es suficientemente
Figura 9.2.4
lenta como para observarla
directamente (si tiene dudas
sobre el funcionamiento del
voltímetro puede consultar
la revista Saber Electrónica
edición Argentina Nº 155,
que puede encontrar en
nuestra web).
9.3 Fallas en el
Generador de Búsqueda
Pareciera que un circuito
tan sencillo como el mostrado no debería tener mayores
problema de funcionamiento; sin embargo es una de la
secciones más propensas a
fallar. Observando el circuito podremos notar que el capacitor de 10µF no tiene una
polarización de continua sobre él. En efecto, al estar conectado a los 2,5V, la tensión
64
CLUB SABER ELECTRÓNICA
C ÓMO
Figura 9.3.1
Figura 9.3.2
reduce hasta llegar casi a cero. Por ese motivo debemos analizar qué sucede si C25 aumenta o disminuye hasta 10 veces su valor nominal.
En la figura 9.3.1 levantamos el oscilograma de
CRCH y de FEO durante la búsqueda para un capacitor de 100µF. Observe que la tensión sobre el capacitor casi desaparece y que FEO tiene un valor pap
de 200mV.
Con esta tensión de FEO es muy probable que la
lente nunca pase por el punto de foco óptimo y, por
lo tanto, que la búsqueda no prospere y se aborte. El
display indicará no disc en cualquier condición.
Eventualmente y en forma aleatoria el sistema puede
aceptar algún disco cuyo enfoque justo se encuentre
dentro de la faja barrida. En este caso, el sistema reproducirá a ese disco sin el más mínimo corte ya que
el problema es simplemente de búsqueda y no de reproducción. Los reparadores dicen: disco encontra-
SE
G ENERA
LA
S EÑAL
DE
B ÚSQUEDA
do, disco leído, capacitor de búsqueda fallado.
En la figura 9.3.2 mostramos el caso totalmente contrario. Aquí probamos el generador con un capacitor de 1µF y de inmediato se observa que la tensión de FEO
aumenta a casi 3V, pero fundamentalmente que se produce un cambio en la forma
de onda; la salida es casi cuadrada. Si uno
observa la lente parece que se mueve mucho mas rápidamente, pero en realidad
ocurre que está detenida la mayor parte
del tiempo (arriba o abajo) y que cuando
se mueve pasa de arriba abajo en mucho
menos tiempo. Los reparadores dicen que
la lente se mueve como una máquina de
coser. Inclusive si su taller es silencioso
se puede llegar a escuchar un golpeteo característico que no se produce mas que
con esta falla.
Este oscilograma se puede observar perfectamente con el voltímetro de leds y
más aún se puede observar la correspondiente respuesta de la matriz de foco en la
señal FE y los cambios de FZC y FOK.
Existen algunos equipos Sony que utilizan el CXA1082 y que presentan una falla muy común, similar a la que acabamos
de indicar. En estos equipos, el capacitor
CRCH se encuentra en perfectas condiciones pero las pistas que lo conectan al
integrado están cortadas en un punto,
donde se interconectan las dos fases del
circuito impreso (agujero metalizado). La
falla es la típica maquiníta de coser pero
que no se corrige al poner otro capacitor
en paralelo, sino que se corrige al unir las fases del
circuito impreso con un alambre pasante.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
65
10) A NÁLISIS DEL
M ODO DE R EPRODUCCIÓN
10.1 Introducción
Así como el servo de foco tenía dos modalidades
de trabajo, búsqueda y reproducción (también llamadas de lazo abierto o cerrado); el servo de tracking
tiene dos modalidades: modo normal y modo por
salto. En el modo normal los surcos se exploran tal y
como lo previera el editor del disco, comenzando por
el primer surco del primer tema y terminando en el
último surco del último tema. Normalmente el usuario utiliza algún modo programado de reproducción,
en donde él decide en qué secuencia desea reproducir los temas. Por ejemplo puede decidir que el último tema del disco se ejecute primero y luego se ejecute en el orden en que fueron grabados desde el primero al décimo.
Esta sencilla disposición pone
en funcionamiento una gran cantidad de prestaciones del sistema
CD, que deberemos analizar una a
una. Lo fundamental es que el lector reconozca cómo se realiza esa
ejecución programada sin que le
quede una sola duda al respecto.
Recuerde que la lectura del disco
no puede comenzar, si el sistema no
leyó la TOC; en efecto lo primero
que debe ocurrir es la lectura de la
TOC y tan importante es este hecho, que la TOC se encuentra grabada por triplicado (método de la
redundancia total).
Cuando el sistema tiene leída y
corregida la TOC, sabe en qué secuencia están grabados los temas,
cuánto dura cada uno, cuántos temas hay y algunos datos más sobre
el tipo de grabación empleado en
cada tema. Piense en la importancia
fundamental que tiene la lectura de
la TOC, que su información se graba por triplicado y que el microprocesador analiza los datos homónimos de las tres TOC y decide por
mayoría en caso de que no exista
coincidencia. Con la TOC reconstruida, el microprocesador presenta
todos estos datos en una pantalla
resumida, para que el usuario pue-
66
CLUB SABER ELECTRÓNICA
Figura 10.1.1
da tomar sus decisiones. Ver figura 10.1.1 En esta
pantalla, nuestro usuario puede observar que el disco a reproducir tiene por ejemplo 15 temas y puede
programar la secuencia de reproducción empleando
Figura 10.1.2
A NÁLISIS
la misma pantalla. Luego pulsará play para comenzar
a reproducir. En ese preciso momento el microprocesador observará que debe comenzar a reproducir el
tema 15, controlará en qué surco se encuentra el silencio anterior a dicho tema y en qué surco se encuentra estacionado y calculará un salto de cierta
cantidad de surcos (en realidad calculará varios saltos de 100 surcos, varios otros de 10 y algunos de un
surco). Una vez realizado el cálculo procederá a encender el láser, buscar el foco, hacer girar el disco y
realizar el salto.
Una vez que el pick-up está ubicado en su nueva
posición procede a leer el número de surco sobre el
que se encuentra ubicado (la grabación siempre se
presenta de a pares, sonido, datos de ubicación del
sonido, canal izquierdo o derecho, etc.). Si el microprocesador comprueba que está bien ubicado, desconecta el muting y podremos escuchar el deseado tema 15. Pero si el microprocesador comprueba que
está sobre un surco equivocado, en lugar de abrir el
audio, calcula un nuevo salto y lo ejecuta. De este
modo sólo se producirá la apertura del audio sobre el
surco solicitado. Si el sistema no funciona correctamente, el sonido no se abrirá pero jamás se reproducirá un surco equivocado. En la figura 10.1.2 graficamos cómo se produce el modo de búsqueda de temas. Ahora que el sistema colocó el láser sobre el
surco deseado, comienza la llamada exploración normal. El disco está girando y la lente se debe mantener a la altura correcta para lograr el enfoque óptimo
y exactamente sobre el centro del surco hipotético o
por lo menos muy cerca del mismo. Observe que la
corrección debe ser permanente, dada la curvatura
del surco; el problema es similar al que ocurría en un
disco long play de vinilo, sólo que en ese caso era la
fuerza de la gravedad (actuante sobre las paredes
oblicuas del surco), que se encargaba de guiar la púa.
Ver figura 10.1.3.
Figura 10.1.3
DEL
M ODO
DE
R EPRODUCCIÓN
En un CD, el pick-up óptico no toca de ningún
modo el disco en forma mecánica; como sabemos, la
única interacción pick-up disco ocurre a través del
rayo láser y los fotodiodos de tracking E y F (existen
dispositivos muy antiguos llamados “de simple haz”
que realizan el control de tracking con los 4 fotodiodos centrales y otros muy modernos que tienen un
sistema de 3 fotodiodos, pero ambos tienen una inserción tan pequeña en el mercado que no tiene sentido estudiarlos en detalle).
10.2 Falla del Servo de Tracking
Aún no conocemos en detalle cómo funciona el
servo de tracking; pero para reforzar los conceptos
teóricos del funcionamiento del servo de tracking, es
conveniente explicar ahora qué fallas ocurren cuando el servo de tracking no funciona o lo hace defectuosamente.
La primera manifestación de un servo de tracking
defectuoso se presenta en la lectura de la TOC. En
efecto, para las acciones anteriores el sistema no necesita leer el surco (encendido del láser, medición de
la intensidad de luz retornada, búsqueda de foco).
Recién cuando FOK y FZC confirman que el foco es
correcto, el disco comienza a moverse en forma
brusca con una acción llamada patada de arranque o
quick (literalmente la patada del motociclista que pone en marcha el motor). Con la patada de arranque,
el disco gira a una velocidad mayor que la necesaria
para mantener un flujo de datos adecuado pero el
servo de foco se mantiene atento porque por rozamiento la velocidad se va a reducir hasta que llega a
un valor cercano al normal, momento donde comienza a actuar manteniendo constante el flujo de datos
(observe el lector que no decimos la velocidad de rotación, sino el flujo de datos; más adelante cuando se
analice el servo de velocidad
se aclarará la diferencia). Ver
figura 10.2.1
De cualquier modo un reproductor puede tener deficiencias en el control de velocidad o en la lectura de datos y
sin embargo puede leer perfectamente la TOC. Esto ocurre porque la lectura de la
TOC no necesita realizarse
en un tiempo determinado, ya
que no estamos reproduciendo un tema musical que requiera un flujo constante de
datos; por otro lado, la lectu-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
67
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
ra por triplicado es
sumamente efectiva
y puede corregir fallas importantes de
lectura por un funcionamiento defectuoso de los servos o
por agotamiento del
pick-up. A veces nos
encontramos
con
aparatos que demoran en leer la TOC
pero que terminan leyéndola y presentando la información
correspondiente sobre el display pero
que luego no son capaces de reproducir el primer tema cuando pulsamos PLAY.
Lo que ocurre es que simplemente la pérdida de
datos es tan grande que el decodificador no puede
mantener un flujo de datos adecuado para reconstruir
la señal de audio analógica y, por lo tanto, no se levanta el MUTE y el reproductor permanece en silencio. Esta es una condición muy variable y es posible
que el reproductor reaccione de muy diversas maneras: si la pérdida se encuentra en el límite del funcionamiento puede ocurrir que el audio se abra esporádicamente y se genere un audio entrecortado o puede ocurrir que algunos temas puedan leerse y otros
no (las fallas de grabación se acentúan en un reproductor deficiente).
También puede ocurrir que el servo de velocidad
funcione incorrectamente: acelere y frene el disco y
hasta, inclusive, lo haga girar al revés. Lo que ocurre
es que el sistema de CD siempre trata de mantener
constante el flujo de datos y, si se pierden datos, el
sistema se equivoca y aumenta la velocidad de rotación; esto hace que la señal de entrada sea aun de
mayor frecuencia y, por lo tanto, se pierden más datos y el sistema tratando de recuperarlos aumenta la
velocidad. Observe que se trata de un proceso degenerativo que pronto termina, cuando el microprocesador ordena que se aborte la operación de lectura.
Por lo tanto una falla en el servo de tracking se
manifiesta de la siguiente manera:
A) el disco gira pero no se llega a leer la TOC;
B) luego de varios intentos se llega a leer la TOC;
C) el disco gira y el sistema lee la TOC de inmediato pero cuando se aprieta PLAY ocurre alguna de las
siguientes alternativas:
C.1) el disco gira pero luego se detiene y el display indica “no disc”,
68
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
Figura 10.2.1
C.2) el disco gira y se escucha audio con algunos
cortes,
C.3) el disco gira y se escucha audio en forma
entrecortada hasta que se detiene definitivamente.
