Manual de Mantenimiento de Equipos Electrónicos de Línea Marrón

INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICO
DIRECCIÓN GENERAL DE FORMACIÓN PROFESIONAL
DIRECCIÓN TÉCNICA DOCENTE
DEPARTAMENTO DE CURRÍCULUM
Manual del Protagonista
Mantenimiento a equipos electrodomésticos de línea marrón.
Especialidad
Modo de Formación
Electrónica
Técnico General
Febrero 2017
INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICO
Cra. Loyda Barreda Rodríguez
Directora Ejecutiva
Cro. Walter Sáenz Rojas
Sub Director Ejecutivo
Cra. Daysi Rivas Mercado
Directora General de Formación Profesional
COORDINACIÓN TÉCNICA
Cra. Mirna Ileana Cuesta Loáisiga
Responsable Departamento de Currículum
Febrero 2017
ÍNDICE
Pág.
BIENVENIDA AL PROTAGONISTA .................................................................................................. 2
RECOMENDACIONES ....................................................................................................................... 3
Objetivo general: ............................................................................................................................... 4
Objetivos específicos: ...................................................................................................................... 4
UNIDAD I: Mantenimiento a equipos radio receptores. ................................................................ 5
1 Filtros pasivos. ............................................................................................................................ 5
1.1 Filtros pasa bajos. ...................................................................................................................... 5
1.2 Filtros pasa altos. ....................................................................................................................... 6
1.3 Filtros pasa bandas. ................................................................................................................... 6
2 Circuitos analógicos con Transistores (BJT y FET). .............................................................. 7
2.1 Interruptor electrónico. ............................................................................................................ 11
2.2 Amplificadores en AC y DC. .................................................................................................... 13
2.2.1 Amplificadores de pequeña señal con BJT........................................................................ 13
2.2.2 Amplificadores de pequeña señal con FET........................................................................ 22
2.3 Multivibradores. ........................................................................................................................ 23
Para saber más ................................................................................................................................ 25
3 Circuitos analógicos básicos con Op-Amp’s. ....................................................................... 27
3.1 Amplificadores. ......................................................................................................................... 27
3.1.1 Amplificador No-Inversor ..................................................................................................... 27
3.1.2 Amplificador Inversor ........................................................................................................... 28
3.2 Comparadores. .......................................................................................................................... 29
3.3 Convertidores de onda. ............................................................................................................ 30
3.4 Osciladores. .............................................................................................................................. 34
3.5 Filtros activos. ........................................................................................................................... 41
3.5.1 Filtros activos pasa bajos. ................................................................................................... 42
3.5.2 Filtros activos pasa altos. .................................................................................................... 42
3.5.3 Filtros activos pasa banda. .................................................................................................. 43
4 Osciladores con IC555. ............................................................................................................ 43
4.1 Multivibrador Astable. .............................................................................................................. 43
4.2 Multivibrador Monoestable. ..................................................................................................... 44
5 Modulación y demodulación de señales eléctricas (AM y FM). ........................................... 45
5.1 Introducción a Audio ................................................................................................................ 45
5.2 Modulación ................................................................................................................................ 47
5.2.1 Onda continúa modulada ..................................................................................................... 47
5.2.2 Modulación de Amplitud ...................................................................................................... 47
5.2.3 Tipos de Modulación de Amplitud ...................................................................................... 48
5.2.4 Sobre Modulación ................................................................................................................. 48
5.3 Bandas Laterales de AM .......................................................................................................... 48
5.3.1 Ancho de Banda de AM ........................................................................................................ 49
5.3.2 Potencia de Banda Lateral .................................................................................................. 50
5.4 Demodulación o detección de AM .......................................................................................... 51
5.5 Modulación de Frecuencia ....................................................................................................... 51
5.5.1 Cómo se genera la Frecuencia ............................................................................................ 52
5.5.2 Ancho de banda de FM ......................................................................................................... 53
5.5.3 Ruido y FM ............................................................................................................................. 53
5.5.4 Demodulación o detección de FM ....................................................................................... 53
5.5.5 Bandas de Frecuencia .......................................................................................................... 54
5.5.6 Diferencia de AM con FM ..................................................................................................... 55
6 Mantenimiento preventivo y correctivo a radio receptores AM y FM y grabadoras de
audio........................................................................................................................................... 55
6.1 Herramientas y equipos para el mantenimiento .................................................................... 55
6.2 Receptor AM .............................................................................................................................. 56
6.3 Receptor FM. ............................................................................................................................. 57
6.4 Sistema Receptor. ..................................................................................................................... 58
6.5 Receptor Superheterodino AM ................................................................................................ 59
6.6 Análisis de las etapas que conforman el sistema de recepción de audio AM y FM. ......... 59
6.7 Bobinas de Colores .................................................................................................................. 61
6.8 Análisis de Radio AM/FM comunes (EMERSON y SANKEY) ............................................... 61
6.9 Grabadoras de Audio ............................................................................................................... 67
6.9.1 Las Cintas y las Cabezas de Cintas .................................................................................... 68
6.9.2 Reproducción de Cintas Magnéticas .................................................................................. 70
6.9.3 Cintas magnéticas ................................................................................................................ 70
6.9.4 Borrado en la Cinta magnética ............................................................................................ 70
6.9.5 Grabadora de Audio a Bloque ............................................................................................. 71
6.9.6 Cabeza magnética ................................................................................................................. 71
6.9.7 Reproductor de Audio a Bloque .......................................................................................... 72
EJERCICIOS DE AUTO EVALUACION .......................................................................................... 72
UNIDAD II: Mantenimiento a equipos reproductores de audio/video y amplificación. ............ 73
1 Sistemas numéricos digitales y dispositivos de representación visual. ............................ 73
1.1 Sistemas numéricos. ................................................................................................................ 73
1.2 Código BCD (Decimal codificado en binario) y conversiones. ............................................ 73
1.3 Conversiones entre sistemas numéricos............................................................................... 74
1.4 Presentaciones visuales de estado sólido y líquido desplegado LED de 7 segmentos de
un solo digito, dígitos múltiples, multiplexados y Matriz de puntos. ................................. 75
2 Compuertas lógicas y algebra de Boole. ............................................................................... 77
2.1 Compuertas lógicas (OR, AND, NOT, NAND, NOR). .............................................................. 77
2.2 Lógica de circuitos combinacionales. .................................................................................... 79
2.3 Compuertas exclusivas EXOR y EXNOR................................................................................ 80
2.4 Combinación de compuertas lógicas ..................................................................................... 81
3 Multiplexado y demultiplexado. .............................................................................................. 82
3.1 Multiplexores (Selectores de datos). ...................................................................................... 82
3.1.1 Multiplexor básico de 2 entradas. ....................................................................................... 83
3.1.2 Multiplexor de 4 y 8 entradas ............................................................................................... 83
3.2 Demultiplexores ........................................................................................................................ 84
3.2.1 Demultiplexor de 1 a 8 líneas. .............................................................................................. 85
4 Circuitos Convertidores Analógico-Digital y Digital-Analógico. ......................................... 86
4.1 ADC ............................................................................................................................................ 86
4.2 DAC ............................................................................................................................................ 88
5 Memorias. .................................................................................................................................. 90
5.1 ROM ............................................................................................................................................ 90
5.2 RAM ............................................................................................................................................ 93
6 Materiales y herramientas para el mantenimiento. ............................................................... 94
7 Mantenimiento preventivo y correctivo a equipos de sonido (mini componentes). ......... 94
7.1 Partes y Etapas del Reproductor de CD. ................................................................................ 95
7.1.1 Sistema de pastillas y Motores de impulsión .................................................................... 97
7.1.2 Pasos en el Servicio a un Reproductor de CD´s. .............................................................. 98
7.2 Etapa de amplificación de poder y sub woofer. .................................................................. 105
7.3 Etapa de transformadores. .................................................................................................... 109
7.4 Mantenimiento a demás etapas y consideraciones. ........................................................... 111
8 Mantenimiento preventivo y correctivo a equipos Teatro en casa. .................................. 112
9 Mantenimiento preventivo y correctivo a equipos Amplificadores (poderes). ................ 119
EJERCICIOS DE AUTO EVALUACION ........................................................................................ 124
UNIDAD III: Mantenimiento de equipos de televisión. ............................................................... 125
1 Mantenimiento preventivo y correctivo a TV de TRC. ........................................................ 125
1.1 Herramientas y equipos para el mantenimiento .................................................................. 125
1.2 Diagrama de Bloques del TV Color ....................................................................................... 126
1.3 Sintonizadores ........................................................................................................................ 126
1.4 Canal de FI ............................................................................................................................... 128
1.5 AGC .......................................................................................................................................... 129
1.8 Etapa de Croma ....................................................................................................................... 130
1.9 Tubo de imagen y Amplificadores de Color RGB. .............................................................. 131
1.10 Separador de Sincronismo y Oscilador Horizontal ......................................................... 134
1.11 Etapa Vertical ...................................................................................................................... 135
1.12 Etapa Horizontal .................................................................................................................. 137
1.13 Barrido Horizontal ............................................................................................................... 139
1.14 Deflexión. ............................................................................................................................. 139
1.15 Etapa Restauradora. ........................................................................................................... 140
1.16 Etapa Fuente de Baja Tensión ........................................................................................... 142
1.17 Etapa de Fuente de Alta Tensión ...................................................................................... 144
1.18 Flyback ................................................................................................................................. 146
1.19 Microprocesador, EEPROM, procesador. ......................................................................... 148
2 Mantenimiento preventivo y correctivo a TV LCD, Plasma y LED. .................................... 151
2.1 TV Plasma ................................................................................................................................ 151
2.2 TV LCD ..................................................................................................................................... 156
2.3 TV LED ..................................................................................................................................... 159
Para saber más .............................................................................................................................. 160
EJERCICIOS DE AUTO EVALUACION ........................................................................................ 161
Glosario .......................................................................................................................................... 162
Bibliografía ..................................................................................................................................... 163
BIENVENIDA AL PROTAGONISTA
El manual “Mantenimiento a equipos electrodomésticos de línea marrón.” está
dirigido a los Protagonistas de esta formación con la finalidad de facilitar el
proceso enseñanza aprendizaje durante su formación técnica.
El propósito de este Manual es dotar al
Protagonista de los conocimientos
técnicos fundamentales para profundizar
y fortalecer las capacidades que va
adquiriendo en el Centro de Formación.
Cada unidad didáctica tiene los siguientes apartados:





Contenidos.
Actividades.
Autoevaluación.
Glosario.
Para saber más.
Las actividades para el aprendizaje y los ejercicios de autoevaluación te ayudarán
a consolidar los contenidos estudiados.
Confiando en que logres con éxito culminar esta formación, que te convertirá en
un profesional en la Electrónica general y así contribuir al desarrollo de nuestro
país.
Te deseamos suerte, voluntad y ¡adelante!
2
RECOMENDACIONES
Para iniciar el trabajo con el manual, debes estar claro que siempre
tu dedicación y esfuerzo te permitirán adquirir las capacidades del
Módulo Formativo. Al comenzar el estudio de las unidades didácticas
debes leer detenidamente las capacidades/objetivos planteados,
para que identifiques cuáles son los logros que se proponen.
Analiza la información del manual y consulta siempre a tu instructor
cuando necesites aclaraciones.
Amplía tus conocimientos con los links y la bibliografía indicada u
otros textos que estén a su alcance.
Resuelve responsablemente los ejercicios de auto evaluación y
verifica tus respuestas con los compañeros e instructor.
Prepara el puesto de trabajo según la operación que vayas a
realizar, cumpliendo siempre con las normas de higiene y seguridad
laboral.
Durante las prácticas en el taller, se amigable con el Medio Ambiente
y no tires residuos fuera de los lugares establecidos.
Recuerda siempre que el cuido y conservación de los equipos y
herramientas, garantizan el buen desarrollo de las clases y que en el
futuro los nuevos Protagonistas harán uso de ellas.
3
Objetivo general:
Reparar diferentes equipos electrodomésticos de audio y video según falla
específica.
Objetivos específicos:

Realizar mantenimiento preventivo y correctivo a Electrodomésticos del
línea marrón (a de audio y video) según fallan específica de manera
eficiente.
4
UNIDAD I: Mantenimiento a equipos radio receptores.
Antes de entrar en materia con el mantenimiento a los equipos electrónicos que se
verán en este módulo formativo es necesario que estudiemos los principios
electrónicos básicos que serán de mucha utilidad para comprender la terminología
y los fundamentos técnicos de funcionamiento.
Todo esto será visto desde lo menos complejo hasta lo más complejo y con ayuda
de tu docente lograras aprovechar al máximo lo que en este manual encontraras.
1 Filtros pasivos.
Los filtros son redes que permiten el paso o detienen el paso de un determinado
grupo de frecuencias llamado banda de frecuencias.
1.1 Filtros pasa bajos.
Filtro Pasa Bajo RC:
Permiten el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia particular llamada
frecuencia de corte FC y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencia. En
un filtro pasa bajo, la XC cambia con la frecuencia. Para altas frecuencias XC es
baja logrando que las señales de estas frecuencias sean atenuadas. En cambio a
bajas frecuencias (por debajo de FC) la XC es grande, La frecuencia de corte es
aquella donde la amplitud de la señal entrante cae hasta un 70.7% de su valor
máximo.
Filtro pasa bajo RL:
Formado por un resistor y un inductor en serie de manera que permite solamente
el paso de frecuencias por debajo de FC y elimina las frecuencias por encima de
esta. La reactancia XL cambia con la frecuencia. Para altas frecuencias XL es alta
logrando que las señales de estas frecuencias sean atenuadas. En cambio la XL
a bajas frecuencias (por debajo de FC) es pequeña.