Estas fallas no siempre se deben a un problema
en el servo de tracking. En efecto, los reparadores
tiene tendencias a considerar que si el disco giró es
porque el servo de foco funciona correctamente y está libre de toda sospecha. Efecto es probable que el
servo de foco no tenga fallas, pero cuando el disco
comienza a girar, el servo de foco se ve sometido a
mayores requerimientos que cuando el disco estaba
detenido y puede ocurrir que presente una falla menor, que se manifiesta sólo cuando el disco gira. Por
otro lado, es posible que los servos de foco y de tracking funcionen a la perfección; pero falle el servo de
velocidad (CLV) o el driver del motor de rotación, de
modo que el flujo de datos es inadecuado (muy bajo
o muy alto). Como vemos, no es simple realizar un
diagnóstico preciso y un buen técnico requerirá de la
aplicación de un método y de discos y aparatos de
prueba para determinar a ciencia cierta en cuál o en
cuáles de los servos se encuentra una falla. Digamos
de paso que éste es el problema fundamental del reparador de reproductores: determinar cuál de los servos es el que presenta la falla. La respuesta no es
simple y el lector deberá seguir paso a paso nuestro
curso en donde daremos todas las indicaciones que
nos permitirán aclarar éste y otros problemas que se
puedan presentar.
10.3 El Simil del Avión Fumigador
En todos mis cursos utilizo un símil para que al
alumno le quede claro el proceso de lectura óptica de
A NÁLISIS
Figura 10.3.1
Figura 10.3.2
los surcos de un disco CD. Imagínese que Ud. es el
piloto de un avión fumigador que debe rociar un
campo sembrado de una manera muy particular con
un solo surco en forma de espiral divergente.
Para rociar el campo, Ud. debe ubicar el avión a
una altura de 10 metros exactos por encima del surco. Ni más alto porque el viento dispersa el insecticida, ni más bajo porque no cubriría todo el surco o
existiría la posibilidad de un choque. Por otro lado,
el piloto debe observar que el avión se encuentre directamente arriba del surco para no rociar el campo
existente entre dos brazos contiguos de la espiral.
Además, el piloto debe observar que el avión se
mueva a la velocidad correcta para rociar una determinada cantidad de litros por metro cuadrado de insecticida.
Todas las decisiones del piloto deben ser tomadas
por observación visual del surco. Mirando la línea
del horizonte, determinará la posición de su avión
(cobrando o perdiendo altura) y mirando a ambos lados de la cabina, determinará la posición sobre el
centro del surco y la altura sobre el mismo; por último, observando las plantas sobre el surco, deberá
apreciar la velocidad del avión y controlar que pase
una determinada cantidad de plantas por segundo
(flujo de plantas) en promedio, ya que, por supuesto,
las plantas no están plantadas a distancia precisa una
de otra.
El modo en que el piloto explore el campo depen-
DEL
M ODO
DE
R EPRODUCCIÓN
de del estado del avión y de la capacidad de manejo
del piloto. Veamos cómo se mantiene la altura, aunque en realidad nos interesa el tema de la posición
sobre el surco (tracking). El piloto observa la línea
del horizonte para saber si su avión baja o sube y
aprecia la distancia al suelo para saber si debe variar
la altura. El suelo está muy lejos de ser perfectamente horizontal, es decir que la Tierra tiene hondonadas
y mesetas que el piloto debe compensar variando el
timón de altura. Desde que aprecia un montículo,
hasta que opera el timón, pasa un tiempo que depende de sus reflejos y luego todo depende del carácter
y la pericia del piloto; si es de carácter nervioso, seguramente sobrecompensará las correcciones y deberá realizar otras que compensen las primeras. Seguramente realizará una corrección de altura en forma oscilatoria como lo indica la figura 10.3.1.
En cambio un piloto muy lento, demorará un
tiempo mayor del normal en realizar una corrección
y su curva de corrección será muy similar a la de la
figura 10.3.2., evidentemente un piloto normal será
un caso intermedio entre los tratados. Con respecto a
la posición sobre el surco, ocurre algo similar: el piloto controla la aparición de las plantas por uno u
otro lado de la cabina. Si aparecen plantas por la izquierda, girará el volante hacia el mismo lado y viceversa. Las correcciones también pueden ser excesivas o lentas y se generarán curvas similares a las anteriores.
Antes dijimos que la curva de altura o dirección
dependía también del estado del avión. En efecto, los
timones de dirección y altura estarán en posición
central si el avión no tiene fallas de construcción, pero la más leve alteración en las formas aerodinámicas generará una fuerza que el piloto deberá compensar con el timón de dirección o de altura. Es decir
que el piloto no sólo debe corregir los apartamientos
de altura y posición sino los errores de su propio
avión.
Cuando los errores propios son muy importantes
seguramente el piloto no podrá controlarlos y el
avión necesitará un mantenimiento para seguir fumigando dentro los niveles habituales de error.
En nuestro reproductor existen prácticamente todos los controles que posee el avión.
Por ejemplo, tenemos los controles de bias de foco y de bias de tracking que compensan los errores
del sistema (en este caso error en la posición de reposo de la lente con respecto al punto de foco y posición sobre el surco óptimos). También existen los
controles de ganancia de foco y de tracking que determinan la ganancia para evitar sobrecorrecciones y
oscilaciones.
Por último, existe un control llamado VCO que
CLUB SABER ELECTRÓNICA
69
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
podemos asimilar al de ajuste de la velocidad del avión.
En nuestro reproductor, el piloto real está reemplazado por sistemas automáticos
que mantienen a la lente en posición con
mayor o menor precisión de acuerdo a sus
parámetros de diseño. No todos saben, que
sólo algunos servos están diseñados para
soportar trabajos pesados, como reproducir
con el sistema en movimiento. Los diseños
Figura 10.3.3
adecuados para reproductores que van a trabajar en vehículos o en reproductores portátiles tipo discman suelen tener etapas especiales lla- ajustar la señal RF, de read frecuency = frecuencia de
madas detectores de golpes o AS (de anti shot = pa- lectura, a máximo). En cuanto a los controles de gara golpe), que generan tensiones de control para mo- nancia debemos ajustarlos para que la señal RF sea
dificar las constantes de tiempo de los servos. Inclu- estable, sobre todo después de un pequeño corte del
sive los servos de tipo digital pueden tener un dise- haz del láser.
Así presentamos formalmente el servo de tracño adecuado para aparatos de mesa (sin AS) o para
aparatos portátiles con AS; con esto echamos por tie- king en sus dos modos de funcionamiento, la lectura
rra un criterio equivocado que indica que los servos normal y la lectura por saltos (búsqueda de temas).
digitales son adecuados para aparatos portátiles o de Explicamos la función del servo haciendo un equivalente clásico con un avión fumigador, hasta llegar a
auto. Ver figura 10.3.3.
Volviendo al tema de los preset de ajuste, quere- encontrar el parangón con los preset de ajuste de un
mos mencionar que el mejor ajuste es aquel que me- reproductor. También mencionamos que existen dijora la señal captada por el pick-up. Nuestro piloto ferentes tipos de servos adecuados para diferentes
ajustará los controles del avión para ver mejor las funciones. Vimos que un servo de un equipo portátil
plantas a fumigar. Ud. debe ajustar los controles de tiene circuitos especiales, como el generador de AS,
bias de foco y de tracking para máximizar la salida que no los tienen los servos de uso genérico para
del pick-up (adelantándonos, diremos que debemos equipos de mesa.
70
CLUB SABER ELECTRÓNICA
11) E L S ISTEMA DE
D ESPLAZAMIENTO R ADIAL
11.1 Introducción
Ya sabemos cómo es el sistema de movimiento
de dos grados de libertad de la lente, pero ¿ese sistema es común a todos los equipos de CD?. No; los
primeros equipos que se vendieron en la Argentina
(reproductores de marca Philips de los que existen
aún una gran cantidad en funcionamiento) tenían un
sistema totalmente distinto y muy efectivo que debemos conocer, sobre todo para reforzar los conocimiento de los sistemas clásicos. Al mismo tiempo
debemos aclarar que en equipos de última generación se comenzaron a observar sistemas del tipo llamado con motor lineal de tracking (en general este
sistema es propiciado por la empresa Pioneer en sus
reproductores para autorRadio de gran calidad).
Por último, debemos mencionar que el gran desarrollo de los sistemas de tracking ocurrió sobre todo
,con el incremento de la velocidad de lectura de los
CD ROM. En efecto, al incrementarse la velocidad
Figura 11.2.1
Figura 11.2.2
de lectura el mecanismo de desplazamiento radial
del pick-up debe modificarse consecuentemente para que la búsqueda de datos se realice a una velocidad aceptablemente alta. De nada sirve que los datos
se lean con una gran velocidad si demoramos varios
segundos para colocar el pick-up en posición de lectura y otros tantos para verificar el dato y realizar una
eventual corrección de posición.
En esta introducción queremos hacerle notar al
lector que el mecanismo de corrección radial es una
verdadera joya de alta tecnología ya que combina un
costo bajísimo (generalmente están construidos con
engranajes de plástico y motores de escobillas del tipo similar a los de juguete) con una precisión micrométrica. Al mismo tiempo le recordamos que la más
mínima vibración o endurecimiento de este mecanismo puede causar una pérdida de señal permanente o
transitoria que muchas veces se confunde con otros
problemas.
11.2 Sistema D’ansorval
El mecanismo de D’ansorval fue utilizado primitivamente para instrumentos medidores de corriente.
En su viejo téster analógico, seguramente Ud. tendrá
un instrumento de imán permanente y bobina móvil
que se comporta en forma similar al que vamos a estudiar.
La idea es suspender un cuadro móvil que contiene una bobina de cobre en un campo magnético radial intenso. Todo el sistema se mantiene alrededor
del punto de equilibrio mecánico mediante dos resortes espirales que además sirven para transmitir la corriente a la bobina. Cuando circula una corriente por
la bobina, ésta produce un campo magnético que
reacciona con el campo magnético fijo generando
una fuerza de reacción. Esa fuerza modifica el punto
de equilibrio de los resortes y el sistema adopta una
nueva posición (vea la figura 11.2.1).
En la punta del índice se puede montar un pickup óptico y hacerle recorrer un amplio recorrido circular de modo de barrer todos los surcos de un CD
con una gran precisión. Ver figura 11.2.2.
La tensión continua de corrección de tracking tiene dos componentes: una componente mayor que
ubica el pick-up en posición y una menor que corrige la anterior para mantener el pick-up sobre el centro del surco. Ambas sumadas, se aplican a la bobina
CLUB SABER ELECTRÓNICA
71
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
móvil. El recorrido en forma de sector de círculo no
afecta al funcionamiento debido a que el punto luminoso sobre la superficie metalizada tiene simetría
circular. Este sistema es sumamente preciso y silencioso aunque algo lento para los tiempos actuales. Su
funcionamiento por largo tiempo, lo hacen el sistema
ideal, pero su costo es prohibitivo y por eso fue definitivamente abandonado cuando los fabricantes del
medio oriente comenzaron a utilizar el sistema actual del tipo corredera.
DE
CD
Figura 11.3.1
11.3 Sistemas a Corredera
La mayoría de los equipos actuales corresponden
al sistema de corredera combinado con un movimiento fino de la lente del tipo transversal a paralelogramo deformable o de giro y elevación que ya
fueron vistos en esta serie de artículos. En la figura
11.3.1 mostramos un pick-up KSS213 muy común
en varios modelos de reproductores
Observe que todo el pick-up se desplaza longitudinalmente montado sobre un eje principal de acero
y otro secundario de plástico. El eje de acero sirve de
guía a dos bujes de bronce sinterizado; éste es un
montaje sin juego de excelente calidad y durabilidad
ya que el proceso del sinterizado provee al bronce la
dureza adecuada y además tiene características de
ser autolubricante. En el lado contrario del pick-up
se encuentra un patín de nylon que se desplaza sobre
un riel plástico. El pick-up gira sobre los bujes hasta
apoyarse por gravedad sobre el riel plástico; todo el
pick-up se debe desplazar con suavidad sobre los dos
ejes cuando se haya retirado el mecanismo que lo
acopla al motor de desplazamiento radial (también
llamado de “sleed” o motor SL).
La lubricación del los ejes primario y secundario
es totalmente diferente. Mientras que el eje principal
no requiere lubricante alguno (ya que posee bujes
autolubricados que no admiten el agregado de lubricantes externos) el eje secundario requiere una lubricación con grasa especial para plásticos (en caso de
necesidad se puede reemplazar por vaselina sólida).
El mejor consejo que puede recibir el lector
cuando se encuentre ante un problema de saltos aleatorios que pueden magnificarse en algunas secciones
del disco sobre todo en equipos con algunos años de
uso; es que desarme por completo la sección mecánica de desplazamiento radial. El trabajo es por demás delicado y debe realizarse en una mesa bien iluminada y limpia.
La primera acción debe ser liberar el chasis del
pick-up y lo correcto es realizarlo desmontando los
cuatro tornillos de montaje flotante que se observan
72
CLUB SABER ELECTRÓNICA
Figura 11.3.2
claramente en las cuatro esquinas del dispositivo
(previamente se debe retirar la manguera de conexiones o el flex del conector correspondiente). Al retirar los cuatro tornillos es conveniente observar el
estado de los montajes flotantes ya que si los mismos
se encuentran rotos o vencidos pueden provocar y/o
transmitir movimientos bruscos que produzcan saltos y cortes de señal. En la figura 11.3.2 se observan
las gomas huecas y los espárragos que las atraviesan
para anclar el chasis sobre el trineo de carga.
A medida que va retirando los tornillos le aconsejamos retirar los bujes de goma y observarlos con
una lupa para comprobar su integridad. No es mala
idea antes de retirarlos observar que cumplan su cometidos de mantener el chasis montado en forma flotante.
Por construcción, si las gomas tienen la suficiente elasticidad, se comprimirán a mitad de camino es
decir que aumentando con la mano el peso del pick-
E L S ISTEMA
Figura 11.3.3
Figura 11.3.4
Figura 11.3.5
up se observará todavía, la posibilidad de una compresión de los bujes.
Al retirar completamente el chasis este mostrará
un aspecto como el que se observa en la figura 11.3.3
(vista desde el lado de la lente). El siguiente desarme
DE
D ESPLAZAMIENTO R ADIAL
consiste en retirar el engranaje blanco intermediario
y luego el guardapolvo negro del engranaje de reducción para dejar el pick-up liberado para la prueba de
deslizamiento libre (vea la figura 11.3.4).
Esta parte del desarmado es sumamente importante porque el engranaje blanco sirve para cargar
elásticamente al engranaje lineal que está fabricado
en dos piezas superpuestas con un resorte que las
desplaza para matar el juego mecánico. Antes de retirar el engranaje blanco que opera de traba, se debe
observar cuántos dientes del engranaje lineal se encuentran cruzados para luego proceder al armado
exacto.
La prueba de deslizamiento libre se basa en la
teoría del plano inclinado; consiste en llevar el pickup hacia un tope y luego comenzar a inclinar el chasis lentamente hasta que el pick-up se mueva libremente hacia el otro. El pick-up debe comenzar a moverse con ángulos tan pequeños como de 8° indicando de este modo que la lubricación, los bujes y el eje
principal de acero están en una condición óptima.
En la figura 11.3.5 mostramos todos los engranajes y el eje principal preparados para bañarlos en tetracloruro de carbono (en su defecto puede utilizarse
alcohol isopropílico o alcohol medicinal). Recomendamos especialmente que se desarme el engranaje lineal, ya que entre sus dos piezas es donde se suele
endurecer el lubricante por acción del polvillo ambiental.
En la figura se puede observar la etiqueta donde
se imprime el modelo del pick-up. Si Ud. desea saber si se trata de un pick-up nuevo, debe observar el
fondo blanco de la etiqueta ya que está realizada con
un papel especial que se va transparentando con el
tiempo. Si la etiqueta parece como mojada en vaselina, el pick-up tiene más de tres años, en tanto que los
que tienen menos de un año de fabricados conservan
su etiqueta impecablemente limpia. Este simple dato
permite distinguir entre un pick-up nuevo y uno reacondicionado aunque le aconsejamos desconfiar de
etiquetas demasiado altas porque encontramos unidades con etiquetas nuevas sobrepuestas. Las piezas
indicadas, salvo el pick-up, se deben sumergir en un
recipiente con tetracloruro de carbono que se compra
en droguerías (es el mismo componente que se utiliza en las granadas anti incendio). Los bujes y la mitad del engranaje lineal que se encuentra en el cuerpo del pick-up se deben limpiar cuidadosamente con
un pincel de pintor de arte embebido en tretracloruro. Lo mismo debe hacerse con el riel plástico que
queda sujeto al chasis.
Una vez que todas las piezas se encuentren perfectamente limpias, se procederá al armado recordando que antes de colocar el engranaje negro se de-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
73
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
be cruzar los dientes de las dos mitades del engranaje lineal. Recuerde que el eje principal no requiere
lubricación de ningún tipo y que los engranajes se lubrican con un lubricante especial para piezas plásticas o en su defecto vaselina sólida del tipo medicinal.
El pick-up debe limpiarse con aire comprimido a
baja presión teniendo en cuenta que se requiere un
tiempo considerable para que el polvo del interior se
levante y salga por los intersticios del mismo. Por lo
general se aconseja el sopleteo durante un par de minutos o más aún. El proceso indicado suele ser mágico para recuperar bandejas ópticas de equipos que
no admiten el cambio completo de las mismas. Es
más, este sistema aplicado en forma industrial suele
ser la única reparación que se efectúa sobre las unidades de CDROM ya que su bajo precio no permite
realizar cambios de ningún componente (y mucho
menos el pick-up). Por otro lado, esas unidades son
propensas a ensuciarse dado su frecuente uso, el hecho de que los discos se mueven a elevadas velocidades de rotación levantando el polvillo atmosférico
y sobre todo por el intenso y rápido movimiento de
búsqueda de datos no contiguos.
11.4 Algunas Fallas Mecánicas
del Servo de Tracking
Aún no conocemos el circuito completo del servo, pero sí conocemos toda la parte mecánica del
mismo. Por lo tanto la propuesta es analizar las posibles fallas relacionadas con el sector mecánico. Las
fallas pueden ser catalogadas de diferente modo pero el mejor es considerando si se trata de fallas aleatorias o repetitivas. Es decir, si un equipo tiene un
salto a repetición prácticamente siempre sobre el
mismo tema y la misma frase musical se deben verificar algunas partes mecánicas. En cambio si el problema surge en cualquier sector del mismo disco al
azar (falla aleatoria) se deben verificar otras.
Las causas de fallas repetitivas se deben buscar
en la transmisión por engranajes. Por ejemplo un
diente roto en el engranaje lineal producirá una falla
siempre en el mismo sector del disco de todos los
discos que se prueben. Esta falla es muy particular
porque por más que el sistema se arme correctamente, el engranaje roto hace que se pierda la carga del
resorte cada vez que se lee con ese sector del engranaje. Por lo tanto también se verán afectadas en menor grado otros sectores del disco, ya que el mecanismo tendrá un juego muerto irreductible.
Si el diente roto se encuentra en el engranaje circular intermedio final (en nuestro caso el negro) se
74
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
puede producir una falla repetitiva en diferentes temas ya que este engranaje da varias vueltas para leer
todos los temas. Si el diente roto se encuentra en el
engranaje intermedio inicial, la falla es más repetitiva aún y si se encuentra en el pequeño engranaje del
motor se producirá un salto prácticamente cada vez
que se enciende el mismo.
El problema del reparador de reproductores de
CDs es que diferentes fallas producen el mismo síntoma. Por ejemplo un servo con poca ganancia (tanto de tracking como de foco) produce una lectura con
saltos. La misma falla la produce un engranaje de
motor con un diente roto o gastado.
¿Como hacemos entonces para decidir entre problemas mecánicos y eléctricos?
Realmente es muy simple; sólo se debe escuchar
y mirar el motor radial. Si el corte o salto se produce en el instante en que se enciende el motor y dura
mientras el mismo está girando el problema es seguramente mecánico.
Si los cortes o saltos se producen con el motor
apagado busque un problema eléctrico o relacionado
con el movimiento de la lente (flex o alambres cola
de ratón de pick-up).
Un problema muy repetido ocurre con el lubricante existente entre las dos mitades del engranaje lineal. Este sector es el talón de Aquiles del sistema; el
polvo ambiental se mezcla con el lubricante produciendo un material que aumenta el rozamiento en lugar de reducirlo. Como consecuencia se obtiene un
funcionamiento aleatorio con gran cantidad de saltos
y cortes que se soluciona mágicamente con una buena limpieza.
Si el problema está relacionado con la reacción a
los golpes sobre la mesa observe si los montajes flotantes no están vencidos o rotos. Si no encuentra ningún problema mecánico, entonces analice los parámetros eléctricos de los servos y sobre todo verifique
el sistema antishock.
Ante un problema en un tema o un sector específico de cada disco no se olvide de considerar el flex
o la manguera del pick-up. Muchas veces, aunque
parezca increíble, el flex permanece haciendo contacto hasta un cierto punto en que su curvatura llega
a un sector con pistas cortadas en donde se produce
un abrupto corte de lectura. Estos casos se suelen
descubrir reemplazando el flex por otro (ya se pueden conseguir en los comercios del ramo así que no
es necesario ubicarlos como un repuesto especifico).
Inclusive le recomendamos que no sólo considere
cables cortados sino también cables endurecidos por
sulfatado del cobre que pueden ocasionar impedimentos mecánicos.
12) C ÓMO SE R EALIZA UNA
L ECTURA N ORMAL
12.1 Introducción
Para analizar la reproducción normal se puede dividir al servo en diferentes bloques constitutivos que
enumeramos a continuación:
A) Conversores corriente/tensión
B) Matriz de tracking
Figura 12.1.1
C) Filtrado de la señal de error
D) Amplificación de la señal de error
E) Generación de la señal del motor radial
F) Excitador del motor radial
G) Excitador de la bobina de tracking
Si incluimos todos estos bloques en un bloque
genérico llamado servo de tracking la disposición
circuital completa sigue un diagrama como el mostrado en la figura 12.1.1.
Observe que además de lo que llamamos servo
principal existe una etapa que no es imprescindible y
que en muchos equipos no existe: el generador de AS
(de anti shock). Esta etapa solo funciona detectando
que el equipo está sometido a un movimiento considerable para que el microprocesador responda cambiando la constante de tiempo del filtro (se incrementa para adecuarla a la condición de uso).
La disposición para la reproducción normal, es la
clásica de un sistema de lazo cerrado con una entrada diferencial y dos salidas; una para un actuador de
ajuste grueso (el motor y la reducción mecánica) y
otra para un actuador de ajuste fino (bobinas de tracking).
El modo de funcionamiento de los actuadores es
el siguiente: cuando se alimenta la sección de CD, el
microprocesador, como primer acción lee el estado
del interruptor de fin de carrera que se encuentra
montado en la bandeja óptica, sensando que el pickup se encuentre en el fin de su carrera mecánica hacia el centro del disco (vea la figura 12.1.2).
Si el pick-up se encuentra lejos del fin de carrera,
los contactos están abiertos y el microprocesador
(por su canal de comunicaciones) le ordena al servo
que encienda el motor radial con dirección hacia el
centro del disco. En el momento que los contactos se
cierran se suspende el movimiento y de inmediato se
invierte por un tiempo determinado de modo que el
pick-up se estacione sobre el disco un poco antes de
la TOC. En este punto comienza siempre la lectura
de un disco nuevo.
12.2 La Secuencia de Encendido de Tracking
Figura 12.1.2
EL primer movimiento es muy importante para el
reparador, porque si se lo utiliza correctamente permite determinar algunas fallas importantes que de
otro modo quedarían ocultas. Así que aun antes de
CLUB SABER ELECTRÓNICA
75
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
entrar en tema vamos a explicarle el primer criterio de service del servo de tracking. Antes de encender la sección CD
lleve el pick-up con la mano
hasta la parte más externa posible (sobre el borde exterior de
un supuesto disco). Ahora conecte el equipo, enciéndalo y
predispóngalo como reproductor de CD; observe el
pick-up y verá como se desplaza hacia el centro del
disco hasta tocar los contactos del fin de carrera, invirtiendo luego el movimiento por un corto tiempo.