5
1.2 Filtros pasa altos.
Filtro pasa alto RC:
Es un circuito formado por una resistencia y un capacitor en serie. Estos filtros
permiten solamente el paso de las frecuencias por encima de una frecuencia de
corte FC y atenúa las frecuencias por debajo de estas frecuencias
Filtro RL Pasa alto:
Está formado por resistor e inductor en serie y permite solamente el paso de
frecuencias por encima de la frecuencia de corte FC y elimina el resto de
frecuencias. La reactancia XL cambia con la frecuencia, para altas frecuencias XL
es alta logrando que la salida Vo sea evidente para estas frecuencias, en cambio
para bajas frecuencias debajo de FC, la XL es pequeña.
1.3 Filtros pasa bandas.
Una forma de construir un filtro pasa banda puede ser usando un filtro pasa bajo
FPB, en serie con un filtro pasa alto FPA, entre los que hay un rango de
frecuencias que ambos dejan pasar. Para ello es importante tener en cuenta que
la frecuencia de corte del paso bajo sea mayor que la del paso alto, a fin de que la
respuesta global sea pasa banda (esto es que haya solapamiento entre ambas
respuesta en frecuencia). Ejemplo: en el circuito de la figura encuentre la
frecuencia de corte inferior fCi y superior fCS, además determine el ancho de banda
BW, si: R1 = 2 KΩ
R2 = 1 KΩ
C1 = 100 µf
C2 = 1 µf
6
2 Circuitos analógicos con Transistores (BJT y FET).
Circuito característico de la polarización del transistor BJT:
El circuito más utilizado de polarización de los transistores es el normalmente
conocido como polarización por divisor de voltaje Fig. 2.1), éste circuito es práctico
para determinar el punto de operación del transistor.
Fig. 2.1
Cálculo de parámetros eléctricos en circuitos con BJT
Para encontrar el punto Q (de operación) primero se calcula la resistencia de base
en el transistor RBB, para esto se considera que el voltaje de alimentación Vcc de
la Figura 2.1 es cero es decir tierra de esta forma R1 y R2 se encuentran en
paralelo por estar conectadas a la base del transistor y a tierra. A esta resistencia
también se le conoce con el nombre de resistencia de Thevening.
De esta manera
7
El circuito de la base del transistor se sustituye por el circuito equivalente de
Thevening que consiste de una resistencia en serie a una fuente de voltaje. El
voltaje de Thevening o voltaje de la fuente se obtiene considerando que la
corriente en la base es cero, Figura 2.2, así la resistencias 1 y 2 se encuentran en
serie y el voltaje de base es igual al voltaje en la R2 y se obtiene por un divisor de
voltaje.
Fig. 2.2.
El circuito de Thevening en la base es el que se muestra en la Figura 2.3.
Fig. 2.3.
Siguiendo el sentido de la flecha para realizar el LVK nos encontramos que:
-VB+ RBBIB+VBE+IERE = 0 la corriente que fluye por RBB es IB, y la corriente que
fluye por RE es IE. Entre la base y el emisor nos encontramos un diodo por lo que
VBE = 0.7.
Despejando la fórmula.
RBBIB +IERE = VB - VBE
Una de las características de los transistores es que la corriente en el colector es
beta (ß) veces la corriente de base donde beta (ß) es el factor de ganancia del
transistor, la corriente en el colector es siempre igual a la corriente en el emisor,
IC= ßIB
IC = IE entonces sustituyendo IE tenemos.
RBBIB + ßIB RE = VB - VBE obteniendo ßIB como factor común encontramos.
8
IB(RBB+ß RE) = VB - VBE entonces
Haciendo un LVK en la parte externa del transistor de la Figura 2.4 tenemos.
Fig. 2.4.
-VCC+ICRC+VCE+IERE = 0 donde VCE es el voltaje entre el colector y el emisor.
Despejando.
VCE = VCC-ICRC-IERE pero IC=IE entonces.
VCE = VCC-ICRC-ICRE
VCE = VCC-IC (RC+RE)
Ejemplo 2.1
En el de la Figura 2.5 encuentre el punto Q.
Solución:
Fig. 2.5.
De la
figura 2.6 obtenemos.
Fig.2.6
IB= 29.16 μA
IC = 100* 29.16 μA
IC = 2.916 mA
El voltaje colector emisor se obtiene con un LVK.
VCE = VCC-IC (RC+RE)
9
VCE = 24V-2.916 mA (5 kΩ+1 KΩ)
VCE = 6.504 V
Circuitos característicos de polarización con FET
Fig. 2.6 a)
Fig. 2.6 b)
En un circuito de polarización (figura 2.6) con transistores FET se cumple siempre
que la corriente de Drenador ID es igual a la corriente de la fuente IS, considerando
que la corriente de compuerta es cero, la corriente de Drenador se calcula
mediante la siguiente fórmula.
Donde Vp es el voltaje pinchoff (voltaje de estrechamiento) es un dato propio del
transistor y se especifica en las hojas de datos del dispositivo, IDSS es la corriente
máxima de drenaje en el FET y se define mediante las condiciones V GS = 0 Y
VDSS > l VP l
El circuito más práctico de polarización de transistores FET al igual que los
transistores BJT es el de polarización por divisor de voltaje. Para los
amplificadores FET IG= 0, VGS proporciona la relación entre los circuitos de entrada
y el de salida.
Cálculo de los parámetros eléctricos de los FET
Al considerar que IG= 0 entonces la corriente enviada por la fuente VDD circula por
las resistencias R1 y R2 que se encuentran en serie, entonces, se puede calcular el
voltaje de la fuente aplicando un divisor de voltaje.
Si se aplica ley de Kirchhoff en el sentido de las manecillas del reloj en el lazo se
puede encontrar que.
10
VG-VGS – VRS = 0 entonces
VGS = VG – VRS si se sustituye VRS = ISRS = IDRS se obtiene VGS = VG – IDRS,
cuando ID = = 0, entonces VGS=VG
Si VGS = 0
0 = VG – IDRS resulta ID = VG/RS una vez que se han calculado los valores de V GS,
ID el análisis restante de la red puede desarrollarse de la manera usual. Esto es.
VDS = VDD – ID (RD+RS)
VD= VDD-IDRD
VS= IDRS
IR1 = IR2= VDD / (R1+R2)
Ejemplo 2.2
Si en el circuito de la figura 3.27 a) los valores de los dispositivos son los
siguientes R1 = 2.1M, R2= 270K, RD = 2.4K, Rs = 1.5k , si IDSS 8mA, Vp = 4V, VDD= 16V, VGS = 2V calcule:
.
a) ID
b) VD
c) VS
d) VDS
e) VDG
Solución.
a)
ID= 8mA (1-2V/-4V)2
ID= 2mA.
b) VD = VDD - IDRD
= 16V – 2mA (2.4K)
= 11.2V
c) VS = IDRS
= 2mA*1.5k
= 3V
d) VDS = VDD – ID (RD+RS)
VDS= 16V – 2mA (2.4K+1.5k)
VDS= 8.2V
2.1
Interruptor electrónico.
Para que un transistor haga la función de un interruptor electrónico debemos
únicamente hacerlo entrar a la región de corte o saturación realizando los cálculos
adecuados para no sobre pasar los valores de las magnitudes electicas de los
transistores.
11
Ha como ya vimos en el apartado anterior, los circuitos comunes para la
polarización de los transistores se encuentran dado y únicamente nos compete
hacer los cálculos de magnitudes, valores de elementos periféricos y la búsqueda
en el libro de reemplazo del transistor más idóneo para nuestra aplicación.
Una de las principales utilidades de este método es la de controlar la alimentación
de distintos elementos del circuito (ya sean LED’s, motores de DC…) cuya
alimentación tengas que regular.
Interruptor crepuscular:
Este se utiliza para controlar el encendido de luces haciendo uso de un LDR como
detector, la magia está en regular el valor de RB1 para que se ajuste a la
intensidad de luz que deseamos.
Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye
con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotoresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas
siglas LDR, se originan de su nombre en inglés Light-Dependent Resistor. Su
cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen
se muestra su símbolo eléctrico.
El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él
(puede descender hasta 50 Ohmios) y muy alto cuando está a oscuras (varios
mega-ohmios).
Variando la posición del LDR en interruptor se activara cuando detecte luz o en el
caso contrario.
Sabiendo cómo funciona este arreglo podemos también controlar voltajes
negativos y haciendo unas pequeñas modificaciones podemos detectar lo que
nosotros necesitemos. El LDR es solo un tipo de detector y hasta podemos
cambiarlo por un micro switch, termostatos, fototransistor, etc.
12
Fig. 2.7, Interruptor crepuscular.
2.2 Amplificadores en AC y DC.
2.2.1 Amplificadores de pequeña señal con BJT.
Existen tres configuraciones básicas de amplificadores de pequeña señal con
transistores BJT, estas son polarizadas con corriente directa pero amplifican en
corriente alterna. Las configuraciones son:
 Emisor común
 Colector común
 Base común
Cada una de ellas poseen características diferentes y para el análisis de ellas se
realizan por separado un análisis de corriente directa y posteriormente el análisis
de corriente alterna, al análisis de corriente directa comúnmente se le conoce
como polarización del transistor.
Amplificador en Configuración Emisor común.
Como se muestra en la figura 2.8 tiene la señal alterna de entrada conectada a la
base y la salida es tomada del colector, el emisor es común tanto a la entrada
como a la salida. Es un buen amp0lificador de voltaje.
13
Fig. 2.8.
Para realizar el análisis del circuito siempre se inicia con el análisis DC para
determinar el punto de operación (IC, VCE), en este análisis recuerde que los
capacitores se comportan como un circuito abierto y el circuito se reduce al circuito
sencillo de polarización antes abordado. La señal de corriente alterna y la
resistencia de carga no tienen ningún efecto en el circuito ya que los capacitores
de acoplamiento se encuentran abiertos o desconectados.
Análisis AC
Previo a este análisis es necesario realizar primero un análisis dc para verificar el
estado de conducción del transistor. En este análisis los capacitores se comportan
como un corto circuito o alambre como se muestra en la figura 2.9 por esta razón
la señal alterna de entrada y la resistencia de carga se encuentran conectadas al
circuito, en este análisis se considera que la alimentación de corriente directa VCC
se encuentra como tierra o simplemente se hace cero.
Fig. 2.9
Si el VCC se convirtió en un alambre las resistencias R1 y R2 se encuentran en
paralelo, igual que en el análisis DC.
De la misma forma Rc y RL se encuentran en paralelo y se conoce con el nombre
de rc, fig. 2.10.
14
En el emisor se produce un efecto propio de
AC y no es más que una resistencia
conectada del emisor a tierra producto del
voltaje térmico y de la corriente de colector.
VT.= Voltaje térmico = 25mv
Fig. 2.10.
La resistencia de emisor se encuentra en paralelo a un capacitor cortocircuitado
por lo tanto también se hace cero. La resistencia
tierra.
se conecta entre el emisor y
Fig. 2.11
Vista desde la base la ré se multiplica por ß, de esta forma podemos definir que la
ganancia de voltaje en el circuito no es más que el voltaje de salida entre el voltaje
de entrada.
La impedancia de entrada en la base del transistor es:
La impedancia de entrada total vista desde la fuente es la impedancia de entrada
RBB paralelo a la impedancia de entrada en la base
Ejemplo 2.3
En el circuito de la figura 2.12 calcule la ganancia de voltaje, la impedancia de
entrada en la base y la impedancia de entrada total.
15
Fig. 2.12
Para resolver el circuito se realiza por separado el análisis DC como en la y luego
el análisis AC.
Durante el análisis DC los capacitores se abren
y el circuito es:
De este circuito analizado anteriormente en la figura 2.5
encontramos que IC = 2.916mA y VCE = 6.504V
Análisis AC.
Durante la corriente alterna los capacitores de acoplamiento se comportan como
un alambre y la fuente DC se hace cero.
Fig. 2.14
Del análisis DC determinamos que
El circuito AC equivalente se muestra en la figura 3.17.
16
Fig. 2.15.
Así obtenemos que:
Amplificador en Configuración Colector común.
Cuando la resistencia de carga es pequeña un emisor común comparado con la
resistencia de colector, la ganancia se hace pequeña porque está sobre cargada.
Una forma de prevenir esta sobre carga es utilizar una configuración colector
común. Esta configuración de la figura 2.16 tiene una alta impedancia de entrada y
puede excitar resistencias pequeñas de cargas, la señal de entrada se acopla a la
base y la salida se toma del emisor. No es un buen amplificador de voltaje y su
ganancia es menor o igual que uno.
La configuración emisor común se utiliza como acoplamiento de señal de alta
impedancia a una configuración emisor común.
fig. 2.16.
Igual que en la configuración emisor común la solución inicia con el análisis DC en
el que los capacitores se comportan como un circuito abierto y se calcula el punto
de operación (corriente de emisor y el voltaje colector emisor), similar a la fig. 2.17
17
Fig. 2.17
Análisis AC
En la figura 2.18 se observa que los capacitores se comportan como un corto
circuito y la señal DC se hace cero.
fig. 2.18
En la figura 2.18 se puede ver que R1 se encuentra en paralelo a R2, RC se
encuentra en paralelo a un alambre, por lo tanto hace también cero, |el colector se
encuentra entonces conectado a tierra RE se encuentra en paralelo a RL. En el
emisor se encuentra ahora re en serie a
fig. 2.19
De la figura 2.19 podemos determinar que la ganancia de voltaje Av es
Ejemplo 2.4
Calcule la ganancia de voltaje, impedancia de entrada en la base y la impedancia
de entrada del circuito de la figura 2.20
18
Fig. 2.20
Para resolver el circuito iniciamos con el análisis de DC en el que los capacitores
se abren y nos queda únicamente el circuito de polarización de DC.