Para que todo esto ocurra con un movimiento
suave y continuo del pick-up deben estar en buenas
condiciones el motor, la transmisión (incluyendo su
lubricación), el driver del motor y sobre todo los cables de conexión del mismo. En una palabra, que con
una sola acción y sin ningún instrumental se comprueban varios dispositivos. Le recomendamos que
realiza la prueba en todos los equipos que tenga a su
alcance mientras observa la velocidad y la suavidad
del movimiento.
Las reparaciones, en caso de que no se produzca
el movimiento o éste sea inadecuado, son casi evidentes. La ausencia de movimiento implica verificar
el sistema mecánico a mano para determinar que no
esté trabado; luego se recomienda desconectar el
motor y alimentarlo momentáneamente con una pila
de 1,5V y un resistor en serie de 10Ω 1/2W. El pickup debe moverse completando el recorrido total en
unos 5 segundos (escuche atentamente mientras se
mueve el pick-up para determinar la existencia de rozamientos mecánicos o falta de lubricación). Invierta la tensión aplicada para comprobar que el movimiento inverso se realiza sin dificultad. Ver figura
12.2.1.
Si el motor radial gira alimentado directamente,
pero no lo hace alimentado desde su propio driver, se
debe analizar el estado del mismo. Por lo general los
driver vienen empaquetados de a varios. Por ejemplo
los dos de bobinas y los dos
de motores. Por eso, el criterio a seguir es observar si
funciona algún otro driver;
lamentablemente, si el motor
radial no mueve el pick-up, el
fin de carrera no opera y no
se produce la siguiente operación que es el movimiento
de búsqueda de foco. Estamos ante el caso del huevo y
la gallina, pero podemos salir
fácilmente de este círculo viFigura 12.3.1
76
CLUB SABER
DE
CD
Figura 12.2.1
cioso con sólo operar el fin de carrera con la mano,
un poco después de encender la sección CD. En una
palabra que ante la falta de movimiento del pick-up,
debemos operar los contactos del fin de carrera con
la mano y observar que un instante después se produzca el movimiento de búsqueda (y el encendido
del láser). Si la lente se mueve significa que el driver
múltiple tiene alimentación de fuente y que por lo
menos uno de sus amplificadores diferenciales funciona, reduciéndose de este modo las sospechas sobre su mal funcionamiento. En la siguiente sección,
le indicamos cómo probar fehacientemente un driver.
12.3 Comprobación del Driver
del Motor Radial
En nuestro análisis práctico de un servo de tracking estamos analizando como realizar una reparación, y como el lector puede observar, lo estamos haciendo yendo desde atrás hacia delante. Primero verificamos el motor radial y los sistemas mecánicos
de transmisión del movimiento, y en esta sección,
comprobaremos el driver del motor. Por último, en la
siguiente comprobaremos las bobinas de tracking y
el driver correspondiente.
Un driver de motor, es un amplificador de potencia con entradas y salidas diferenciales. En la figura
12.3.1 mostramos un circuito clásico sin entrar en
detalles sobre el funcionamiento interno, que se analizará en detalle en la sección específica.
C ÓMO
Observe que la potencia del driver se alimenta
desde una fuente de alrededor de 8V, que inclusive
puede ser no regulada. Por supuesto que existen
equipos con alimentación por fuente partida (doble
fuente + y -) pero por lo general la disposición de
fuente es la que mostramos. Trabajando con una sola fuente, la única posibilidad de alimentar un motor
para que gire en los dos sentidos es con una salida diferencial. Si la fuente es de 8V, el driver genera 4V
en las salidas motor + y motor - para detener el motor. Esta condición se produce cuando la entrada + y
la – están en el mismo nivel. La entrada negativa se
toma de una tensión regulada, que generalmente tiene la mitad de la tensión de fuente de la sección (CD
que en la mayoría de los equipos es de 5V).
Observe que la entrada + del driver, la desconectamos del circuito integrado que la genera para aislar
la falla. Suplantamos la señal de entrada con un potenciómetro de 1kΩ conectado a los 5V y medimos
la entrada diferencial con un tester digital ajustándola a cero. En esa condición el motor estará detenido.
Moviendo el potenciómetro, se ajusta la tensión
de entrada a una tensión negativa de 1V mientras se
observa el motor. Este debe comenzar a girar en uno
de los dos sentidos (todo depende de cómo esté conectado el motor). Luego ajuste la entrada en +1V y
verifique que gire en el sentido contrario. Si el motor
gira le queda por hacer otra verificación; debe verificar que las salidas motor + y motor – varíen diferencialmente respecto a 4V porque podría ocurrir que
solo varíe una de ellas con lo que el motor se mueve
a la mitad de la velocidad. Salida diferencial significa que si una pata se ubica en 4,5V la otra se ubicará en 3,5V, es decir que varían en derredor de la mitad de la fuente.
Anteriormente dijimos que la fuente del driver
puede ser inclusive una fuente no regulada; vamos a
agregar ahora que inclusive puede ser una fuente con
elevado ripple; ya que el ripple se anula por aparecer
con la misma fase sobre las dos salidas. Aclaramos
esto porque es común que un reparador verifique la
Figura 12.4.1
SE
R EALIZA
UNA
L ECTURA N ORMAL
salida con un osciloscopio y considere la existencia
de algún problema al observar el ripple.
Con la prueba realizada hasta aquí se puede determinar que el driver funciona correctamente. Al
lector le queda conseguir la información técnica
exacta para ubicar las patas del driver; pero eso en la
actualidad es factible porque ya se encuentra copiosa información técnica disponible en plaza en varios
soportes diferentes. Por ejemplo, puede recurrir a los
circuitos en CD de esta misma editorial o a los manuales de circuitos clásicos en papel publicados en
“Saber Service y Montajes”.
Otra alternativa consiste en obtener los datos del
integrado por Internet entrando a nuestro portal. Como Ud. puede observar la excusa de la falta de información ya no es válida y su fracaso será seguramente por falta de conocimientos.
12.4 El Driver de Bobinas de Tracking
Aunque parezca extraño, en muchos casos el autor detectó equipos en donde las bobinas de tracking
estaban cortadas y técnicos con mucha experiencia
no habían sido capaces de encontrarlas. En nuestro
laboratorio de reparaciones al gremio suelen aparecer una gran cantidad de equipos con este problema,
así que explicaremos como se determina el funcionamiento de este sector.
El driver de bobina es totalmente similar al de
motor. Es más el circuito integrado múltiple driver
puede utilizar cualquiera de los cuatro drivers para
realizar el control de bobinas de tracking, es decir
que el lector puede observar que en diferentes marcas o modelos el mismo circuito integrado se utiliza
con disposiciones diferentes de bobinas y motores.
La prueba es totalmente similar a la realizada para el motor, sólo que en este caso se debe verificar
que se mueva la bobina. Remitimos al lector al circuito de la figura 12.4.1 que es un clásico para diferentes marcas y modelos.
Observe la similitud con el circuito anterior; el funcionamiento es totalmente similar. Sólo se
debe tener en cuenta que el driver tenga todas las tensiones de
fuente, es decir 8V 5V y 2,5V y
luego variar el potenciómetro
observando que la bobina se
desplace progresivamente.
En caso de falta de movimiento, lo más probable es que se
trate de una bobina cortada.
Nosotros ya nos referimos a có-
CLUB SABER ELECTRÓNICA
77
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
mo realizar reparaciones sobre las bobinas o mejor dicho
sobre las conexiones de las
mismas (con cola de ratón o
flex) así que remitimos al
lector al capítulo correspondiente a las bobinas del pickup.
¿Cómo se nota que un
servo de tracking no opera
las bobinas?
El movimiento fino de la
lente en sentido radial es difícil de observar con el disco
colocado. Sin el disco, la lente no tiene por qué moverse
Figura 12.4.2
radialmente ya que no existe
surco que seguir. Por esa razón el técnico suele saltear un problema tan importante como una bobina cortada.
El método que propusimos nos permite salvar esta grave falencia y le vamos a dar una alternativa por
demás interesante.
Si Ud. tiene la información técnica correspondiente no tendrá inconvenientes en aplicar este método alternativo. Simplemente debe unir las entradas
de los drivers de foco y tracking con un resistor de
1kΩ y controlar que durante la búsqueda de foco la
lente no sólo se mueva de arriba abajo sino también
radialmente del exterior al centro del disco o viceversa. Ver figura 12.4.2
En el circuito podrá Ud. observar que indicamos
los nombres más comunes de las señales de entrada
a los drivers. En efecto, el nombre de TAO proviene
de Tracking Output y es absolutamente común a todos los equipos AIWA y SONY. El nombre FEO es
también común y proveniente de Focus Error Output.
12.5 Generación de las Señales
del Servo de Tracking
En lo que queda de este capítulo vamos a presentar el problema de la generación de las señales de
tracking. En el siguiente lo vamos a completar con
circuitos específicos.
El movimiento radial grueso (debido al motor) se
realiza de modo controlado por el microprocesador
durante el arranque (nos referimos al acercamiento
del pick-up a la TOC). Pero a partir de allí y en el
momento en que el microprocesador ordena la patada de arranque el servo de tracking comienza a trabajar en lazo cerrado y todo el control es local inclu-
78
CLUB SABER ELECTRÓNICA
yendo el encendido y apagado del motor radial. En
realidad, tanto el movimiento de las bobinas como el
encendido del motor se realiza partiendo de la misma señal TE (tracking error), pero mientras una es
una función lineal de TE, la otra es un pulso breve y
esporádico cada vez que TE supera un valor considerado como límite. Este límite regula el máximo del
movimiento de la lente por la bobina, luego del cual
la misma toca contra la montura de la lente.
Los acontecimientos suceden del siguiente modo, luego que el pick-up se estaciona un poco antes
de la TOC. El microprocesador da la orden de encender el motor de rotación (con el laser previamente
encendido y enfocado sobre la zona metalizada del
disco). El haz caerá en una zona espejada arbitrariamente ubicada entre dos surcos (casualmente podría
estar ubicado en el centro de un surco, pero este sería un caso muy excepcional que no tiene sentido
considerar). De cualquier modo, como el surco tiene
una forma de espiral divergente, a poco que el disco
comience a girar el haz deberá pasar por un surco. A
partir de allí los fotodiodos E y F comienzan a generar una tensión de error que debidamente filtrada y
aplicada al driver de bobinas terminará moviendo rádialmente la lente en un seguimiento perfecto del
surco en espiral. La forma de señal de error será una
combinación de ruido aleatorio con un crecimiento
lento debido a que la lente debe moverse monótonamente hacia el exterior del disco para seguir la espiral. Ver figura 12.5.1.
Para encender el motor radial, basta con enviar
TE a un detector de nivel, de modo que cuando la
tensión TE supere un nivel determinado (típicamente elegido en 3V) el motor comience a funcionar. De
este modo el pick-up se mueve hacia el exterior en
C ÓMO
Figura 12.5.1
forma rápida y la lente se mueve hacia el centro del
disco exactamente en la misma magnitud. Ambos
movimientos se compensan entre sí, de modo que se
cancelan y la lente aparece como suspendida en un
mismo punto. Sin embargo se produjo un cambio
SE
R EALIZA
UNA
L ECTURA N ORMAL
muy importante, la lente se
movió dentro de su alojamiento de modo que ahora
tiene suficiente lugar como
para moverse nuevamente.
El sistema es simple y efectivo, sólo que requiere un filtrado extra de la tensión de
error de foco que se dirige al
detector de nivel. En efecto,
un filtrado con un capacitor
de elevado valor consigue
que a pesar de que la lente se
reacomode rápidamente, no
se produzcan cambios inmediatos en la tensión de entrada del detector de nivel, de
modo que el motor sigue encendido por un instante. Sin este filtro, el sistema
funciona pero con muchos y cortos encendidos por
segundo del motor. De acuerdo al valor del filtro, se
puede conseguir que el motor se encienda unas dos
veces por segundo, que es lo que se considera ideal.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
79
13) FALLAS
EN EL
13.1 Introducción
El diagnóstico de fallas en reproductores de CD
es un verdadero arte más que una ciencia. La realidad es que el reproductor manifiesta casi del mismo
modo un problema de foco, de tracking, o de velocidad. En este artículo le vamos a explicar cómo se
puede determinar el servo fallado sin ningún tipo de
duda.
Otro de los problemas que genera discusiones en
el service de reproductores de CD es el instrumental
utilizado.
¿Se puede reparar sin usar un osciloscopio?
Se puede y, más aún, a veces las indicaciones del
osciloscopio no son tan claras como las que puede
brindar un amplificador con un auricular conectado
detectando la señal de lectura RF o la señal de error
de los servos TE, FE o VE (no esfuerce su memoria
VE, es un invento del autor para referirse a la señal
de error del servo de velocidad, es la señal que se
aplica a la entrada del driver de velocidad y que cada fabricante llama con nombres diferentes).
¿Una vez que se determina que la falla está en el
servo de tracking, cómo se arregla?
Todas estas preguntas pretenden ser contestadas
en este artículo de manera ordenada y didáctica y el
lector puede estar seguro que las respuestas son concretas y prácticas porque se basan en técnicas de reparación que el autor o sus ayudantes aplica a diario
en su laboratorio de reparaciones al gremio.
¿Hasta dónde se debe llegar en las reparaciones?
A nivel de componentes o a nivel de conjuntos
completos. Todo depende de la marca y modelo del
reproductor, el nivel de precios de los componentes
es algo tan variable que no se pueden sacar conclusiones generales. En muchos casos se consiguen
ofertas de bandejas ópticas a un precio menor que el
pick-up solo. El autor suele desconfiar de esas ofertas y muchas veces prefiere reparar una bandeja antes que tentarse con una oferta generalmente deshonesta y sin ninguna garantía. Claro que reparar un
pick-up a nivel de componentes (por ejemplo cambiar un engranaje con un diente roto), depende de tener un buen stock de bandejas con fallas para recuperar materiales. En la jerga esto se llama “cirujear”
80
CLUB SABER ELECTRÓNICA
M OTOR
DE
SLED
y no es una técnica muy aconsejable ya que estamos
reemplazando piezas falladas por otras usadas. En
fin, la decisión de aplicar cirugía menor o mayor depende del cirujano y éste debe tomar la decisión en
función de las circunstancias. Analice los costos de
los conjuntos de componentes y compare con el
tiempo de reparación a nivel de componentes individuales.
13.2 El Movimiento Compuesto del
Pick-Up y el “Juego Muerto”
El pick-up tiene un movimiento compuesto,
cuando todo el pick-up se mueve hacia fuera mediante el motor de sled la lente se mueve hacia adentro por medio de la bobina de foco y compensa el
movimiento anterior para que el haz no cambie de
posición. Si Ud. recuerda las dimensiones del haz y
el ancho del surco se dará cuenta que no es una tarea
menor conservar la posición relativa de ambos. Es
como realizar equilibrio sobre una cornisa durante
un temblor de tierra. Digamos que el sistema está
preparado para trabajar mientras se produce un temblor de tierra pero no para funcionar durante un terremoto. Con esto queremos decir que es necesario
que el movimiento del motor sea suave y que no se
repita muy rápidamente.
El motor de sled, las colizas de desplazamiento,
los bujes (generalmente de bronce sinterizado que
son reemplazados por un paupérrimo plástico en los
pick-up de dudosa procedencia) los engranajes reductores, los engranajes sinfín, etc, etc. deben ser de
una precisión absoluta y estar perfectamente lubricados para evitar los movimientos bruscos (el terremoto) del pick-up.
El sistema mecánico de transmisión debe tener
algún modo de evitar el juego muerto de los engranajes sin endurecer la transmisión. El juego muerto
se produce cuando un engranaje tiene (por su tolerancia de fabricación o por desgaste) un hueco mayor que el diente hermanado. Ver figura 13.2.1.
En ella se observan los dos casos más comunes,
pero existen otros más difíciles de dibujar relacionados con el desgaste de los dientes. Observe que un
engranaje se puede mover una distancia determinada
antes de transmitir su movimiento al otro; justamente el problema se produce porque el motor de sled se
encuentra sin resistencia mecánica y se acelera hasta
FALLAS
Figura 13.2.1
que el engranaje que se mueve hace tope con el quieto y se produce un movimiento brusco.
¿Y cuál es la consecuencia de ese movimiento
brusco?
Generalmente, la consecuencia es un error de lectura corto o largo dependiendo del estado de los dos
servos de posición (foco y tracking).
13.3 Sistemas Mecánicos que Reducen
el “Juego Muerto”
Si el lector es un reparador de la vieja época seguramente conoce los sistemas reductores del juego
muerto porque se utilizaban en el mecanismo del dial
de las viejas radios de buena calidad. El problema
allí era similar al del mecanismo de CD; el juego
Figura 13.3.1
EN EL
M OTOR
DE
SLED
muerto no permitía sintonizar con precisión las emisoras de OC ya que no existía una reacción inmediata del tandem al realizar una acción sobre el eje del
dial, sino que se necesitaba girar un buen ángulo para que el tandem reaccionara.
Para los técnicos mas jóvenes: el tandem era un
conjunto de dos o más capacitores variables del orden de los 200 a 500pF de capacidad máxima, que
variaban al unísono por estar montadas en un eje común. Este dispositivo se encargaba de sintonizar el
circuito de antena y el oscilador local de la radio,
considérelos como varicaps mecánicos. Un juego
muerto entre engranajes se puede evitar principalmente con dos métodos: el método del engranaje
partido y el método de la cupla antagónica y ambos
se utilizan por igual. En la figura 13.3.1 se puede observar el método del engranaje partido.
La figura debe entenderse del siguiente modo: el
engranaje que imprime el movimiento está rebanado
en dos mitades independientes; estas dos mitades están relacionadas con un resorte de expansión o de
contracción de modo que los dientes queden desplazados entre sí. Antes de acoplar los engranajes se
desplazan las dos mitades, de modo que los dientes
del engranaje enfrentado trabe el retorno de las dos
mitades a su posición de reposo. Con esto se elimina
el juego muerto pero las pérdidas de transmisión
pueden resultar elevadas sobre todo cuando el lubricante entre las dos mitades del engranaje se endurece por acción del tiempo y el polvillo atmosférico.
Este sistema, muy utilizado por otra parte, adolece de un grave problema cuando el dispositivo se utiliza en un ambiente con mucho polvo atmosférico.
Cada tanto se debe realizar un mantenimiento preventivo consistente en desarmar las dos mitades, limpiar el lubricante y volver a armar el sistema cruzando la misma cantidad de dientes que se cruzaron en
fábrica al armar el sistema por primera vez. Por lo
común, los reparadores se dan cuenta que el sistema
necesita lubricación y proceden al desarme sin observar el entrecruzamiento de dientes.
Lo más común es que vuelvan a armar el mecanismo sin cruzar los dientes y el sistema tenga juego
muerto y cortes del sonido tal como antes de cambiar
el lubricante.
Con referencia al lubricante a utilizar es muy poco lo que se puede decir, ya que no es común que ingresen lubricantes especiales por distribuidores confiables dado su poco margen de ganancia. El autor,
luego de probar diferentes lubricantes fabricados localmente, observó que todos ellos tenían contenido
alcalino o ácido y por lo tanto atacaban a los metales
en mayor o menor medida. Definitivamente el autor
considera que lo más indicado es la vaselina sólida
CLUB SABER ELECTRÓNICA
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M ANTENIMIENTO
Y
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DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
de uso medicinal ya que sus fabricantes se cuidan de
que no tengan contenido ácido o alcalino dado su uso
íntimo en órganos extremadamente sensibles. En todo caso el mayor problema de la vaselina se encuentra en su elevada capacidad de fluir lo que hace que
la necesidad de lubricación se vuelva más frecuente.
En cuanto a dónde lubricar y dónde no debe lubricarse es cuestión de observar atentamente una bandeja
nueva o conseguir el manual original del equipo en
alguna cooperativa de técnicos o en la colección de
discos CDROM de “Saber Electrónica”. Como criterio general recuerde que los componentes que se
desplazan a una baja velocidad relativa se deben lubricar con grasas y los que se mueven a elevadas velocidades, con aceites. Los bujes de bronce sinterizaFigura 13.3.2
do no requieren lubricación ya que son autolubricantes (se reconocen por su color amarillo oscuro y su consistencia porosa y porque
siempre se usan en contacto íntimo con
ejes de acero (se los utiliza en las colisas
del pick-up es decir en los ejes cilíndricos
de desplazamiento). Mejor deberíamos
decir que los bujes sinterizados no deben
lubricarse porque los lubricantes los afectan en modo tal que al principio reducen el
rozamiento, pero a las pocas horas lo incrementan (vea la figura 13.3.2). El segundo sistema para anular el juego muerto es
el método de la cupla antagónica que puede observarse en la figura 13.3.3.
Observe que los sistemas mecánicos
que utilizan el método del engranaje partiFigura 13.3.3
do terminan acoplando el pick-up con un
13.4 Determinación del Servo con Fallas
engranaje sin fin o engranaje tornillo. En cambio los
sistemas de cupla antagónica utilizan un acopla¿Que servo está fallando, el de foco, el de tracmiento con engranaje lineal. Allí en este engranaje
lineal es donde se realiza el acoplamiento que anula king o el de velocidad?
En realidad, cuando funciona el motor de sled
el juego muerto.
En efecto, observe que el engranaje lineal tiene parecería que el servo que más se exige es el de tracdientes con el mismo paso que el engranaje de aco- king, sin embargo el autor asegura que ambos servos
plamiento pero con diferente ángulo de ataque de están exigidos y el mas débil es el que pierde.
Lo primero que debe Ud. hacer es relacionar las
modo que al avanzar diente contra diente terminan
calzando sin juego muerto. La cupla antagónica es fallas o cortes de audio con el movimiento del motor.
justamente la que aprieta los dientes del engranaje li- Simplemente mire el motor y escuche el audio; si caneal contra los del engranaje circular para eliminar el da vez que se enciende el motor se corta el audio significa que el desencadenante es el motor de sled (el
juego muerto.
Este sistema no tiene graves problemas de lubri- temblor de tierra).
Si Ud. observa que el disco se detiene, se realiza
cación debido a que la grasa se coloca en un lugar
muy accesible y puede renovarse cuando se desea. una búsqueda de foco, comienza a girar nuevamente
Por otro lado, los problemas de lubricación se gene- el disco, se ajusta la velocidad y luego se abre el auran en el uso de ejes muy largos o piezas con planos dio; evidentemente significa que se cortó el lazo de
de apoyo muy exagerados (como es el engranaje par- foco y el sistema tuvo que comenzar todo desde cetido) ya que la menor cantidad de polvo es suficien- ro. No hay duda de que el servo de foco generó una
falla que arrastró en su caída a los otros dos servos.
te para evitar que las piezas se deslicen.
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CLUB SABER ELECTRÓNICA
FALLAS
El problema es que no sabemos la magnitud del temblor de tierra. Si el temblor es un terremoto no hay
servo que aguante. Por lo tanto, verifique primero la
lubricación y el estado general del desplazamiento
del pick-up y vuelva a probar.