De este circuito podemos observar que el voltaje de polarización se distribuye en
dos resistencias iguales por lo tanto el voltaje en la base es 30/2= 15v. Las
resistencias en la base del transistor se encuentran en paralelo al hacer el Vcc
igual a cero así 30KΩ paralelo a 30KΩ es igual a la mitad de ellas es decir 15kΩ.
Entonces
IC = 120* 11.76μA
IC = 1.41mA
VCE = VCC-IC (RE)
VCE = 30V-1.41mA (10KΩ)
VCE = 15.9V
Análisis de AC
Durante este análisis los capacitores se comportan como un circuito y la fuente de
DC se considera cero voltios entonces el circuito equivalente es:
19
Pero podemos determinar que en el circuito tanto RE como RL son iguales a
10KΩ por lo tanto el paralelo de ellas es de 5kΩ
re = 5kΩ
ZIB = 120(17.73Ω+5kΩ) = 602,127.6Ω
Amplificadores en configuración base común
El circuito de la figura 2.23 es un amplificador base común, este amplificador por lo
general recibe la señal de entrada en el emisor y la salida se toma del colector, la
base se conecta directamente a tierra.
Fig. 2.23
Igual que en las otras configuraciones se inicia con el análisis DC.
RBB y VB son igual a cero porque la base del transistor se encuentra directamente
conectada a tierra.
Si se hace un LVK recorriendo desde el emisor a tierra encontramos:
-VEE + IERE VEB = 0
20
IERE = VEE-VEB
Análisis AC
La figura 2.24 muestra el equivalente AC del circuito, durante este análisis los
capacitores se abren y las fuentes de DC se hacen cero, y la ré se conecta del
emisor a tierra, es decir paralela a RE
Fig. 2.24
De esta manera se calcula la ganancia de voltaje y la impedancia de entrada total
debido que la impedancia en la base es igual a cero.
Ejemplo 3.4
En el circuito de la figura 2.25 calcule la ganancia de voltaje y la impedancia de
entrada total.
Fig. 2.25
Análisis DC
Durante este análisis los capacitores se consideran circuito abierto y la corriente
en el emisor se puede calcular de la siguiente manera.
21
Análisis AC
2.2.2 Amplificadores de pequeña señal con FET.
Amplificadores fuente común.
Cuando se le aplica una tensión de compuerta, esta compuerta produce
variaciones de tensión entre la compuerta y la fuente que a su vez proporcionan
un aumento en la corriente en el Drenador, obteniendo un aumento de la tensión
en la resistencia del Drenador como la tensión de salida la obtenemos de esta
resistencia. Lo que se obtiene es una salida que su voltaje en corriente alterna
está amplificado, pero desfasado 1800 porque en un exceso de tensión entre la
compuerta y la fuente produce una disminución en la tensión de Drenador pero
desfasada.
Fig. 2.28
Amplificador Drenador común.
El proceso es igual que el amplificador fuente común. La señal de entrada es
introducida por la compuerta, esto produce una corriente por la resistencia del
Drenador que no tiene el condensador de salida esto produce una corriente en la
resistencia de la fuente que es de donde se va a obtener la tensión de salida, esta
tensión es igual o aproximadamente a la tensión de entrada. A este circuito se le
conoce como seguidor de tensión al igual que en los amplificadores con
transistores BJT.
22
Fig. 2.29
Amplificador compuerta común.
La tensión de entrada se le introduce por la fuente y la tensión de salida se obtiene
del Drenador, este circuito a causa de la baja impedancia tiene muy pocas
aplicaciones.
Fig. 2.30
2.3
Multivibradores.
Multivibrador monoestable.
El multivibrador monoestable es uno de tres circuitos básicos generadores de
pulsos clasificados como multivibradores, este circuito utiliza un circuito de
sincronía RC y retroalimentación para asegurarse que vuelve automáticamente a
su condición inicial independientemente del pulso de entrada.
En consecuencia como lo implica su nombre “monoestable” sólo tienen una
condición estado estable que es la inicial. También se le conoce con el nombre
multivibrador de un solo disparo.
23
Este tipo de multivibradores sólo tiene un estado estable que es el de
restauración. Se dispara al estado activo sólo cuando se dispara la entrada y
luego se restaura automáticamente.
Inicialmente el transistor Q1 de la figura 2.31 está en corte o apagado y Q2 está
en saturación o encendido. La razón de ello es que la base de Q1 está aislada del
voltaje de polarización CD mientras que Q2 recibe del Vcc a través de R2 y
proporciona la corriente que opera a Q2 en conducción, esto hace que disminuya
el voltaje de colector 2 y se acopla a la base de Q1 a través de RF y disminuya
aún más el voltaje en la base de Q1| enviándolo por completo a corte. Cuando Q1
se apaga el capacitor CT se carga positivo en el colector de Q1 y negativo a la
base de Q2.
Fig. 2.31
Multivibrador
monoestable
Cuando se aplica un pulso a la base de Q1, lo dispara a conducción, disminuye el
voltaje VC1, el voltaje en CT disminuye y el voltaje a través de R2 produce un
voltaje negativo en la base de Q2 y lo obliga al estado de corte. Cuando Q2 se
apaga el voltaje en su colector aumenta y es llevado a través de RF a la base de
Q1 y Q1 conduce aún más, cuando el capacitor CT se descarga por completo Q2
aumenta por el VCC a través de R2 entonces Q2 conduce, el voltaje en el colector
2 disminuye y el transistor Q1 se apaga completamente volviendo así a su
condición inicial.
Los multivibradores monoestables se usan en aplicaciones de pulsos digitales,
proporciona una fuente de señales de amplitud y anchos constantes que son
independientes del ancho del pulso de entrada, se usan como dilatador o extensor
de pulso, como circuitos de retrasos de pulsos, como circuitos de formación de
pulsos cuadrados, en circuitos de división y cuenta de frecuencias y en circuitos de
sincronización.
Multivibrador Biestable.
Consiste en dos interruptores de transistores conectados en forma cruzada para
mantener una salida de restauración y una de fijación como se observa en la
figura 2.32. Un transistor se mantendrá siempre en conducción y el otro estará en
estado abierto o en corte. Los dos estados estables de este multivibrador se
conocen como estado de fijación y de restauración.
24
Fig. 2.32
multivibrador
biestable
Siempre hay una salida en estado alto y una salida en estado bajo, a los dos
estados estables de este multivibrador se les conoce como estado de fijación y
estado de restauración. Por lo general en el estado de fijación la salida
correspondiente es alta y la de restauración es baja. En el estado de restauración
ocurre lo contrario.
En la figura 2.32 se muestra un multivibrador biestable. Cuando se aplica
primeramente Vcc al circuito, tanto Q1 como Q2 tienden a conducir. Sin embargo,
debido a que los dos lados del circuito no están balanceados igualmente, un
transistor conduce más que el otro y el circuito toma uno de sus dos estados
estables. Si Q1 conduce más que Q2, al hacerlo el voltaje de colector de Q1
disminuye más rápido que Q2. El voltaje que va al negativo en el colector de Q1
se acopla a través de la resistencia Rf1 de retroalimentación a la base de Q2.
Para saber más
Los multivibradores pueden arreglarse de varias maneras para que
cumplan con nuestros requerimientos, en los siguientes enlaces
encontraras información más detallada:

http://electronicayciencia.blogspot.com/2010/04/multivibradorastable-transistores.html

Multivibrador Astable.
Un multivibrador astable consiste en dos amplificadores acoplados por red RC y
conectados en forma cruzada apropiadamente para operarse alternativa y
mutuamente entre la saturación y el corte, oscila libremente sin excitación externa.
En él los circuitos RC determinan primordialmente la frecuencia de oscilación,
25
dependiendo de los valores RC la onda de salida puede ser una onda cuadrada
simétrica (uniforme) o puede ser una onda rectangular no simétrica.
Entre los dos amplificadores se produce oscilación auto sostenida lo que elimina la
necesidad de externa como lo requieren el monoestable y el biestable. Debido a
esta característica de autoexcitación, al astable también se le conoce como
multivibrador de carrera libre.
Al comparar los multivibradores astables contra los monoestables y biestables se
reconocen algunas similitudes que ayudan a comprender la operación de aquellos.
Los circuitos de acoplamientos RC en el astable son comparables funcionalmente
con el circuito de sincronía en el monoestable.
Análogamente la retroalimentación bidireccional entre los dos amplificadores es
comparable en el astable y el biestable. La principal excepción a los métodos de
retroalimentación es que el biestable utiliza acoplamiento resistivo por cd mientras
el astable utiliza acoplamiento capacitivo de ca.
Fig. 2.33 multivibrador astable
En la figura 2.33 inicialmente cuando recién se aplica el voltaje ambos transistores
Q1 y Q2 tienden a conducir. Sin embargo debido a que los dos lados del circuito
no están balanceados, un transistor conduce más que el otro, lo que hace que el
circuito vaya a uno de sus estados temporales debido a la retroalimentación
regenerativa. Suponga que Q1 conduce más, lo que produce una mayor caída de
voltaje en el colector de Q1 que Q2.
El capacitor C1 de acoplamiento que se carga cierta cantidad durante la condición
transitoria inicial, comienza a descargarse a través de la resistencia de base R2.
La caída de voltaje a través de R2, negativa en la base de Q2, provoca una caída
en la corriente de emisor a base de Q2, lo que lo lleva a corte. Cuando se corta Q
su voltaje de colector se eleva se eleva hacia Vcc, lo que permite al capacitor C2
de acoplamiento al colector de Q2 cargarse hasta Vcc a través de la resistencia
R4; el otro lado se amarra a tierra a través de la base emisor de Q1.
Cuando C1 se ha descargado suficientemente hacia el Vcc la caída de voltaje a
través de R2 disminuye, lo que permite que la base de Q2 se eleve por sobre el
corte. Entonces el transistor Q2 entra en conducción, haciendo que caiga su
26
voltaje de colector. El capacitor C2 sigue la transición negativa, lo que produce
una caída de voltaje negativo a través de R3, que reduce la corriente de baseemisor de Q1, que a su vez lleva a Q1 al estado de corte. Cuando Q1 corta, su
voltaje de colector se eleva hacia el Vcc, lo que permite que C1 se cargue hasta
Vcc a través de la base emisor de Q2 y de la resistencia R1 de carga.
Después que C2 se descarga suficientemente hacia Vcc para permitir que Q1 se
eleve por sobre el corte, Q1 va nuevamente a conducción. C1 comienza a
descargarse y el ciclo se reinicia. La frecuencia de oscilación se determina
primordialmente por las constantes de tiempo de descarga RC de C1R2 y C2R. Si
estas dos constantes de tiempo son iguales, la salida es una onda cuadrada
simétrica; si son desiguales la onda de salida es una onda rectangular no
simétrica.
Los multivibradores astables se utilizan en equipos de prueba, radares, sonares y
circuitos de pulsos y digitales como generadores de ondas cuadradas y de pulsos.
3 Circuitos analógicos básicos con Op-Amp’s.
3.1 Amplificadores.
3.1.1 Amplificador No-Inversor
En este circuito, la tensión Vin se aplica a la entrada V+, y una fracción de la señal
de salida, Vout, se aplica a la entrada V- a través del divisor de tensión R1 - R2.
Puesto que, no fluye corriente de entrada en ningúna terminal de entrada, y ya que
Vd = 0, la tensión en R1 será igual a Vin.
Fig. 3.1 Amplificador no inversor.
Vin = Iin x R1
Y como
Vout = Iin x (R1 + R2)
Tenemos que
Vout = (Vin / R1) x (R1 + R2)
Condición que expresada en términos de ganancia nos queda:
(Vout / Vin) = (R1 + R2) / R1
Vout / Vin se conoce como ganancia de voltaje Av
Av = (R1 + R2) / R1
O simplemente Av = 1+R2/R1
27
Av es la ecuación característica de ganancia para el amplificador no inversor ideal.
También se pueden deducir propiedades adicionales para esta configuración. El
límite inferior de ganancia se produce cuando R2 = 0, lo que da lugar a una
ganancia igual a 1. En el amplificador inversor, la corriente a través de R1 siempre
determina la corriente a través de R2, independientemente del valor de R2, esto
también es cierto en el amplificador no inversor. Luego R2 puede utilizarse como
un control de ganancia lineal, capaz de incrementar la ganancia desde el mínimo
unidad hasta un máximo de infinito. La impedancia de entrada es infinita, puesto
que se trata de un amplificador ideal.
3.1.2 Amplificador Inversor
Fig. 3.2 Amplificador inversor.
En este circuito, la entrada (+) está a masa, y la señal se aplica a la entrada (-) a
través de Rin, con realimentación desde la salida a través de Rf.
Aplicando las propiedades anteriormente establecidas del Amplificador ideal,
podemos hacer un análisis de las características distintivas de este circuito.
Puesto que el amplificador tiene ganancia infinita, desarrollará su tensión de
salida, Vout, con tensión de entrada nula. Ya que la entrada diferencial Vd es:
Vd = V+ - VTenemos que Vd = 0, si Vd = 0, entonces toda la tensión de entrada Vin, deberá
aparecer en Rin, obteniéndose una corriente Iin igual a:
Iin = Vin / Rin
V- está a un potencial cero, es un punto de tierra virtual. Toda la corriente Iin que
circula por Rin pasará por Rf, puesto que no se derivará ninguna corriente hacia la
entrada del operacional (suponemos una impedancia infinita), así pues el producto
de Iin por Rf será igual a - Vout:
Iin = - (Vout / Rf)
(Vin / Rin) = - (Vout / Rf)
Por lo que:
Vout = - (Rf / Rin ) x Vin
luego la ganancia del amplificador inversor será:
(Vout / Vin ) = - (Rf / Rin)
Deben observarse otras propiedades adicionales del amplificador inversor ideal.
La ganancia se puede variar ajustando bien Rin, o bien Rf. Si Rf varía desde cero
hasta infinito, la ganancia variará también desde cero hasta infinito, puesto que es
28
directamente proporcional a Rf. La impedancia de entrada es igual a Rin. Vin y Rin
únicamente determinan la corriente Iin, por lo que la corriente que circula por Rf es
siempre Iin, para cualquier valor de dicha Rf.
3.2
Comparadores.
Fig. 3.3
Un Amplificador Operacional puede ser utilizado para determinar cuál de dos
señales en sus entradas es mayor como se muestra en la figura 3.3 (Se utiliza
como comparador). Basta con que una de estas señales sea ligeramente mayor
para que cause que la salida del amplificador operacional sea máxima, ya sea
positiva (+Vsat) o negativa (-Vsat). Esto se debe a que el operacional se utiliza en
lazo abierto (tiene ganancia máxima). La ganancia real de un amplificador
operacional es de 200,000 o más y la fórmula de la señal de salida es: Vout = AOL
(V1 – V2).
Dónde:
- Vout = tensión de salida
- AOL = ganancia de amplificador operacional en lazo abierto (200,000 o más)
- V1 y V2 = tensiones de entrada (las que se comparan).
Vout no puede exceder la tensión de saturación del amplificador operacional, sea
esta saturación negativa o positiva. (Normalmente este valor es unos 2 voltios
menos que el valor de la fuente ( V+ ó V- ).
De la figura 3.3 se ve que el valor de la entrada en V 2 es mayor que la de V1 (que
se utiliza como referencia y tiene un valor fijo), hasta que en un momento t 1, V2
cambia y ahora es menor que V1.
Como V2 está conectado a la entrada no inversora del operacional, la salida (Vout)
está en saturación positiva, hasta que llega a t 1, en donde la salida ahora está en
saturación negativa.
Comparador No inversor
En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada inversora, y la
señal a detectar será aplicada a la entrada no inversora. La tensión de referencia
puede ser positiva o negativa.
29
- Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia, la
salida será una tensión igual a +Vsat (tensión de saturación positiva).
- Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia, la salida
será igual a -Vsat (tensión de saturación negativa).
Comparador Inversor
En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada no inversora, y
la señal a detectar será aplicada a la entrada inversora. La tensión de referencia
puede ser positiva o negativa.
- Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia, la
salida será una tensión igual a -Vsat (tensión de saturación negativa).
- Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia, la salida
será igual a +Vsat (tensión de saturación positiva).
3.3
Convertidores de onda.
Con amplificadores operacionales podemos convertir ondas sinusoidales en ondas
rectangulares en ondas triangulares y así sucesivamente.
Sinusoidal a rectangular.
Fig. 3.4
La fig.3.4 a) muestra una báscula de Schmitt y la figura 3.4 b) es la gráfica de la
tensión de salida en función de la entrada. Cuando la señal de entrada es
periódica (ciclos repetidos) la báscula de Schmitt produce como se puede
observar una salida rectangular. Este hecho supone que la señal de entrada es lo
suficientemente grande como para superar los dos puntos de conmutación de la
figura c) Cuando la tensión de entrada excede al PCS en la variación ascendente
del semiciclo positivo, la tensión de salida conmuta a –Vsat. Un semiciclo
30
después, la tensión de entrada tiene u valor negativo menor que PCI y la salida
conmuta a +Vsat.
Una báscula de Schmitt siempre produce una salida rectangular,
independientemente de la forma de la señal de entrada. En otras palabras, la
tensión de entrada no tiene que ser sinusoidal, como se muestra en la figura 3.4
a). Mientras la forma de onda sea periódica y tenga una amplitud suficientemente
grande como para superar los puntos de conmutación, tendremos una salida
rectangular que tiene la misma frecuencia de la señal de entrada (lo que es
evidente en la fig. 3.4 c).
Como ejemplo en la fig. 3.4 d) se observa una báscula de Schmitt con puntos de
conmutación de aproximadamente PCS= 0.1V y PCI=-0.1V. Si la tensión de
entrada es periódica y tiene una tensión de de pico a pico mayor que 0.2 la tensión
mayor que 0.2V la tensión de salida es una onda rectangular con un valor de pico
a pico de aproximadamente 20V.
Rectangular a Triangular.
Fig. 3.4
En la figura 3.5 a) la onda de entrada de un integrador. Puesto que la tensión de
entrada tiene una componente continua nula, el nivel de continua de la salida
también es cero. Como se muestra en la fig 3.6 b) la rampa tiene pendiente
negativa durante el semiciclo positivo de la tensión de entrada, y pendiente
positiva durante el semiciclo negativo. En consecuencia la salida es onda
triangular con la misma frecuencia de la señal de entrada. Analizando el cambio
de tensión de la rampa, podemos probar que la tensión de salida está dada por.
Vsal = Vent/4fRC
Donde Vent y Vsal están expresados en valores de pico a pico.
Triángulo a pulso
31
Fig. 3.6
En la fig. 3.6 a) se muestra un circuito que convierte una entrada triangular en una
salida rectangular. Lo que equivale a variar el ciclo de trabajo. En la fig.3.6 b)
presenta el ancho del pulso y T es el período. El ciclo de trabajo D se define como
el ancho del pulso dividido entre el período.
D= W/T *100
Por ejemplo, si la salida tiene W = 1ms y T= 4ms el ciclo de trabajo es:
D= 1ms/4ms*100 = 25%
En aquellas aplicaciones donde queramos producir un pulso con un ciclo de
trabajo ajustable. Básicamente es un detector de límite que conmuta los estados
de salida cuando la tensión de entrada cruza cierto nivel. El comparador tiene una
tensión de referencia ajustable en la entrada inversora. Este hecho nos permite
mover el punto de conmutación desde cero hasta un nivel positivo. Cuando la
tensión de entrada triangular excede la tensión de referencia, la salida está a nivel
alto, como se ve en la figura 3.6 c). Como Vref es ajustable, podemos variar la
anchura de pulso de salida, lo cual equivale a cambiar el ciclo de trabajo. En un
circuito como éste, podemos variar el ciclo de trabajo desde 0 hasta un 50por 100
aproximadamente.
Ejemplo 3.1
1- Una entrada rectangular excita al integrador de la figura 3.7 si la frecuencia es
de 1khz y el valor de pico a pico es de 10V ¿cuál es la tensión de salida?
32
Fig. 3.7
Solución:
Vsal = 10V/(4*1khz*1kΩ*10μF)
Vsal= 0.25V
Ejemplo 3.2
Una onda triangular excita el circuito de la figura 3.8, si la frecuencia es de 1khz,
¿Cuál es la frecuencia de la señal de salida? ¿Cuál es el ciclo de trabajo cuando
el cursor está a la mitad de su rango?
Fig. 3.8
Solución.
Cada pulso de la salida durante cuando el semiciclo positivo de la señal de
entrada. Por tanto, la frecuencia de salida debe ser 1khz, la misma que la
frecuencia de entrada.
En un diagrama eléctrico el valor indicado junto al potenciómetro esa
generalmente la resistencia máxima. Por consiguiente cunado el cursor está a la
mitad de su valor total la resistencia es de 5kΩ este dato significa que la tensión
de referencia es:
Vref = 15V/15kΩ *5kΩ
Vref= 5V
33
El período de las señales de entrada y salida es:
T= 1/1khz = 1ms = 1000 μs
La 3.8 indica este valor, se requieren 500μs para que la tensión de entrada se
incremente de -7,5 a +7,5V, ya que éste es la mitad de un ciclo. El punto de
conmutación del comparador está a +5V. Este hecho significa que el pulso de
salida tiene un ancho W como se ve en la fig. 3.8, así se puede establecer una
proporción entre la tensión y el tiempo de la siguiente manera.
Despejando W tenemos que W = 167 μs
El ciclo de trabajo es
3.4
Osciladores.
Características de los circuitos osciladores.
El uso de retroalimentación positiva da por resultado un amplificador, un
amplificador retroalimentado que tiene una ganancia de lazo cerrado mayor que
uno que satisface las condiciones de fase, producirá una operación de un circuito
oscilador. Un circuito oscilador proporciona una señal de salida que varía
constantemente. Para que un oscilador tenga funcionamiento ideal debe poseer
un amplificador de señal una red de retroalimentación y una ganancia de lazo
cerrado mayor que uno.
Operación de un oscilador
Cuando el interruptor de la entrada está abierto (fig. 3.9) no existe oscilación de
voltaje de entrada, Vi producirá un voltaje de salida Vo= Vi ó Vi*A después de la
etapa del amplificador y se producirá Un Vf=
AβVi de la etapa de
retroalimentación. Al producto Aβ se le conoce como ganancia de lazo cerrado.
Cuando el interruptor está cerrado y el voltaje Vi se suprime el circuito continuará
funcionando ya que el voltaje de retroalimentación es suficiente para excitar el
amplificador. No se requiere una señal de entrada para activar el oscilador, basta
que se cumpla Aβ=1 para que se produzcan oscilaciones. Las formas de ondas
producidas nunca son exactamente sinusoidales sin embargo mientras más se
acerque Aβ a 1 más se aproxima a una señal sinusoidal.
34
Fig. 3.9
Vf = AβVi
Vi = AβVi
Vi/Vi = Aβ
1 = Aβ
Fig. 3.10
Oscilador de corrimiento de fase.
No debemos olvidar que los requerimientos para que haya oscilación son que la
ganancia de lazo Aβ sea mayor que la unidad y que el corrimiento de fase
alrededor de la red de retroalimentación sea 180o
(proporcionando así
retroalimentación positiva). La figura 3.11 muestra un circuito de corrimiento de
fase básico. Si la red de retroalimentación es manejada por una fuente perfecta
(con cero impedancia de fuente) y la salida de red de retroalimentación esté
conectada a una carga perfecta (impedancia de carga infinita). El caso idealizado
permitirá el desarrollo de la teoría que se encuentra tras la operación del oscilador
de corrimiento de fase.
35
Fig. 3.11
De esta forma podemos definir que f= 1/2πRC√6, el corrimiento de fase es de 180o.
Cuando se considera la operación de la red de retroalimentación se puede
ingeniosamente seleccionar los valores de R Y C para proporcionar (a una
frecuencia específica) un corrimiento de fase de 600 por sección, para las tres
secciones, lo cual origina como resultado un corrimiento de fase de 180 0 como se
desea. Sin embargo, este no es el caso, debido a que cada sección del RC en la
red de retroalimentación carga a la anterior. El resultado neto del corrimiento de
fase es de 1800, es lo único que es realmente importante, si se mide el corrimiento
de fase por sección, puede ser que cada sección no proporcione el mismo
corrimiento de fase aunque el corrimiento de fase general sea de 1800, si se
deseara obtener exactamente un corrimiento de fase de 60 0 para cada una de las
tres etapas, se necesitarían etapas de emisor seguidoras para cada sección RC
para prevenir a cada una del efecto de carga del circuito siguiente.
Fig. 3.12
A medida que los circuitos integrados han llegado a ser más populares, se han
adaptado para operar en circuitos osciladores. Sólo se necesita un Opamp como
la figura 3.12 para obtener un circuito de amplificador con ajuste de ganancia
estabilizado, e incorporar algún medio de retroalimentación de señal para producir
un circuito oscilador. En el circuito oscilador de corrimiento de fase de CI la salida
del opamp se alimenta a una red RC de tres etapas que proporciona el corrimiento
de fase necesario de 1800 (con un factor de atenuación de 1/29). Si el OPamp
proporciona una ganancia (que fijan las resistencias Ri y R) mayor que 29, resulta
36
una ganancia de lazo mayor de la unidad y el circuito actúa como un oscilador y la
frecuencia es:
f= 1/2πRC√6
Oscilador de puente de Wien.
Un circuito de oscilador práctico como el de la figura 3.13 usa un Op-Amp y un
circuito puente RC, con la frecuencia del oscilador fijada por los componentes R y
C. puede observarse en la figura que una configuración básica de puente de Wien,
la resistencia R1, R2 y los capacitores C1 y C2 forman los elementos para fijar la
frecuencia, mientras que las resistencias R3 y R4 son parte de la trayectoria de
retroalimentación. La salida del Op-Amp se conecta como entrada al puente en los
puntos a y c. La salida del circuito puente en los puntos b y d es la entrada del OpAmp.
Fig. 3.13
oscilador
puente de
Wien
Despreciando los efectos de carga de las impedancias de entrada y salida del
opamp el análisis de circuito puente da como resultado.
√
Si en particular, los valores son R1=R2=R y C1=C2=C la frecuencia de oscilación
resultante es: fo= 1/2πRC
R3/R4 = 2
Por tanto, una relación de R3 a R4 mayor que 2 proporcionará suficiente ganancia
de lazo para que el circuito oscile a la frecuencia calculada.
Osciladores sintonizados.
Entre los circuitos osciladores de sintonía se encuentran los Colpitts y Hartley y se
determinan por los elementos de la red de retroalimentación.
37
Fig. 3.14 Osciladores
sintonizados
Osciladores Colpitts.
Fig. 3.15
Oscilador
Colpitts
Si los elementos de la red de retroalimentación X1 y X2 son capacitares y X3 es
inductor el circuito es Colpitts. En el circuito se puede ver la etapa de amplificación
a través un transistor FET, así la frecuencia es:
De la misma forma se puede obtener un oscilador Colpitts con circuito integrado,
como se muestra en la figura 3.16
38
Fig. 3.16
Oscilador Hartley
Fig. 3.17
Oscilador
Hartley
Si los elementos del circuito resonante básico son X1 y X2 son inductancias y X3 es
capacitancia, como se muestra en la figura 3.17 el circuito es Oscilador Hartley. Si
se construye con un transistor FET como se muestra en la figura, las inductancias
L1 y L2 tienen un acoplamiento mutuo, M, que debe tomarse en cuenta para
determinar la inductancia equivalente de circuito tanque resonante. Así la
frecuencia es:
Oscilador a cristal.