Si el audio se corta pero el motor no se detiene,
significa que la falla es menor a la anterior. Todavía
no podemos decir que el servo de foco está libre de
culpa y cargo. Para saberlo debemos utilizar el osciloscopio conectado sobre la señal FE. Los oscilogramas sobre FE siempre tienen una oscilaciones cada
vez que enciende el motor de sled pero las mismas
no deben ser mucho mayores que las normales cuando el motor de sled está detenido. Considere a la tensión de error de foco y de tracking como si fueran
sismógrafos, uno de movimiento telúricos verticales
y otro de movimientos telúricos horizontales. Los
oscilogramas van a depender del temblor pero también de las condiciones del servo.
Si un servo tiene poca ganancia va a tener que generar una tensión de error muy grande para controlar
la bobina. También puede ocurrir que el servo tenga
una ganancia correcta a ciertas frecuencias pero que
no gane lo suficiente a las frecuencias correspondientes al movimiento del motor de sled. Entonces el
oscilograma de la tensión de error tendrá una respuesta normal al ruido pero una mala respuesta al escalón del motor de sled. El único secreto para no
equivocarse en el diagnóstico es la práctica obtenida
osciloscopiando aparatos que funcionan bien y otros
que funcionan mal. Si el oscilograma de foco es normal y se produce un corte, conecte el osciloscopio
sobre TE y controle que no haya un corte del loop (se
produce una suspensión del ruido que se reemplaza
por un oscilograma plano durante unos instantes y
luego retorna a la señal de ruido; el corte puede durar tan poco como 200 o 300 mS si no se llega a cortar el servo de foco).
Los cortes del servo de velocidad pueden ser muchos más cortos al extremo que se pueden escuchar
como si fuera un balbuceo o un tartamudeo. El servo
Figura 13.4.1
EN EL
M OTOR
DE
SLED
de velocidad por lo general, se corta siempre por
simpatía; es decir, que casi nunca es el promotor de
un corte de audio, pero es cierto que los cortes reiterados de tracking desenganchan al servo de velocidad.
Para analizar los servos de foco, tracking y velocidad en el preciso momento del encendido del motor de sled se utilizan los dos haces del osciloscopio
en uno ya tenemos conectados la señal FE en el otro
debemos conectar la señal SLO. El sincronismo del
osciloscopio se debe producir con la señal de sled y
el oscilograma será similar al que mostramos en la
figura 13.4.1.
¿Por qué la señal normal tiene forma de ruido?
Las señales de error tienen una forma que acompaña a la forma del parámetro que corrigen. El error
de foco tiene una forma que sigue al espesor del disco y a la constante de difracción del plástico en cada
punto explorado del disco. Estos parámetros se modifican aleatoriamente y dan lugar a la generación de
una señal de ruido o tensión de cambio aleatorio.
De qué depende el nivel de ruido en FE TE o VE.
Depende de la variación del parámetro pero también
depende de la ganancia de lazo cerrado del sistema.
Si el amplificador de error tiene baja ganancia el servo funcionará flojito y la tensión de error que se genera tendrá una amplitud mayor a la normal.
¿Cuáles son las amplitudes normales de las señales de error?
Lamentablemente se puede predecir la forma, pero no se puede predecir la amplitud; consiga el manual de service ya que esta amplitud cambia con la
marca o modelo de equipo. En principio, en el Aiwa
330 la amplitud nominal es de 200 a 400 mV para FE
o TE.
13.5 Cómo Reparar sin Osciloscopio
Las frecuencias de muchas señales de un reproductor son audibles y es
más práctico utilizar como elemento de medición
un amplificador estereofónico que un osciloscopio. A las pruebas me remito. Ud. trató de ver con
el osciloscopio la señal de
FE durante la búsqueda de
foco. Realmente es más
escurridiza que un pesca-
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M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
do enjabonado. Para verla en la pantalla, se requiere
un osciloscopio digital con memoria y eso suele ser
costoso. Si Ud. cuenta con 1200 dólares para comprar uno, seguramente no se dedica a la reparación,
así que no puede ofenderse si yo le dedico este articulo a los que no tienen ese dinero y son mis verdaderos colegas.
La técnica es muy sencilla y no requiere grandes
explicaciones. Simplemente conecte cada canal del
amplificador como un canal del osciloscopio y escuche las señales de un equipo que funciona correctamente; nos referimos a FE, TE y VE en el canal izquierdo y a SLO en el derecho mientras se reproduce un disco. Esta técnica inventada por el autor es tan
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DE
CD
novedosa, que aún no tenemos experiencias concretas. Por ahora es una técnica que merece ser usada,
experimentada, adaptada y modificada. Lo más interesante es que si uno usa un centro musical para reproducir las señales de audio, puede grabarlas para
emplearlas más adelante cuando recibe un equipo
con fallas.
Llegando un poco más allá, si utiliza un centro
musical con medidores de salida del tipo de display
de barras, podrá inclusive analizar señales subsónicas que no pueden ser reproducidas por el parlante y
por lo tanto no pueden escucharse. Demás está decir
que si no tiene un amplificador propio, puede utilizar
el del equipo que está reparando.
14) ANÁLISIS DEL SERVO DE TRACKING
EN UN R EPRODUCTOR AIWA
14.1 Introducción
Un disco de vinilo tiene un modo de salto muy
precario. Si a Ud. no le gusta un tema, toma el pickup lo levanta y lo lleva a otro tema. También, de cierto modo, tiene un modo de exploración programado.
Ud. puede anotar en un papel qué tema desea escuchar y en qué orden y luego escucharlo de acuerdo a
lo anotado. Un disco CD por lo tanto debe tener un
modo similar para no estar en desventaja. A la hora
de diseñar el sistema, los ingenieros de Philips no escatimaron detalles y es así como se desarrollaron todos las prestaciones mejoradas de un centro musical
moderno.
Lectura programada, modo stop, búsqueda rápida
en directa o inversa, lectura aleatoria, etc, etc, son ya
modos de funcionamiento dominados por el gran público joven. Los usuarios no tan avanzados, simplemente colocan los discos y los escuchan como lo ordenó el editor. Sin embargo, aún en este caso, el reproductor entra automáticamente en el modo salto
cuando se produce algún corte de señal (no importa
adónde haya saltado el pick-up, siempre retorna a los
últimos datos de audio que se ejecutaron antes de
volver a abrir el audio). Inclusive durante la secuencia inicial de arranque el pick-up se mueve en un modo salto controlado por el fin de carrera.
Es muy difícil que un equipo que funciona correctamente en el modo normal, tenga problemas en
el modo salto. Queremos decir que un óptimo funcionamiento en la lectura normal garantiza que el
modo salto se ejecute correctamente. Si el modo sal-
Figura 14.2.1
to presenta fallas, es conveniente verificar el modo
normal utilizando discos de prueba especiales porque seguramente aparecerá una falla oculta debido a
los sistemas de recuperación de la información que
son muy desarrollados y efectivos y que tapan fallas
menores del servo.
En esta serie de artículos que tratan el tema de los
reproductores de CD de un modo eminentemente
práctico, no hay lugar para un estudio completo del
modo salto. Preferimos utilizar el espacio para indicar prácticas de reparaciones más probables pero no
dejaremos de dar una explicación, aunque sea somera sobre el tema que ocupará.
El tratamiento será por supuesto diferente a lo habitual, pero consideramos que vale como un comentario descriptivo del tema más charlado que lo habitual pero igualmente valioso.
14.2 El Modo “Salto”
El lector recordará que hicimos alguna mención
al modo salto y aclaramos inclusive que el modo salto estaba organizado por tipo de salto; es decir salto
de 1 surco, de 10 surcos o de 100 surcos. Quiere decir que ya hablamos del salto, pero lo hicimos en forma genérica, en este artículo vamos a hacer el análisis de la condición de salto con más precisión y mucho más detalle. Lo único que sabemos hasta ahora
del salto, referencia a la necesidad de ese modo de
trabajo.
¿Para qué necesitamos que funcione el modo
salto en un equipo?
Para que funcione la búsqueda de temas, el stop, la
recuperación luego de un
corte, el modo programado, etc, etc.
En pausa o stop, el reproductor está funcionando
en el modo salto, lo mismo que cuando está realizando búsqueda de temas.
¿Cuál es entonces la diferencia entre las dos funciones?
La diferencia está en el tipo de salto que se está
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Y
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DE
R EPRODUCTORES
efectuando. Un reproductor tiene
tres tipos diferentes de salto, por
ejemplo un salto
de 132 pistas o
surcos lo da de un
modo muy ordenado. El microprocesador tiene programados
internamente saltos de
100 surcos, saltos
de 10 y saltos de 1.
Los saltos de 1 no
requieren el uso
del motor; en efecto, el motor radial
Figura 14.2.2
no es requerido en
el salto de uno y
tampoco en los saltos de 10 en los de 100 se usan
tanto el motor radial como la bobina de tracking en
una secuencia muy ordenada. De esta manera se facilita la programación del micro en el modo salto ya
que el programa sólo contempla tres tipos de salto, y
la posibilidad de combinarlos.
¿En dónde se encuentra la sección de salto?
Todo depende del reproductor. En el AIWA 330 y
en la mayoría de los reproductores no es una sección
en particular, sino que el mismo CXA1082 tiene un
circuito para el modo salto y otro para el modo normal. El que veíamos en el artículo anterior es el modo normal, el que veremos acá es el circuito en el
modo un salto. (Ver figura 14.2.1).
Los componentes externos no cambiaron y eso es
lógico. Obviamente tienen que estar en el mismo lugar. Lo que cambia es el circuito interior del integrado mediante la operación de llaves electrónicas que
serán mencionadas como TM1, TM2 hasta TM6. Las
llaves electrónicas están controladas por el microprocesador del mismo modo que se encontraban
controladas las del servo de foco. En realidad hay algunas diferencias, en aquel caso y por una razón de
velocidad, algunas llaves eran manejadas directamente a través de una "patita" conectada a la señal
DEFECT proveniente del CXA1081. Apenas falta la
señal del disco la señal DEFECT que sale de 1081
ingresa al 1082 y mueve la llave interna correspondiente en forma automática, sin pasar por el microprocesador siendo ésta, una forma rápida de solucionar el problema. Con el método normal, si esperábamos a que reaccione el microprocesador no se produce la corrección de la constante de tiempo con sufi-
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DE
CD
ciente velocidad y el sistema pierde el foco definitivamente y debe realizar todo el proceso de búsqueda
completo.
En el circuito de tracking relacionado con el modo salto hay una "patita específica" del CXA1082
por donde se comunica con el micro, esa patita se
llama DIR (patita 21) y es un complemento de la información enviada por el hilo data que es el mismo
que usamos en el servo de foco. Esa patita específica realiza la parte de la tarea que requiere velocidad
que es la conmutación de una llave interna que cambia la dirección del movimiento de la lente o del motor para que el movimiento se detenga en seco sin
inercia. La palabra DIR significa dirección de cruce
y es responsable de la dirección y de la culminación
del salto; cuando la señal DIR cambia de estado la
llave interna conmuta de un generador de corriente a
otro. En la figura 14.2.2 mostramos las señales características de un circuito de tracking, y en la figura 14.2.3 se da un dibujo del surco para el salto de 1
surco.
¿En el salto, el servo funciona como un sistema
de lazo cerrado?
No, el sistema no es realimentado en el sentido
que nosotros le dábamos hasta aquí pero podemos
decir que tiene realimentación a micro.
El sistema genera una corriente de corrección en
la entrada del amplificador de error. Esa corriente es
entrante en cierto momento y saliente en otro, de
acuerdo a cuál de las llaves TM3 o TM4 están cerradas. Lo cierto es que esas corrientes generan escalones de tensión en la salida del amplificador que mueven la lente en el sentido deseado y con gran veloci-
A NÁLISIS
DEL
S ERVO
DE
dad (observe que la
llave TM2 cerrada
evita que las señales TAO de control
de la bobina de la
lente lleguen al
motor). Si el escalón de tensión dura
poco el salto es pequeño (un surco)
pero para el salto
de 10 sólo basta
con mantener el escalón de tensión
por más tiempo.