39
Fig. 3.18
Un oscilador a cristal (figura 3.18) es básicamente un oscilador de circuito
sintonizado que usa un oscilador a cristal piezoeléctrico como circuito tanque
resonante. El cristal (por lo general de cuarzo) tiene una mayor estabilidad para
mantenerse constante a cualquier frecuencia de operación para la cual se haya
cortado el cristal original. Los osciladores a cristal se usan cada vez que se
requiere gran estabilidad, por ejemplo, en los transmisores y receptores de
comunicación.
Un cristal de cuarzo exhibe la propiedad que cuando se le aplica esfuerzo
mecánico a través de las caras del cristal, se desarrolla una diferencia de potencial
entre caras opuestas del cristal. A esta propiedad del cristal se llama efecto
piezoeléctrico. En forma similar, un voltaje aplicado a través de las caras del cristal
causa una distorsión mecánica en la forma del cristal.
Cuando se aplica un voltaje alterno al cristal se producen vibraciones mecánicas
teniendo estas vibraciones una frecuencia resonante natural que desprende del
cristal. Aunque el cristal tiene una resonancia electromecánica, podemos
representar la acción del cristal por un circuito eléctrico resonante equivalente, la
inductancia L la capacitancia C representan los equivalentes eléctricos de la masa
y el comportamiento del cristal, mientras que la resistencia R es un equivalente
eléctrico de la fricción interna de la estructura del cristal. La capacitancia en
paralelo CM representa la capacitancia debida al montaje mecánico del cristal.
Debido a que las pérdidas del cristal, representadas por R son pequeñas, el factor
de calidad Q equivalente del cristal es alto, por lo general de 20,000, se puede
lograr valores de Q de casi 106 usando cristales.
Se puede usar un cristal en un oscilador con Op-Amp como el de la figura 3.19, el
cristal está conectado en la trayectoria resonante serie y opera a la frecuencia
resonante serie del cristal. El circuito tiene una alta ganancia, por lo que da como
resultado una señal cuadrada de salida, el par de diodos zener en la salida ajustan
la amplitud de la salida exactamente al voltaje zener.
40
Fig. 3.19 oscilador a cristal.
3.5
Filtros activos.
Características de los filtros activos.
Como ya se sabe, entre las características que determinan a una señal eléctrica
se encuentra la frecuencia. En muchos casos, en la práctica, a través de un
circuito, puede pasar más de una señal eléctrica, es decir, pueden pasar señales
eléctricas con distinta frecuencia; sin embargo, se puede dar el caso de que en
determinadas circunstancias solo interesa única y exclusivamente una de las
señales que pueden circular por el circuito. Esta "selección" de una señal eléctrica
según la frecuencia que tenga es lo que hacen los filtros.
Una aplicación muy utilizada de los amplificadores operacionales es la
construcción de circuitos de filtros activos y así proporcionar amplificación de
voltaje y acoplamiento de señal. En un filtro activo la salida puede ser de igual o
de mayor magnitud que la entrada.
Un filtro que proporciona una salida constante desde dc hasta una frecuencia de
corte fOH y luego no pasa señales por arriba de esa frecuencia de corte se le
conoce como filtro ideal pasa bajos. La figura 3.20 muestra la forma de onda para
distintos filtros. Un filtro que proporciona o pasa señales por arriba de una
frecuencia de corte fOL se conoce como filtro pasa alto. Cuando el circuito pasa
señales por arriba de una frecuencia de corte y por debajo de otra frecuencia de
corte se le conoce con el nombre de filtro pasa banda.
Fig. 3.20
41
3.5.1 Filtros activos pasa bajos.
Un filtro pasa bajos de primer orden como el de la figura 3.21 usa una sola
resistencia y condensador, tiene una pendiente práctica de -20 dB por década, la
ganancia de voltaje es la misma de un amplificador no inversor y la frecuencia de
corte.
fOH= 1/2πR1C1
Av= 1 + Rf/R1
Fig. 3.21
3.5.2 Filtros activos pasa altos.
Se puede construir filtros activos pasa alto como el de la figura 3.22 únicamente
invirtiendo la posición del capacitor y de la resistencia del filtro pasa bajos. la
ecuación para calcular la ganancia de voltaje y la frecuencia de corte es la misma
del filtro pasa bajos.
fOL= 1/2πR1C1
Av= 1 + Rf/R1
42
Fig. 3.22
3.5.3 Filtros activos pasa banda.
Un filtro pasa banda como el de la figura 3.23 usa dos etapas, la primera es un
filtro pasa banda y la segunda un filtro pasa bajos, por tanto la operación
combinada se convierte en la respuesta pasa banda deseada. En este circuito
existen dos frecuencias de corte. fOL= 1/2πR1C1, fOH= 1/2πR2C2.
Fig. 3.23
4 Osciladores con IC555.
El circuito integrado 555 es un temporizador versátil analógico digital, está
compuesto de una combinación de comparadores lineales y flip-flop. El circuito
completo se encuentra por lo general, en un encapsulado de ocho terminales,
Es posible construir circuitos multivibradores usando el timer 555, entre ellos
tenemos:
4.1
Multivibrador Astable.
Una aplicación popular del CI temporizador 555 es como multivibrador astable o
circuito de reloj como el de la figura 4.1. Este circuito incluye detalles sobre las
diferentes partes de la unidad y como se utilizan las diversas entradas y salidas.
Este circuito astable posee una resistencia y un capacitor externos al integrado
para fijar el intervalo de temporización de la señal de salida.
43
Fig. 4.1
El capacitor C se carga hacia Vcc por medio de resistencias externas RA y RB. El
voltaje del capacitor se eleva hasta que llega a ser superior a 2Vcc/3. Este voltaje
es el umbral en la Terminal 6 que maneja al comparador 1 para disparar al flip-flop
en forma tal que la salida en la terminal 3 pasa a bajo.
Además, el transistor de descarga se desactiva, lo que ocasiona que la salida en
la terminal 7 descargue al capacitor por medio de la resistencia RB. Luego el
voltaje del capacitor disminuye hasta que cae por debajo del nivel de disparo
(Vcc/3). Entonces el flip-flop se dispara para que la salida regrese a alto, y el
transistor de descarga se desactiva para que el capacitor pueda de nuevo
cargarse a través de las resistencias RA y RB hasta llegar al Vcc.
Se pueden hacer cálculos de los intervalos del tiempo durante los cuales la salida
está en alto y en bajo usando las relaciones.
Talto=0.7(RA+RB)C
Tbajo=0.7RBC
El período total es T= Talto+Tbajo
La frecuencia del circuio astable es entonces
F= 1/T
F= 1.44/(RA+2RB)C
4.2
Multivibrador Monoestable.
El temporizador 555 como usarse como un circuito multivibrador de disparo o
monoestable como el de la figura 4.2, cuando la señal de entrada de disparo pasa
a negativo, activa al multivibrador de un disparo, con la salida en la terminal 3
yendo a alto por un período de tiempo.
44
Fig. 4.2
Talto= 1.1RAC
El flanco negativo de la entrada de disparo hace que el comparador 2 dispare al
flip-flop con la salida de la terminal 3 yendo a alto. El capacitor se carga hacia Vcc
a través de la resistencia RA. Durante el intervalo de carga la salida permanece
en alto. Cuando el voltaje a través del capacitor alcance el nivel de umbral de
2Vcc/3, el comparador 1 dispara al flip-flop haciendo que la salida pase a bajo.
El transistor de descarga también pasa a bajo, haciendo que el condensador
permanezca a casi cero hasta que se vuelve a disparar. Los períodos de tiempo
para este circuito pueden ir desde microsegundos hasta muchos segundos,
haciendo este CI útil para un rango de aplicaciones.
5 Modulación y demodulación de señales eléctricas (AM y FM).
5.1 Introducción a Audio
Las ondas de Radio son un tipo de ondas electromagnéticas, lo cual confiere tres
ventajas importantes:

No es necesario un medio físico para su propagación, las ondas
electromagnéticas pueden propagarse incluso por el vacío.

La velocidad es la misma que la de la luz, es decir 300.000 Km/seg.

Objetos que a nuestra vista resultan opacos son transparentes a las ondas
electromagnéticas.
No obstante las ondas electromagnéticas se atenúan con la distancia, de igual
forma y en la misma proporción que las ondas sonoras. Pero esta desventaja es
posible minimizarla empleando una potencia elevada en la generación de la onda,
además que tenemos la ventaja de la elevada sensibilidad de los receptores.
45
Generación y propagación de las ondas
Las ondas de radio. Son generadas aplicando
una corriente alterna de radiofrecuencia a una
antena. La antena es un conductor eléctrico de
características especiales que debido a la
acción de la señal aplicada genera campos
magnéticos y eléctricos variables a su
alrededor, produciendo la señal de radio en
forma de ondas electromagnéticas.
Fig. 5.1
Estas ondas se transmiten desde un punto central (la antena emisora) de forma
radial y en todas direcciones, pero podemos diferenciar tres formas de
transmisión:

Onda de tierra: en principio las ondas de radio se desplazan en línea recta,
atravesando la mayoría de los objetos que estén en su camino con mayor o
menor atenuación. Las pérdidas por dicha atenuación dependen de la
frecuencia de la transmisión y de las características eléctricas de la tierra o
el material atravesado. En términos generales a menor frecuencia mayor es
el alcance de la onda y cuanta menor sea la densidad del material más fácil
será atravesarlo.
Parte de esta onda es reflejada por la superficie terrestre.

Onda visual o directa: es refractada en la baja atmósfera (refractación
troposférica) debido a los cambios en la conductividad relativa en sus
capas.

Onda espacial: la atenuación en el aire es muy pequeña, lo que hace que
la onda pueda alcanzar las capas altas de la atmósfera (Ionosfera) y ser
reflejada en su mayor parte de vuelta a tierra.
Transmisión a larga distancia.
Fig. 5.2 (a, b)
46
Métodos de transmisión
Hasta el momento se ha visto como se generan y propagan las ondas de radio,
pero de nada sirve enviar una onda electromagnética si no lleva consigo el
transporte de alguna información.
5.2
Modulación
Este sistema, que actualmente aún se emplea, parte de dos ondas:

Onda portadora: es la encargada de fijar la frecuencia de transmisión y es
la que se alterara para que transporte la información que se requiere.

Onda moduladora: es la onda que se requiere transmitir (voz, música,
datos, etc...).
El proceso de modulación se basa en alterar de una forma determinada la onda
portadora en función de la onda moduladora, obteniéndose como resultado final la
onda modulada que será radiada.
Para ello nos basaremos en los dos parámetros más importantes de una onda:
 La amplitud.
 La frecuencia.
5.2.1 Onda continúa modulada
A una onda continua de AC se le puede agregar información interrumpiendo de tal
manera que la onda se divida en una serie de pulsos que correspondan a una
clave convenida. Aunque este tipo de señal se usa mucho, tiene ciertas
desventajas; la principal radica en el hecho de que tales señales difícilmente
podrían llevar información en forma de sonidos, por ejemplo los de la voz humana
o de la música. Cuando se requiere señal para transmitir sonido se emplean otros
métodos para agregarle información.
Estos métodos consisten en usar el sonido para controlar o modificar alguna
característica de la onda continua de AC a fin de que tenga las mismas
variaciones que la onda sonora. De esta manera se obtiene una onda continua de
AC modulada por el sonido.
5.2.2 Modulación de Amplitud
La modulación en amplitud (AM). Fue el primer método de transmisión por radio.
Se basa en variar la amplitud de la onda portadora en función de la amplitud de la
onda moduladora, obteniendo como resultado una onda modulada que contiene a
la moduladora. Si se unen los extremos de la onda modulada se obtendrá la señal
moduladora y su simétrica (trazado encima de la portadora según el gráfico):
Fig. 5.3.
47
5.2.3 Tipos de Modulación de Amplitud
En función del parámetro empleado se va a tener dos posibles tipos modulación:
 Modulación en amplitud (AM).
 Modulación en frecuencia (FM).
Por supuesto existen más tipos de modulación, pero solamente tienen interés para
transmisión radioeléctrica estas dos.
5.2.4 Sobre Modulación
En la mayor parte de los casos, la transmisión de una señal modulada en amplitud
es más eficaz, mientras mayor sea el porcentaje de modulación. Sin embargo, por
lo general, debe evitarse la sobre modulación, ya que esta produce distorsión
considerable en la envolvente de modulación de la portadora.
El modo en que la sobre modulación distorsiona una señal
ilustración.
Fig. 5.4.
5.3
Bandas Laterales de AM
48
se aprecia en la
Se ha dicho que la portadora modulada es una onda de frecuencia constante cuya
amplitud cambia según la señal moduladora. Estas frecuencias se generan en el
proceso de modulación y reciben el nombre de frecuencias de bandas laterales.
El proceso de modulación produce dos frecuencias como resultado de un proceso
llamado heterodinación. Una de las de las nuevas frecuencias es igual a la suma
de la frecuencia de la portadora y de la señal moduladora; esta se llama
frecuencia de banda lateral superior, pues su frecuencia es superior a la de la
portadora. La otra frecuencia es igual a la diferencia entre la portadora y la señal
moduladora; a esta se le llama frecuencia de banda lateral inferior.
Fig. 5.5.
5.3.1 Ancho de Banda de AM
El ancho de banda es una señal modulada en amplitud; abarca las frecuencias
que están entre las frecuencias más baja de la banda lateral inferior y la frecuencia
más alta de la banda lateral superior.