Vamos a analizar
ahora el tema de la
realimentación a
micro; el interruptor TM1 permanece cerrado en el
modo salto (cortaFig. 14.2.3
do la realimentación de los fotodiodos), esto significa que el modo de salto no tiene la
realimentación clásica que conocemos a través de los
fotodiodos, pero tiene otra realimentación que no es
la clásica que todos conocemos. La señal TE que ingresa a la pata 46 del CXA1082 (puede observar el
circuito del AIWA 330 que le entregamos en el artículo anterior) se envía a un comparador cuya salida
se encuentra conectada al conocido hilo SENSE de
propósitos generales. De ese modo, cada vez que TE
tiene una variación alrededor del valor de referencia
el micro se entera y sabe cuántos surcos se saltaron.
Si tiene alguna duda con referencia a esta realimentación en alguna reparación concreta, utilice el método de escuchar el audio conectando el amplificador
sobre el hilo SENSE, pida un salto de un tema a otro
y escuchará un fuerte ruido que indicará los pasos
por cada surco. Esta es la que llamamos realimentación a micro. Ver figura 14.2.4.
Figura 14.2.4
T RACKING
DE UN
R EPRODUCTOR AIWA
Sobre la entrada del operacional amplificador de
error de tracking se conecta otra llave (no indicada
en el circuito) y que se llama TM7. Esta llave parece
que hace lo mismo que TM1. Sin embargo no es así,
ya que esta llave conectada en la entrada del operacional, lo está a su vez conectada sobre el resistor de
realimentación negativa de la salida es decir que está sobre un punto de baja impedancia, más cerca del
amplificador de error (A01) y al estar más cerca del
amplificador, más que cortar el lazo de realimentación sirve como freno electrodinámico de la lente.
En los altos de mayor tamaño debe funcionar el
motor radial. Observe que las llaves TM3 y TM4 están controlando directamente el amplificador de
error que controla las bobinas, pero por separado están las llaves TM5 y TM6 que controlan al amplificador A02 que su vez controla al motor radial. Entienda el circuito Ud. mismo, operando por comparación. El símbolo de generador de corriente, debe
analizarse como si tuviéramos una resistencia puesta
a una fuente no de tensión alta, por ejemplo 500V. Si
a esa fuente de 500V con una resistencia en serie le
cambio la carga, pero de modo que la resistencia total sufra sólo un pequeño cambio, en realidad no modificó casi la corriente; por esa razón a esa disposición se la llama fuente de corriente. Yo sé que por el
circuito va a circular siempre la corriente que está
marcada al lado del generador. Nosotros podemos
decir cuánto va a cambiar la tensión de salida del
operacional. De ese modo tendremos pequeños saltos necesarios para que el haz salte al surco de al lado o para que salte 10 surcos. En realidad el tamaño
del salto depende de cuánta corriente circule por la
bobina de tracking y ésta no sólo depende de la tensión aplicada, sino que depende de cuánto tiempo
mantengo ese escalón de tensión. La corriente crece
con el tiempo que mantengo aplicado el escalón de
tensión, por ejemplo 100 microsegundos o 3000 microsegundos.
14.3 Condiciones Generales de Salto
Sintetizando, para saltar hacia
un lado cierro la llave TM4 y en
determinado momento cierro el
TM5 para cortar el salto en seco. Pero aunque parezca fácil,
no es fácil dar un salto, hay que
tener en cuenta un montón de
detalles que en el fondo no los
podemos manejar. Es bastante
poco lo que se puede hacer en la
parte de salto.
Para el usuario, si el equipo tar-
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M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
Figura 14.4.1
88
CLUB SABER ELECTRÓNICA
A NÁLISIS
DEL
S ERVO
DE
da en llegar al surco 30 segundos o 1 minuto va a ser
igual, pero si el sistema tiene una falla probablemente se trate de un problema en la sección de freno o en
la realimentación del hilo sense, si es que el resto del
servo funciona bien en el modo normal.
Recuerde que cuando el servo de tracking tenía
mucha ganancia oscilaba, quiere decir que es posible
que muchas cosas puedan alterar el modo de salto,
pero seguramente esas cosas primero van a operar el
modo de lectura normal que lo verificaremos primero. Si el equipo está ajustado y es de buena calidad
en un segundo pasa del tema 1 al 10 y suena la música casi instantáneamente.
Lo único que cambia en los saltos de 1 o de 10 es
el tiempo que las llaves están cerradas o abiertas. En
el salto de 100 debemos operar el motor; los circuitos deben ser independientes y esto se logra cortando la conexión normal desde TAO al amplificador
del motor SL.
Es decir que lo que nosotros queremos es que los
dos circuitos, el del manejo del motor y el de manejo de la bobina sean independientes, que los maneje
el microprocesador cerrando llaves, pero no que uno
maneje al otro. Como observamos, si se cierra TM2
los sistemas quedan aislados.
Si se observan los dos circuitos, se ve que la diferencia es que los generadores para el control del
motor son de algo más de corriente (22 microamperes). Hay una cosa que es importante, tanto el salto
de uno como el salto de 10 no tienen la realimentación clásica. pero tienen otro tipo de realimentación,
es una especie de ralimentación por microprocesador. Esto ocurre sólo en los saltos de 1 o 10, el salto
de 100 es un salto en el vacío sin control. Si no salió
bien luego se hace un pequeño salto de corrección.
El salto de cien se hace por tiempo programado en el
micro, cuando se llega al final se enciende el motor
al revés.
14.4 Descripción del Circuito
Completo del AIWA330
En esta sección vamos a analizar la señal desde el
momento que entra desde los fotodiodos D y F hasta
el momento que sale con destino hacia los dos driver: el de motor y el de bobina de tracking. Todo el
análisis lo vamos a realizar con referencia a la figura 14.4.1 que es un circuito completo que contiene
toda la sección de tracking incluyendo los correspondientes drivers.
El análisis comienza en el conector COM1 en
donde las patas 1 y 2 son las que traen la información
de los fotodiodos E y F. Desde el conector hay una
T RACKING
DE UN
R EPRODUCTOR AIWA
simple conexión por una pista de circuito impreso
hacia las patas 11 y 10 correspondientes a los fotodiodos E y F.
Las tensiones continuas nominales en estas dos
patas, son exactamente igual a la tensión de referencia, es decir 2,5V. El reparador debe observar que estas dos tensiones permanecerán siempre en el entorno de los 2,5V, cuando los fotodiodos E y F tienen
una iluminación normal. Es obvio que debe haber algún apartamiento de esta tensión de los 2,5V, pero el
apartamiento es tan leve que un téster no lo va a reconocer, inclusive estas tensiones no dependen de
que los fotodiodos estén conectados o que las pistas
de conexión no estén cortadas. Es decir que la tensión en las patas de entrada dependen tanto del circuito integrado como del circuito de excitación del
pick-up. Esto significa que con el pick up desconectado obtendremos sobre las patas de entrada 10 y 11
un valor de 2,5V. En cambio si medimos la tensión
proveniente del pick-up encontraremos una tensión
que oscila entre los 2,5 y los 5V, dependiendo del
téster con el cual realizamos la medición.
Esto es así, porque los fotodiodos al no tener excitación luminosa tienen una impedancia realmente
elevada.
Si la medimos con un téster digital que tenga una
impedancia alta se producirá un divisor de tensión
entre la resistencia inversa de los fotodiodos y la impedancia de entrada del téster. Y según ese divisor
obtendremos una tensión que está comprendida entre
los valores ya indicados. Adentro del circuito integrado, estos dos valores de tensión ingresan a un
conversor corriente tensión exactamente igual a los
existentes en el servo de foco. Como componentes
externos tenemos el resistor fijo R6 y el reset SFR1
que es el balance del tracking. Estos componentes
cambian la tensión de referencia de uno de los conversores corriente tensión de modo tal de poder nivelar la salida de los mismos y obtener una tensión de
error nula cuando los fotodiodos están iluminados
por igual.
La tensión de salida de los conversores corriente
tensión se envía por el interior del circuito integrado
hasta la matriz de tracking que termina generando la
tensión TE por la pata 20. La tensión de tracking
error se envía ahora a un conjunto de resistores y capacitores que producen un pre filtrado de la tensión
de error y además a un potenciómetro el SFR3 que se
encarga de ajustar la ganancia de tracking.
Si usted lo observa detenidamente, este preset está colocado como si fuera un control de volumen;
con la diferencia de que el terminal que va a masa está conectado a la tensión de referencia VR. De este
modo no se produce variación de la tensión continua
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Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
nominal sino que se ajusta el valor de salida de la
tensión de error.
Observe que existen dos salidas de este circuito
de filtrado. Por un lado tenemos una salida variable
que es la que se obtiene desde el punto medio de preset SFR3 y que se dirige a la pata 45 (entrada de señal de tracking error del circuito integrado
CXA1082). La otra tensión es un nivel fijo que no
pasa por el preset y que ingresa a la pata 47 del 1082
con destino al circuito antichoque.
La señal que entra por la pata 45 TE, va a sufrir
todo un procedimiento de filtrado con un filtro de
tiempo variable en el interior del 1082. Y finalmente
terminará saliendo por la pata 11 TAO del mismo,
con destino a los siguientes circuitos. Los componentes externos que producen alguna influencia sobre la señal TAO son varios. Por un lado sobre la
misma señal TAO tenemos un circuito de realimentación que determina la ganancia del amplificador de
error interno del 1082. Observe que en la pata 11
existe un resistor llamado R17 que está conectado
por el otro lado a la pata 12. Esta es el terminal de
realimentación negativa del circuito amplificador de
error. De este modo, variando el resistor R17 el diseñador del circuito ajusta la ganancia máxima del circuito de lazo cerrado de tracking.
Otro componente importante involucrado en el
servo de tracking es el capacitor C26 conectado entre la pata 8 y 9 del circuito integrado. Este capacitor
realiza un filtrado de la señal de error, que se conmuta internamente en función de las señales que entregue el circuito antichoque. Las conmutaciones internas, como sabemos, son controladas por la información que le ingresa al 1082 por el terminal de data.
Otros componentes que afectan el funcionamiento
del servo de tracking son el resistor R22 y el capacitor C31. Ambos conectados entre la pata 17 y la
tensión de +5V. Estos componentes determinan la
compensación de fase del servo de TE. Esta compensación no sólo se varía con estos dos componentes
externos sino que también puede variar de acuerdo a
los datos enviados por el microprocesador.
Por último obtenemos la señal en la pata 11 TAO,
el destino principal de la misma es excitar al driver
de la bobina de tracking. Para ello ingresa en la pata
25 del BA6296 haciéndolo a través del resistor R90.
El driver se encargara de generar la tensión de error
que se aplicará posteriormente a las bobinas de tracking conectadas en las patas 26 y 27. La red externa
R91 y C85 es una compensación de alta frecuencia
ya que la bobina de tracking tiene una componente
inductiva que debe ser compensada en alta frecuencia.
Pero si observamos nuevamente la pata 11, vere-
90
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
mos que existe una derivación que saliendo de esta
pata se dirige a la sección del motor SL. El tratamiento de esta tensión de error del motor SL se realiza también dentro del mismo circuito integrado
CXA1082 que cuenta con un operacional dedicado a
esa función. Exteriormente al circuito integrado se
se utiliza una red compuesta por los resistores R18 y
R19 que conjuntamente con los capacitores C28 y
C29 conforman un filtrado de la señal antes de entrar
a la pata 13.
Vamos a analizar ahora el circuito del amplificador de error del motor SL. Externamente, además de
la red de entrada existe una realimentación desde la
salida SLO hacia la pata 14 que es la entrada SL-. La
red de realimentación consiste en un resistor con un
capacitor en paralelo para reducir la respuesta en frecuencia al mismo tiempo la pata 15 esta conectada a
la tensión de referencia de 2,5V a través de R21. Con
este circuito a medida que la tensión de entrada va
creciendo crece instantáneamente la tensión de salida. Pero hasta que no se llega a un valor de tensión
de salida tal que se venza la cupla de rozamiento, el
motor permanece detenido. Es decir que se genera
un escalón de tensión que lentamente crece a medida que la óptica se va desplazando hacia la parte externa del disco. Antes de que la óptica llegue a su tope mecánico la tensión de salida ya es suficiente para que se produzca el movimiento del motor.
Si no existiera una red capacitiva de entrada, instantáneamente se produciría una merma en la tensión
sobre la pata 13 y el motor se detendría, luego de un
instante se volvería a encender. Esto generaría el clásico movimiento de máquina de cocer sobre el pickup y no se lograría mantener el tracking correcto. La
red capacitiva resistiva, genera un retardo en la tensión de entrada de modo tal que este cambio rápido
de la tensión TAO no llega inmediatamente a la pata
13 sino que lo hace después que se realice la carga
de los capacitores de filtro de entrada C19 y C28.
Esto significa que el motor SL está funcionando un
tiempo mayor y entonces el movimiento del pick-up
es más suave y no tan repetitivo.
14.5 Circuitos AIWA con el LA9241
En la actualidad, pretender todos lo circuitos de
los centros musicales impresos en papel, es absolutamente imposible. La manera moderna de trabajar
es por medio de la computadora y los discos de
CDROM. Por cierto, la revista Saber Electrónica
cuenta con un amplio surtido de circuitos en
CDROM de conocidas marcas, entre ellos los reproductores Aiwa. Para que los lectores observen como
A NÁLISIS
DEL
S ERVO
DE
T RACKING
DE UN
R EPRODUCTOR AIWA
Figura 14.5.1
se trabaja modernamente reproducimos en la figura
14.5.1 el circuito de la sección de servos de un reproductor de CD, que contiene al circuito integrado
LA9241. Actualmente es tal la diversidad de centros
musicales que los fabricantes estilan utilizar la misma plaqueta de CD en diferentes modelos de centros
musicales. Para evitar la reiteración de la información simplemente mencionan un modelo o código de
placa de CD que se utiliza en diferentes centros. En
este caso se debe individualizar cada uno de los circuitos por los integrados contenidos en ellos. Como
ejemplo mostramos el circuito de un LA9241, en él
hemos indicado todo aquello que está relacionado
con el servo de tracking. En principio, lo que mostramos en la figura 14.5.1 es un circuito simplificado
que nos ayuda a ubicarnos en los componentes más
importantes del sistema.
Observe que hemos marcado todo lo correspondiente al circuito de tracking partiendo de los fotodiodos E y F. En el caso que nos ocupa y a diferencia del caso anterior, la matriz de tracking está realizada adentro del mismo pick-up. Quiere decir que el
pick-up, que en este caso es el modelo KSSS-213F
ya entrega las señales amplificadas y convertidas de
corriente en tensión. De modo y ya en el interior del
9241 sólo existe una mínima matriz. Por ejemplo la
matriz de tracking sólo compara (resta) las entradas
F y E que ingresan por las patas 4 y 3 al circuito integrado para generar la señal TE. Por otro lado y
aunque no sea el tema que estamos tratando en este
artículo, se puede observar que en la sección de foco
la primer parte de la matriz se genera resistivamente
en el exterior del circuito integrado de modo que en
el interior sólo exista un comprador (restador) de las
tensiones que ingresan por las patas 1 y 2.
Luego se realiza todo el proceso del servo de
tracking en el interior del 9241 y las señales salen
por la pata 25 (SLD) con destino al driver y por la
pata 15 la señal de TO, que también está ingresando
posteriormente al circuito integrado driver.
Sobre el driver no daremos ninguna información,
ni siquiera colocamos el circuito; porque el mismo es
exactamente igual al visto anteriormente. Con la figura 14.5.1 es fácil ubicarse en el circuito general
que mostramos en la figura 14.5.2. Realmente lo único que hace falta agregar es saber dónde se encuentra el filtro del motor SL. Si verificamos en el costado derecho del circuito integrado vemos que hay una
CLUB SABER ELECTRÓNICA
91
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
DE
CD
Figura 14.5.2
patita la (Nº 28 llamada SLD). Sobre esta pata vemos
que está ubicado un filtro complejo formado por
R36, R37, C28 y C27, éste es justamente el filtro que
retarda el ingreso de la información de un integrado
hacia el otro. Por otro lado se puede observar (en la
parte inferior del circuito integrado) algunas otras
patas que no fueron mencionadas en el circuito anterior por tratarse de un circuito simplificado. La pata
7 TE, que es la salida de la matriz y la pata 6 que es
la entrada negativa del amplificador operacional de
error de tracking. Vemos que sobre la pata 7 hay un
punto de prueba marcado como tracking error, se deberá utilizar colocando el osciloscopio para verificar
el ajuste y la verificación del sistema. Se puede observar además como con la red resistiva capacitiva
R17, C13 se toma esta señal TE y se reinyecta a la
pata 8 (TES1) que está internamente conectada al generador de pulsos antichoque.
Podemos decir que colocando el amplificador sobre TE, se escuchará un ruido blanco muy característico, que tiene algunas variaciones de amplitud relacionadas con la velocidad de giro del disco. Si usted
observa que se produce algún corte en la señal de audio de reproducción de un disco y consecuentemente se produce un corte en la señal de ruido en el pun-
92
CLUB SABER ELECTRÓNICA
to TE, significa que el servo de tracking se está cortando aleatoriamente. Esto implica revisar las constantes de tiempo exteriores que ya les mencionamos
y los resistores externos que fijan la ganancia de lazo cerrado de tracking, ya que no existe un preset
que ajuste dicha ganancia.
En cambio puede ser un problema más evidente,
como por ejemplo que el disco gira un instante, después se detiene y la máquina pasa a STOP. En este
caso, al análisis de ruido del punto TE es significativo ya que nos indica en qué parte del circuito se produce un corte. Es evidente que si en el punto TE llegamos a escuchar una señal de ruido antes que se detenga, significa que los sistemas sensores a partir de
los fotodiodos D y F, los conversores de corriente
tensión y los amplificadores en las entradas están
funcionando correctamente hasta el punto TE. Es
evidente que se está produciendo algún inconveniente en el circuito integrado posteriormente a la reinyección de TE en el mismo.
En realidad el lector debe recordar, que este circuito integrado, como todos los otros dedicados al
servo de tracking; en realidad son circuitos integrados que cumplen con una doble función. Durante la
búsqueda funcionan en el modo de salto, de modo de
A NÁLISIS
DEL
S ERVO
DE
Figura 14.6.1
producir el primer movimiento del pick up hacia el
interior del disco; pero para que esto ocurra el circuito integrado debe modificar la posición de sus llaves
internas que lo llevan a trabajar en el modo salto. Como ya sabemos, para que se muevan estas llaves
siempre se deben recibir señales por el puerto de comunicaciones. La presencia de señales de datos, se
verificará observando el puerto correspondiente. Si
el lector observa en la parte superior izquierda del
circuito integrado, observará señales que obviamente están relacionadas con el tema. El nombre de las
señales nos permiten reconocer su función, por ejemplo las patas 51, 52, 53, están evidentemente relacionadas con el ingreso de datos.
Las señales en estas patas deberían verificarse
con un osciloscopio con memoria para verificar por
completo sus características. Sin embargo le proponemos al lector que conecte su amplificador de audio
sobre estas patas ya que las mismas tienen señales
que se repiten a una frecuencia incluida en la banda
de audio. Es decir que existen pulsos de datos, que se
repiten a frecuencias audibles y por lo tanto se deberá escuchar algún sonido cuando se produce transmisión de datos.
14.6 Reparación de los Bloques
Amplificadores del Motor de SLED
Hay una falla muy característica en un centro
musical, que nos debe guiar inmediatamente hasta el
circuito del motor de sled. Si usted observa que el
pick up realiza los movimientos correctos. Es decir
que va hacia el centro del disco y luego retorna una
pequeña distancia, encuentra el foco y luego comienza a girar el disco, ya sea que lea o no la TOC. En general nunca se llegan a escuchar los primeros datos
T RACKING
DE UN
R EPRODUCTOR AIWA
de música saliendo del disco,
pero eventualmente se pueden
escuchar algunos para luego
producirse el corte de las señales. Si mientras se está reproduciendo una parte del primer tema y el usuario pide un
salto hacia el interior del disco el salto se produce correctamente, pero luego se vuelve
a cortar y a producir el STOP.
Este tipo de falla suele despistar al técnico ya que al observar al pick-up moviéndose se
supone que todos los circuitos
del motor SL funcionan correctamente. Esto no es correcto ya que no significa que todos los componentes
estén funcionando bien.
En la figura 14.6.1 podemos observar cómo es
realmente el circuito y qué componentes son los que
pueden afectar un funcionamiento y no el otro, observe que la señal que genera todo el funcionamiento de la lente como del motor SL, es siempre la misma señal TE. Cuando se realiza el modo salto, el driver de motor SL queda conectado a través de la llave
al generador de salto. Este, a su vez recibe información desde el puerto serie serie. Es decir que el microprocesador genera las correspondientes señales
del puerto serie que comandan el generador de salto.
Una vez que se completó la búsqueda inicial de posición de la TOC, el generador de salto queda desconectado ya que la llave va hacia la posición superior.
En este punto estamos comenzando con la lectura del
disco, y lo primero que se lee como sabemos, es la
TOC. En algunos casos la TOC es muy pequeña como para que la lectura pueda realizarse con movimientos solo de la lente. En estos casos, la TOC se
leerá sin ningún inconveniente hasta leer la primer
parte del tema 1. Pero en algún momento la bobina
llegara a su tope mecánico y el motor SL entrará en
funcionamiento. Que todo esto ocurra depende de la
red R1, C1, R2, C2. Es decir que una falla en esta red
puede provocar la falla que nosotros estamos analizando. Imagínese el lector por ejemplo que el sector
R1 cortado. Esto significa que el amplificador SL jamás tendrá la tensión de entrada adecuada para mover al motor. Por lo tanto, esta falla nos debe llevar
al sector del circuito que corresponda.
En la figura se colocó el capacitor C1 Y C2 conectados a masa; pero en realidad van colocados a la
tensión de referencia. Esto significa que un corto en
el capacitor C1 anula la señal que saliendo del amplificador de error de TE llega al amplificador de SL.
CLUB SABER ELECTRÓNICA
93
M ANTENIMIENTO
Y
R EPARACIÓN
DE
R EPRODUCTORES
Es decir que provocaría la misma falla que un resistor R1 cortado. En tanto que el corto se presente sobre C2, la tensión del amplificador TE se verá atenuada antes de entrar al amplificador SL. Esto significa que el amplificador demorará una mayor cantidad de tiempo en llegar a la tensión de disparo, pero
al mismo tiempo el circuito se hace más rápido; esto
significa que el
motor arrancaría
en ciclos cada vez
más largos pero en
el momento de
arrancar haría una
corrección muy
rápida. Se aconseja que una vez determinado un error
en el circuito del
motor SL reemplace los componentes R1, C1, R2
y C2 sin tratar de
determinar cuál de
éstos es el afectado; estos componentes son de muy
pequeño costo.
Por último, y a
modo de aporte
teórico, en la figura 14.6.2 se reproduce una parte del
centro musical AIWA330, que hace
referencia al manejo de los motores y que complementa a los bloques dados en las
figuras anteriores.
De esta manera, damos por finalizada esta entrega, recordando
que en este ejemplar hemos descripto el funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de CD, deteniéndonos en la
lectura de datos y
94
CLUB SABER ELECTRÓNICA
DE
CD
en el manejo de los motores. Pero los reproductores
de CD poseen, además, otros bloques encargados de
diferentes funciones y que no fueron tratados en esta obra (bloque conversor, servo de velocidad, amplificadores de audio semidigitales y digitales, etc.)
debido a que son objeto de la próxima publicación.
Figura 14.6.2