49
Se puede demostrar matemáticamente que la onda modulada final se puede
descomponer en tres señales: una de frecuencia igual a la portadora y otros
resultados de sumar y restar la frecuencia de la moduladora a la de la portadora.
Es decir, si tuviéramos una portadora de 500 KHz y la onda moduladora posee
una frecuencia máxima de 20 KHz (como las señales musicales) obtendremos tres
ondas: una de 500 KHz y dos bandas laterales de 480 KHz y 520 KHz.
Esto es importante para saber el ancho de banda que ocupa la transmisión (en
este caso 20+20=40 KHz).
Otro ejemplo más real es que el ancho de banda para AM es de 10 KHz, la
cantidad de transmisión es baja y está en el rango de 20 Hz a 20 KHz el cual es el
rango de la frecuencia audible. La AM se encuentra en un rango de 530 KHz a
1710 KHz.
Realizando la demostración siguiente:
__________10 KHz____________
5 KHz
5 KHz
/_________/ 600 KHz /___________/
595 KHz
605 KHz
5.3.2 Potencia de Banda Lateral
Toda señal electrónica posee cierta
cantidad de energía eléctrica. Según
sea el tipo de la señal; dicha energía
se puede medir en función de voltaje,
corriente o potencia. La energía de
las señales modulas en amplitud se
expresa en general como potencia y
determina en gran parte a que
distancia se puede enviar la señal
después de la transmisión y que
ganancia
o
amplificación
se
necesitara para aumentar la señal a
un nivel útil.
Solo una parte de la señal recibida
representa la señal de información.
Por lo tanto, precisa que la potencia
suministrada a las bandas laterales
constituya un porcentaje de la potencia total, tan alto como sea posible. Esto se
logra con una modulación de porcentaje elevado.
Fig. 5.6.
50
5.4
Demodulación o detección de AM
La demodulación de AM es el proceso usado para recuperar la señal de
información llevada en una onda portadora modulada en amplitud, este proceso
también se llama detección.
Esto se efectúa eliminando la mayor parte de la señal modulada y dejando solo la
mitad de la envolvente que representa la información. Es importante entender que
durante la demodulación la envolvente de la señal no es una magnitud física; esta
solo marca las variaciones de amplitud de la portadora.
Sin embargo, una vez terminada la demodulación, la envolvente es efectivamente
un voltaje variable o una corriente que representa la información original.
Fig. 5.7.
5.5
Modulación de Frecuencia
La modulación en Frecuencia es la técnica de transmisión por radio más popular
actualmente. La FM es tan popular porque es capaz de transmitir más información
del sonido que queremos transmitir, ya que en AM si se transmiten sonidos que
están a frecuencias muy altas y se consume un gran ancho de banda.
La modulación en frecuencia se basa en variar la frecuencia de la portadora con
arreglo a la amplitud de la moduladora.
En este sistema de modulación también tenemos un problema práctico, y es que
rara vez el ancho de banda de la transmisión es inferior a diez veces el de la señal
moduladora.
En modulación de frecuencia (FM), así como en la de rf varía según una señal
moduladora. Sin embargo, en AM cambia la amplitud de la portadora, en tanto que
en FM varia la frecuencia de la portadora (Figura #8). Cuando la portadora esta
modulada en frecuencia su amplitud no cambia, pero su frecuencia aumenta y
disminuye de acuerdo con las variaciones de amplitud de la señal moduladora. La
frecuencia que tenía la portadora antes de la modulación se llama frecuencia
central o de reposo; la portadora modulada fluctúa arriba y debajo de la
frecuencia central.
51
La frecuencia de una portadora de frecuencia modulada es igual a la frecuencia
central, cuando la señal moduladora tiene amplitud cero. Al aumentar la amplitud
de la señal moduladora en la dirección positiva, la frecuencia de la portadora
también aumenta; llega a un máximo cuando la amplitud de la señal de
modulación alcanza su valor máximo positivo. Luego, cuando la señal moduladora
disminuye en amplitud, la frecuencia de la portadora disminuye también y regresa
a su frecuencia central, cuando la citada señal nuevamente llega a la amplitud
cero.
De la misma manera, las variaciones de frecuencia de la portadora siguen las
variaciones de amplitud negativa de la señal moduladora, excepto que la
frecuencia de la portadora disminuye al hacerse más negativa la señal de
modulación; luego aumenta, para alcanzar de nuevo su frecuencia central cuando
la señal moduladora termina su medio ciclo negativo y regresa a cero.
Fig. 5.8.
5.5.1 Cómo se genera la Frecuencia
Ya se ha visto que la frecuencia de una onda de FM varía o se desvía, arriba y
debajo de su frecuencia central, siguiendo las variaciones de amplitud de la señal
moduladora. el rango o variación total de la frecuencia central más baja, que
corresponde a la amplitud máxima negativa de la señal moduladora, o bien, de la
frecuencia central a la frecuencia más alta que corresponde a la amplitud máxima
positiva de la señal moduladora, se denomina desviación máxima de frecuencia de
la portadora.
52
5.5.2 Ancho de banda de FM
En AM se ha visto que el término ancho de banda se refiere a todo el rengo de
frecuencia que tenga una onda modulada. En cambio, en FM debido a las muchas
frecuencias de banda lateral que tienen una onda de FM, el término se aplica en
formas más restringidas y comprende sola las frecuencias significativas. El ancho
de banda de una onda de FM es el rango de frecuencias que haya entres la
frecuencias de bandas lateral, extrema superior y extrema inferior, y cuyas
amplitudes sean mayores en 1% o más que la amplitud de la portadora no
modulada. El ancho de banda de una onda de FM puede ser muchas veces mayor
que la de una onda AM.
Por ejemplo tenemos que el ancho de banda para FM es de 150 KHz, 10 veces
más que el ancho de banda de AM.
__________0.150 MHz____________
0.075 KHz
0.075 KHz
/_________/ 95.1 MHz /___________/
¿? KHz
¿? KHz
Cuando una onda de FM tiene un ancho de banda más amplio se denomina FM
de banda ancha y requiere que se usen frecuencia portadora mucho más altas
que las usadas para AM, con información similar. Las frecuencias de la portadora
deben ser altas, porque solo así se puede transmitir por radio el mayor número
posible de ondas de FM sin que interfieran entre sí.
5.5.3 Ruido y FM
Se recordara que una de las principales desventajas de AM era que el ruido puede
introducirse en una señal de AM, modulándola en amplitud en efecto, de este
modo se incorporara a la información misma. El ruido también puede modular en
amplitud la señal de FM, pero en el caso de estas señales al contrario de lo que
sucede con las de AM los circuitos electrónicos del equipo receptor separan
fácilmente el ruido de la información. En una señal de FM la información está
representada por variaciones de frecuencias mientras que el ruido tiene la forma
de amplitud.
5.5.4 Demodulación o detección de FM
La demodulación o detección, como también se le llama es el proceso en que se
recupera la información general, a partir de una onda modulada. En la
demodulación de AM, esto se efectúa con detectores que elimina la portadora y
solo dejan pasar las variaciones de audio de la envolvente. En cambio, la
demodulación de FM emplea la portadora y reproduce a partir de ella la señal de
audio. Los circuitos usados en la demodulación de FM son sensibles a las
variaciones de frecuencias de la onda modulada y genera un voltaje que
corresponde a estas variaciones. De este modo, el voltaje generado reproduce la
señal moduladora original y, en consecuencia la señal de información.
53
Fig. 5.9.
5.5.5 Bandas de Frecuencia
Internacionalmente se han dividido todo el espectro de frecuencia en las
denominadas bandas de frecuencia. Esto se hace así para poder delimitar el
acceso de los usuarios a estas bandas. Hay que mencionar que esta clasificación
no es global y que algunos países difieren en su delimitación, pero en general
podemos aceptarlas como generales.
Denominación
Siglas Margen de frecuencias
Frecuencias muy bajas
VLF
3 - 30 KHz
Frecuencias bajas
LF
30 - 300 KHz
Frecuencias medias
MF
300 - 3000 KHz
Frecuencias altas
HF
3 - 30 MHz
Frecuencias muy altas
VHF
30 - 300 MHz
Frecuencias ultra altas
UHF
300 - 3000 MHz
Frecuencias super altas
SHF
3 - 30 GHz
54
Frecuencias extra altas EHF
30 - 300 GHz
Las bandas de frecuencia más baja se reservan para las emisoras que transmiten
en AM, mientras que las de FM transmiten sobre los 100 MHz.
La única banda que está libre para cualquier uso (como radio control) y para
cualquier persona es la banda de los 27 MHz, pero debido a esto, está bastante
saturada y sólo es conveniente utilizarla para practicar con montajes caseros y
sistemas de poco alcance (no más de 100m).
5.5.6 Diferencia de AM con FM
* La transmisión de la señal AM es radial mientras que la transmisión de la señal
FM es lineal.
* Una señal de FM de banda ancha tiene un ancho de banda mucho mayor que
una señal de AM que lleva la misma información.
* El ruido afecta a AM ya que se presenta en amplitud, pero no afecta a la FM.
* AM presenta menos potencia para transmitir, FM posee 3 etapas básicas:
 Transmite en estereofonía.
 Superior en la salida o transmisión de audio.
 Cuando hay interferencia la señal no se afecta.
6 Mantenimiento preventivo y correctivo a radio receptores AM y
FM y grabadoras de audio.
6.1 Herramientas y equipos para el mantenimiento
Las herramientas que utilizaremos para esta actividad en su parte práctica, serán
los siguientes:
1. Destornilladores de ranura o planos;
2. Destornilladores de estrella o Phillips;
3. Multímetro;
4. Osciloscopio;
5. Brochas;
6. Lanillas o limpiones de materiales que no produzcan pelusa;
7. Sopladora o aspiradora;
8. Soldador de estaño;
9. Extractor de estaño;
10. Y si se pudiera un analizador de espectros electromagnéticos para analizar
las frecuencias de radio.
En complementación también necesitaremos los siguientes materiales:
1. Limpiador de contactos (Contact cleaner), que también es desengrasante;
2. Grasas grafitadas o para áreas de roce metálico y/o plástico;
3. Alcohol isopropílico;
4. Estaño;
5. Baterías de 9V (Para probar los parlantes;
6. Hisopos o aplicadores de algodón.
55
6.2
Receptor AM
Fig. 6.1, Receptor AM
El receptor AM de la figura 6.1 procesa las señales moduladas en amplitud
interceptada por su antena y proporciona como salida, la señal original que se
utilizó para modular la portadora de r-f. Entonces la señal puede aplicarse a un
dispositivo reproductor. Los receptores de AM varían mucho en cuanto a su
complejidad, pues algunos son muy simples y sólo tienen algunos circuitos, otros
son dispositivos muy complejos provistos de muchos circuitos.
El tipo más elemental de receptor de AM, consiste de un solo circuito; es un
detector de AM que procesa la señal de AM, captada por una antena receptora. A
fin de recuperar la información llevada en la portadora de r-f modulada, el detector
debe efectuar dos pasos.
1. Rectificar la señal de r-f.
2. Filtra la señal rectificada para eliminar los componentes de r-f.
Por lo tanto sólo queda la mitad de la envolvente de modulación original y, ésta
tiene las variaciones que la señal moduladora original usada en el transmisor.
Fig. 6.2
56
Este receptor elemental de AM tiene dos importantes limitaciones, por lo que
resulta poco práctico. Una de ellas es la falta de amplificación, La señal captada
por la antena receptora es sumamente pequeña, y después de su rectificación y
filtrado resulta aún más pequeña. Una señal tan débil no puede activar
adecuadamente los dispositivos reproductores, tales como un altavoz, ya que
éstos requieren señales de entrada bastante fuerte. Por lo tanto, después de la
detección, deben uno o más amplificadores de audio para elevar la señal al nivel
requerido. Algunos detectores amplifican la señal a la vez que la remodulan; pero
su capacidad de amplificación no es suficiente, de amanera que aún en este caso
se necesitan amplificadores de audio.
La otra desventaja del receptor elemental, es que no tiene selectividad de
frecuencia, todas las señales de r-f recibidas simultáneamente por la antena se
procesarían juntas en el receptor y la salida del detecto, en realidad, serían una
combinación de todas estas señales. Una señal detectada así, sería inútil, ya que
no representaría ninguna de las señales de entrada, por lo tanto debe haber algún
medio de seleccionar la señal deseada de r-f, de entre todas las recibidas por la
antena; esta función la efectúan los circuitos de selección de frecuencia. Estos
circuitos están sintonizados a la frecuencia de la señal deseada, de modo que sólo
dejan pasar esta frecuencia al detector y bloquean todas las otras frecuencias de
la señal de r-f.
6.3
Receptor FM.
Los receptores FM como el de la figura 6.3 se usan para la recepción y
reproducción de señales moduladas en frecuencia. Un amplificador de r-f
selecciona a la vez que amplifica, la señal de FM que se quiere recibir. A
continuación esto pasa al receptor, donde un mezclador con la ayuda de un
oscilador local, la convierte en una señal de frecuencia intermedia, in alterar la
información que lleva. La señal de f-i tiene una amplitud constante y una
frecuencia que varía hacia arriba y hacia debajo de la frecuencia intermedia de
acuerdo con su modulación original, la frecuencia central de la señal de FM se
convierte en la frecuencia intermedia del receptor.
57
Fig. 6.3
La señal de f-i se amplifica por medio de una serie de amplificadores de f-i y
después se aplica al detector de FM que convierte las variaciones de frecuencia
de la señal de f-i en una señal correspondiente de audio. A continuación, esta
señal pasa a una red de desacentuación o de énfasis. Dicho proceso es,
esencialmente, el inverso del proceso de preénfasis efectuado en el transmisor de
FM, después de la desacentuación la señal de audio se amplifica y se envía a un
altavoz.
La mayor parte de los receptores usados en comunicación de FM se diseñan para
la banda de muy alta frecuencia (VHF). En este rango de frecuencias, a veces no
se puede obtener recepción óptima con un circuito superheterodino ordinario. Esto
se debe a las características que tiene la frecuencia intermedia.
6.4
Sistema Receptor.
La señal de la estación deseada es recibida por la antena y seleccionada por el
sintonizador de Radio Frecuencia (RF). Luego es detectada. La señal resultante
de audiofrecuencia es amplificada y aplicada al altavoz. Como se muestra a
continuación en el diagrama de bloques.
Fig. 6.4.
58
6.5
Receptor Superheterodino AM
El receptor anterior fue superado por el receptor superheterodino. Este es más
práctico porque proporciona más selectividad, sensibilidad y estabilidad. Los
bloques que componen un receptor de este tipo son:
Fig. 6.5.
6.6 Análisis de las etapas que conforman el sistema de
recepción de audio AM y FM.
Fig. 6.6.
Antena AM: Núcleo de ferrita capta ondas electromagnéticas y se convierten en
señales eléctricas, permite concentración de ondas electromagnéticas en el
embobinado.
Etapa de RF: Formada por la misma antena de ferrita y capacitor variable, su
función es amplificar señales sumamente pequeñas y convertirlas a señales
eléctricas.
Osc. Local AM: En algunos casos es un cristal de cuarzo lo cual permite generar
una señal portadora, en otros casos la señal portadora la puede generar un
integrado por uno de sus pines.
59
Conversor o Mezclador: Produce heterodinación por diferencia, su función es
restar la señal del oscilador local con la señal de Rf.
Etapa de F.I: Evita que pasen otras frecuencias, la FI está formada por varios
transformadores lo cual selecciona los 455 KHZ.
Etapa Detectora: Debido a que recepciona muy altas frecuencias su función es el
tratamiento de demodulación para eliminar la portadora.
Volumen: Selecciona la señal de Rf y audio y la envía al amplificador de audio.
Fig. 6.7.
Antena FM: Del tipo telescópica el cual recepciona señales y las envía a la etapa
de Rf.
Etapa de RF: Debido a pérdidas se utiliza un transistor JFET amplificador
Formada, su función es amplificar señales sumamente pequeñas en escala de µv
a mv y convertirlas a señales eléctricas.
Osc. Local FM: En algunos casos es un cristal de cuarzo o a base de bobinas lo
cual permite generar una señal portadora.
Conversor o Mezclador: Recibe Rf y del oscilador local de FM diferencia o
heterodinación.
Etapa de F.I: Permite la señal enviada del conversor de 10.7 MHZ.
Limitador: Su función es hacer recorte de limitación en su amplitud para evitar
que pase frecuencia de interferencia.
60
Demodulador: Es un discriminador que se encarga de transmitir la señal de FM
en audio.
6.7
Bobinas de Colores
Son transformadores de relación reductora para lograr la adaptación
impedancia.
de
Bobina roja: controla el dial de entrada de AM.
Bobina verde: parte de la FM.
Bobina naranja: es parte de la FM.
Bobina amarilla: es parte de la FI.
Bobina rosada: salida de detección de FM.
Bobina negra o blanco: detección de AM Y SW.
Bobina de antena negro: es parte del primario.
Bobina roja o verde: es parte del secundario.
6.8
Análisis de Radio AM/FM comunes (EMERSON y SANKEY)
Circuito de Radio AM
Los circuitos de radio de AM y de FM que se analizaran se construyen alrededor
del circuito integrado TDA 1083 o KA224270, cuyo reemplazo es el NTE 1624.
Este C.I. incorpora Amplificadores de RF para AM, Oscilador Local AM, Mezclador
AM, Amplificadores de FI AM/FM, Detector AM/FM, Circuito AGC, Circuito AFC
para FM y Amplificador Salida de Potencia para Audio clase B.
El Circuito Integrado C.I. se muestra en la siguiente.
Fig. 6.8.
Para analizar las etapas que forman parte de un Radio AM/FM, analizaremos dos
marcas comunes que se encuentran en el mercado, las cuales son EMERSON
(Fig. 6.9) y SANKEY (Fig. 6.10) cuyos circuitos se presentan a continuación:
Circuitos de Radio AM/FM EMERSON
61
Fig. 6.9.
Circuitos de Radio AM/FM SANKEY
Fig. 6.10.
Circuito de entrada de AM
La entrada se realiza por el pin 6 del C.I.. (Fig. 6.11 a, b, c) La señal de RF es
captada por la bobina de AM (Bobina de antena negro: es parte del primario y
Bobina roja o verde: es parte del secundario), y no necesita antena exterior.
Mediante un condensador variable, se selecciona la frecuencia a sintonizar, y por
lo tanto, la emisora de radio a recibir. El condensador en paralelo, es ajustable y
se les denomina trimmer cuya misión es la de ajustar el barrido del condensador
a la banda de AM.
62
a) Bobina negra,
Antena AM
b) Trimmer o dial
c) Bobina roja
Dial de entrada de AM
Fig. 6.11 a, b, c.
Oscilador local de AM
El condensador variable forma tándem (paralelo al mismo tiempo) con el
condensador del oscilador local junto con una bobina L, (Fig. 6.12) éste también
dispone de su trimmer. Los condensadores ajustables (trimers) actúan como
sintonía fina y se ajustan durante la alineación del receptor con el fin de mantener
constante la diferencia de frecuencia entre fo y fs (Radio Frecuencia recibida Oscilador Local), el oscilador local es parte fundamental del circuito para AM y se
obtiene a través del pin 5 del IC KA 224270.
Fig. 6.12.
Mezclador de AM
La señal generada por el oscilador local es mezclada en el interior del C.I. la cual
entra por el pin 5 y la señal de RF que entra por el pin 6. El resultado de la mezcla
de las dos señales es Frecuencia Intermedia (FI) la que es igual a 455 KHz.
Amplificador de F.I AM:
Las señales procedentes del mezclador de AM salen por la pin 4, hacia el primer
‘bote’ de FI (Bobina amarilla: es parte de la FI) (Fig. 6.13) y posteriormente,
atraviesa un filtro cerámico. La frecuencia resonante de cada "bote" se modifica
girando los núcleos de ferrita que incorporan. Actualmente estos van siendo
sustituidos por los modernos filtros cerámicos, que ofrecen más robustez y
precisión como filtros sintonizados.
63
Bobina amarilla
Es parte del FI
Fig. 6.13.
La señal de FI de 455 KHz es de nuevo introducida al primer amplificador de FI
por el pin 2. La señal pasa por último al detector de AM que se encuentra en el
interior del C.I. La señal de salida FI para AM/FM se obtiene por el pin 15. La
señal, al igual que sucede en FM, es reintroducida al integrado por el pin 14 que
es la entrada para el circuito detector.
Detección
Aunque en nuestro circuito (Fig. 6.14, a) la detección se hace en el interior del C.I.
y cuya salida se obtiene del pin 8, se expondrá brevemente en qué consiste:
a) Detección.
Bobinas de detección.
b) AM (Negra)
c) SW (Blanca)
Fig. 6.14.
Una vez amplificada la señal de FI lo suficiente, la señal se envía a la etapa de
detección por medio de un transformador (Bobina negra o blanco: detección de
AM Y SW) y pasa a hacer el proceso inverso del emisor, es decir, de modularla o
detectarla.
Como la señal es modulada en sus dos semiciclos, lo primero que hay que hacer
es eliminar uno de ellos para lo cual disponemos de un diodo en serie que nos la
eliminación, en este caso el semiciclo negativo. No debe conectarse cualquier tipo
de diodo, sino que debe ser uno diodo rápido o diodo de señal, Conectando al
cátodo del diodo tenemos el condensador C1, cuya misión consiste en eliminar la
64
señal de RF y dejar pasar la banda de frecuencia. A continuación se puede
conectar algún componente más con el objetivo de eliminar algún residuo de RF
que pudiera quedar.
Dentro del C.I. también se está procesando el C.A.V. o A.G.C. que significa control
automático de ganancia el cual se analizara a continuación.
Control Automático de Ganancia (C.A.G):
En los receptores, la señal puede variar de unas emisoras a otras, o por el efecto
"fading" (desvanecimiento intermitente de la señal), lo cual se intenta corregir,
dentro de ciertos límites con el circuito de CAG.
La tensión del CAG se obtiene de la tensión continua obtenida al detectar la señal.
En el caso del circuito anterior, se realiza en el interior del C.I., regulando la
ganancia del primer amplificador de RF de AM con la tensión obtenida en el
detector y que es filtrada a través del pin 16 mediante un condensador exterior.
Esta tensión convenientemente aplicada a las etapa amplificadora, debe
contrarrestar las subidas y bajadas de la amplitud de la señal de RF. En el pin 16
podemos medir la tensión continua de CAG.
Etapa de Salida de Audio
El punto banda de frecuencia (BF) es la salida hacia el amplificador de
audiofrecuencia que 'atacará' a un altavoz.
La señal de salida del detector en el pin 8, es enviada e introducida al amplificador
BF por medio del pin 9. Dentro del C.I. es amplificada y enviada a las Bocinas
(Parlantes) por medio del pin 12 y un filtro para eliminar señales no deseadas. La
señal que escuchan las personas es convertida por las bocinas en señales
audibles.
Fig. 6.15, Parlante o Bocina
La etapa de salida de audio es la misma tanto para la recepción AM como para
FM. Lo que es diferentes son los circuitos de recepción y detección como lo
veremos en la siguiente sección.
Circuito de Radio de FM
65
En FM se utiliza el circuito típico de AM con algunas diferencias. El circuito es
también un superheterodino. El esquema en bloques se representa en la Figura
6.16.
Las frecuencias que comprende son de 88 MHz a 108 MHz que pertenecen a una
segunda banda.
Fig. 6.16.
Amplificador de RF FM.
La señal aérea de RF es captada a través de la antena telescópica y recogida por
los circuitos resonantes de entrada, que están sintonizados en el centro el
espectro de frecuencias a recibir, sobre los 100 MHz. Está formado por el circuito
sintonizado paralelo inductivo - capacitivo (L – C). Los diodos actúan de
limitadores de entrada que proveen la debida protección al circuito de entrada.
La señal de RF es introducida al I.C como en el caso de AM. Ésta, vuelve a salir
una vez amplificada y es aplicada al circuito de sintonía formado por el
condensador variable y una bobina (Bobina verde: parte de FM) que pertenece al
circuito del Oscilador Local de FM. La señal de este oscilador es introducida y
mezclada en el interior del C.I. con la RF de FM. Al igual que en AM, la frecuencia
del oscilador local varía en función de la emisora captada, para conseguir la FI de
FM que es de 10,7 MHz.
Oscilador Local de FM
El transistor oscilador local es parte fundamental del circuito oscilador de FM.
Bobinas del Oscilador Local de FM
Transistor Oscilador Local de FM
Fig. 6.17.
Amplificador de FI en FM
66
Las señales resultantes a la salida del mezclador están presentes en la pin 2 del
C.I. y el primer transformador (‘bote’) de FI (Bobina naranja o azul: es parte de la
FM) y forma un circuito sintonizado a 10.7 MHZ junto con el condensador en
paralelo. Seguidamente, la señal es aplicada a un filtro cerámico de 10,7 MHz, y
reintroducida al I.C por el pin 14.
Se han sustituido los tradicionales transformadores sintonizados de FI por
modernos filtros cerámicos, que permiten exclusivamente el paso de la FI, 10,7
MHz con un ancho de banda de 150 KHz (-75 KHz...o...+75 KHz). Estos ahorran
ajustes y son más compactos.
Mediante el transformador (circuito sintonizado) (Bobina rosada: salida de
detección de FM) es detectada la señal de FM presente en la patilla 8 y
posteriormente amplificada. Esta señal de BF, al igual que sucedía en AM es
introducida de nuevo por el pin 9 para ser amplificada finalmente y pasarla a las
bocinas.
Control Automático de Frecuencia (C.A.F) en FM
Este circuito tiene la misión de mantener fija la frecuencia de entrada y por lo tanto
la FI, actuando sobre la frecuencia generada por el oscilador local. Esto es
necesario puesto que puede variar la frecuencia de la emisora o la del oscilador
local. Para ello se utiliza un diodo varicap, en nuestro caso AFC, en paralelo con el
circuito oscilante. Según la tensión aplicada al diodo y que proviene de la salida de
BF pin 12, y filtrada por un condensador, variara su capacidad y por lo tanto la
frecuencia del oscilador.
Detector de FM
La finalidad del detector de FM, al igual que en AM, es la de separar la información
útil de la señal portadora. En FM, el demodulador consiste en un convertidor
frecuencia-tensión, y el clásico discriminador o detector de relación de los
principios de la FM, cede cada vez más su sitio a circuitos más sofisticados,
gracias a la implantación de los C.I. Nuestro detector funciona gracias al circuito
resonante conectado al pin 8.
Fuente de Alimentación AM/FM
Los radios tienen integrada dos tipos de fuentes de alimentación, una es por
medio de baterías y la otra está compuesta por un transformador con TAP central,
dos diodos de rectificación y un filtro electrolíticos, el voltaje de alimentación es
aplicado a todo el radio, al C.I. en el Pin 13 el positivo y el negativo a los pines 3 y
11.
6.9
Grabadoras de Audio
La grabadora de cinta tiene cuatro pasos de funcionamiento: (Fig. 6.18) grabar,
reproducir, borrar, y transportar la cinta. La grabación es el registro de las señales
de audio en la cinta en forma de patrones magnéticos. La reproducción es la
captación de patrones magnéticos que se convierten en sonidos, los patrones
67
magnéticos pueden ser captados sin sufrir ningún cambio y por eso la cinta se
puede reproducir indefinidamente.
El proceso que consiste en la eliminación de todo el material grabado en la cinta
se conoce como borrado, Así que una cinta borrada se puede volver grabar o
registrar cientos de veces sin que se desgaste. El mecanismo transportador hace
que la cinta pase por las cabezas durante la grabación, reproducción y el proceso
de borrado.
Fig. 6.18.
Después que se haya colocado en su lugar los carretes de alimentación y recogida
pase por la cabeza el extremo de la cinta que viene del carrete de alimentación. El
recorrido de la cinta es de izquierda a derecha, así que la cinta pasa por la cabeza
de borrado antes de pasar por la cabeza de grabación/reproducción. Al estar
oprimido el interruptor de la grabación, la señal de oscilador de polarización es
alimentada a la cabeza de borrado haciendo que esta elimine cualquier material
grabado en la cinta. Una vez que la cinta está “limpia” pasa a la cabeza
grabadora/reproductora donde se registra una nueva señal originada en el
micrófono.
Si la cinta es rebobinada en el carrete de alimentación se oprime el interruptor de
reproducción, y el sonido grabado se puede volver a reproducir. Durante la
reproducción la cinta se mueve del carrete de alimentación al de recogida,
pasando por la cabeza de borrado y luego por la cabeza grabadora/reproductora,
cuando entra en funcionamiento la reproducción, se desactiva, la cabeza de
borrado y la cinta no se borra. Luego la señal grabada es captada por la cabeza
grabadora/reproductora amplificada y reproducida por medio de altavoz. Durante
las operaciones de grabación y reproducción el mecanismo transportador pasa la
cinta por la cabeza a una velocidad constante.
6.9.1 Las Cintas y las Cabezas de Cintas
68
Observe cómo funcionan los componentes magnéticos en un sistema de
grabación de cintas.
Grabación: en la Fig. 6.19 se ilustra un diagrama sencillo de una cabeza de cinta
en contacto con la superficie de la cinta de grabación magnética.
Fig. 6.19. Cabezas de cinta en contacto con la superficie de la cinta magnética. La cinta ha
quedado registrada con la señal de amplificador.
El grueso de la cinta se ha exagerado intencionalmente para que se pueda notar
la capa magnética (que generalmente es de óxido de hierro). Como se podrá
observar en el diagrama la cabeza de cinta no es otra cosa que un electroimán en
forma de anillo con espacio reducido de aire (entrehierro) entre sus polos. La
anchura de este espacio es comúnmente de 500 millonésimas de pulgadas. El
entre hierro descansa sobre el ancho de la cinta y queda en contacto con la capa
de óxido.
Cuando la corriente fluye a través de la bobina se producen líneas de flujo
magnético (ilustrada con líneas punteadas).
Aunque el trayecto del flujo a través del óxido no es la ruta más directa en el
entrehierro es el paso de menor reluctancia (la reluctancia en un circuito,
magnético equivale a la resistencia en un circuito eléctrico).
La capa de óxido se magnetiza por las líneas de flujo de la cabeza. La intensidad y
la polaridad de magnetización dependen de la amplitud y dirección de la corriente
que pasa por la bobina de la cabeza. Si es excitada con una corriente que cambia
en la misma proporción que el audio tal como en la salida de un amplificador de
audio, la cinta que se está moviendo por la cabeza quedara impresa con aparatos
(patrones magnéticos). La fuerza y la polaridad de estos patrones corresponden a
la corriente del amplificador para que las señales de audio se almacenen
magnéticamente en la cinta.
69
6.9.2 Reproducción de Cintas Magnéticas
Como ya se sabe, un voltaje es inducido en un interruptor cuando el conductor
corta las líneas magnéticas de flujo. Nos basamos en este principio para
reproducir una cinta magnética ya grabada. La bobina de alambre que se
encuentra alrededor de la cabeza de cinta es el conductor que corta las líneas de
flujo de las áreas que originan los aparatos.
Fig. 6.20. Ilustra una cabeza de cinta en contacto con la superficie de una cinta magnética.
La cinta se ha registrado con una señal de audio. A medida que la cinta pasa por
el entrehierro de la cabeza, las líneas de flujo de las áreas magnéticas en la cinta
siguen el camino de reluctancia mínima a través de la cabeza y cortan los
devanados de la bobina. El voltaje incluido en la bobina corresponde a los
patrones magnéticos en la cinta y el voltaje de audio que las produce. El voltaje de
audio puede ser amplificado y utilizado para excitar un altavoz que le reproduce
como sonido. Debido a que los patrones magnéticos en la cinta no son afectados
por el proceso como sonido de reproducción, la grabación de la cinta puede
reproducirse una y otra vez.
6.9.3 Cintas magnéticas
Está formada por una delgada película plástica de poliéster, un material que posee
grandes características de estabilidad y flexibilidad. Sobre una de sus caras se
encuentra una capa de óxido de hierro en la cual en esta capa se realiza la
grabación.
6.9.4 Borrado en la Cinta magnética
La cabeza de borrado en una grabadora de cinta es similar a la cabeza utilizada
para grabar o reproducir. El entrehierro en la cabeza de borrado es mas amplio
(10 o más veces al anchura del entrehierro de la cabeza grabadora/reproductora)
y tiene enrollada muchas más vueltas de alambre que la cabeza
grabadora/reproductora.
70
Cuando esta es excitada por el oscilador de polarización, el entrehierro más ancho
y el mayor número de vueltas generan un intenso campo magnético que penetra él
oxido. Este campo satura el óxido, primero en una dirección y luego en la otra. El
campo alternante combinado con el movimiento de la cinta ocasiona la densidad
de flujo en cualquier punto de la cinta que se haya a modificar.
Cuando la cinta está bien colocada en el entrehierro de la cabeza de borrado,
todos los patrones registrados desaparecen a medida que se excita la cinta entre
los niveles de saturación por la corriente alterna. Conforme pasa la cinta por la
cabeza de borrado, lejos de su influencia, el nivel de flujo producido en la cinta se
hace progresivamente más bajo hasta que finalmente llegue a cero. En este punto
de cero flujos, todas las partículas magnéticas en la cinta quedan orientadas en
todas direcciones.
El largo de la cinta sobre la cual tiene lugar este borrado es de solo una pequeña
fracción de pulgada, pero debido a la alta frecuencia del oscilador de polarización
se producen muchos ciclos en esta pequeña distancia y la cinta se borra
totalmente.
6.9.5 Grabadora de Audio a Bloque
El proceso inicia de la fuente de audio de las cual es enviada a un pre-amplificador
y posteriormente a un amplificador de potencia, el mismo que debe ser controlado
por el CAG
Fig. 6.21.
Al amplificador de potencia le llega otra señal que proviene del oscilador y actúa
como unas vías en el proceso de la grabación en la cabeza magnética evitando
así distorsión en la grabación.
6.9.6 Cabeza magnética
Está formada por una bobina enrollada en el núcleo que tiene una apertura
también conocida como GAT de hierro. Cuando la corriente eléctrica que contiene
el mensaje de audio fluye a través de las bobina es cuando se genera el tiempo
magnético.
71
6.9.7 Reproductor de Audio a Bloque
La cinta pasa por la cabeza a la misma velocidad que la grabación generándose
un campo magnético lo que induce a la bobina una pequeña corriente que va a ser
amplificada y convertida en sonido.
Fig. 6.22.
EJERCICIOS DE AUTO EVALUACION
Responda a las siguientes preguntas:
1 ¿Cuál es la diferencia esencial entre el AM y el FM?
2 ¿Cuáles son los rangos de frecuencia que se comprenden para AM?
3 ¿Cuáles son los rangos de frecuencia que se comprenden para FM?
Escriba F o V para las siguientes afirmaciones:
1
2
3
4
Los filtros pasivos están compuestos por Op-Amps
____.
Para borrar el contenido de una cinta magnética se utiliza alcohol
____.
El sintonizador en los radios cuenta con capacitores variables ____.
La Bobina negra es la antena de AM
____.
Complete la siguiente frase:
Las etapas del receptor FM son:
a. Amplificador RF.
b. Mezclador.
c. _____________________.
d. _____________________.
e. Red de desacentuación.
f. _____________________.
72
UNIDAD II: Mantenimiento a equipos reproductores de
audio/video y amplificación.
1 Sistemas numéricos digitales y dispositivos de representación
visual.
1.1 Sistemas numéricos.
En los sistemas digitales se utilizan varios sistemas numéricos de modo que el
entendimiento de una operación del sistema requiere la facultad de convertir de un
sistema numérico a otro.
Sistema numérico decimal.
Este sistema ha evolucionado en forma natural debido a que el ser humano tiene
10 dedos. De hecho la palabra digito se deriva del Latín para “dedo” Se compone
de 10 numerales o símbolos que son: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9 Llamados dígitos y
con ellos se puede expresar cualquier cantidad. Este sistema es un sistema de
valor posicional en la cual el valor de un digito depende de la posición que ocupa.
Ejemplo 8.1: 2 7 4 5
(2 x 103)
+
(7 x 102)
+
(4 x 101)
+
(5 x 100)
(2 x 1000)
+
(7 x 100)
+
(4 x 10)
+
(5 x 1)
(2000)
+
(700)
+
(40)
+
(5)
2 7 4 5 10
Sistema Numérico Binario.
Emplea dos símbolos, 0 y 1, que reciben el nombre de bit (binary Digit) por tanto
se trata de un sistema de base dos, cualquier cantidad se puede expresar en este
sistema mediante una combinación de ceros y unos.
Ejemplo 8.2: 1 0 1 1 0
1
0
4
(1 x 2 )
+
(0 x 23)
(1 x 16)
+
(0 x 8)
16
+
0
1.2
+
+
+
1
(1 x 22)
(1 x 4)
4
222
+
+
+
1
(1 x 21)
(1 x 2)
2
+
+
+
0
(0 x 20)
(0 x 1)
0
Código BCD (Decimal codificado en binario) y conversiones.
Cuando se presentan números, letras o palabras mediante un grupo especial de
símbolos se dice que están codificados y el grupo de símbolos se llama código. Si
cada digito de un número se representa por su equivalente binario el resultado es
el código BCD. Debido a que un digito puede ser tan grande como 9 se requieren
4 bits para codificar cada digito (el código binario para 9 es 1001).
73
Ejemplo 8.3: Ilustre el código BCD correspondiente del número decimal 874
1.3
8
↓
7
↓
1000
0111
4
↓
(Decimal)
0100 (BCD)
Conversiones entre sistemas numéricos.
Conversión de binario a decimal. Cualquier número binario se puede convertir a
su equivalente decimal con solo sumar los pesos de las diferentes posiciones en el
número binario que contiene un uno. Ejemplo: convertir 10001112 en su
equivalente decimal.
Solución; Lista de valores asociados con cada posición
1
__
0
__
0
__
0
__
1
__
1
__
1
__
26
25
24
23
22
21
20
64
32
16
8
4
2
1
Total de valores que están representados por unos (1)
64 + 4 + 2 + 1 = 71
Por lo tanto: 10001112 = 7110
Conversión de decimal a Binario. Existen dos métodos el primer método es el
proceso inverso del descrito anteriormente o sea: el numero decimal simplemente
se expresa como una suma de potencias de dos y luego se escriben los unos y los
ceros en las posiciones adecuadas del BIT. Ejemplo: Convertir 23 en su
equivalente binario
Solución: Se marcan las posiciones binarias hasta llegar al sitio en que se tiene
un valor mayor que el número decimal cuya conversión se desea.
32
16
8
4
2
1
El 23 no contiene ningún 32, pero si un 16 un 4 un 2 un 1
32
16
1
8
0
4
1
2
1
1
1
74
Por lo tanto 2310 = 1 0 1 1 1 2
Segundo método
Divisiones sucesivas por dos; requiere la división repetida del numero decimal
entre 2 y escribir el residuo después de cada división hasta obtener un cociente de
0. El resultado binario se logra escribiendo el primer residuo como el LSB y el
último residuo como el MSB.
Ejemplo:
1.4 Presentaciones visuales de estado sólido y líquido
desplegado LED de 7 segmentos de un solo digito, dígitos
múltiples, multiplexados y Matriz de puntos.
Está formado por 8 LED (siete segmentos y un punto decimal) y con él se pueden
mostrar cualquier numero desde 0 hasta 9. Éstos se pueden encontrar como
display de uno o de varios caracteres integrados dentro de un mismo encapsulado
Fig. 8.1, Display 7 segmentos.
Existen dos configuraciones de 7segmento: configuración Ánodo Común y Cátodo
Común.
Configuración
Ánodo
común: Tiene conectados
entre sí todos los ánodos
como lo muestra la figura
7.
75
Fig. 8.2.
Configuración Cátodo Común: Tiene conectados entre sí todos los cátodos
comunes como se muestra en la figura 8.3.
Figura 8.3.
Diodo de cristal líquido LCD.
El dinámico y el de efecto de campo. Ninguno de ellos emite luz y para poderlos
ver es necesario contar con una fuente de luz externa. En el LCD dinámico el
material de cristal líquido se encuentra entre 2 placas de vidrio transparentes. El
patrón de siete segmentos se está grabado en la placa de vidrio frontal y está
hecho de un material conductor de electricidad transparente, tal como el óxido de
indio. El vidrio posterior está recubierto con este conductor transparente el cual
corresponde a los siete segmentos De esta manera, sólo se verán los segmentos
de los dígitos cuando se aplique corriente al LCD. El LCD de efecto de campo o
nemático con giro es el de uso más común. En las calculadoras, relojes y
computadoras que funcionan con baterías. El LCD más común de este tipo
produce un segmento oscuro sobre un fondo reflejante.
Dígitos múltiples multiplexados.
Cuando están integrados varios display, dentro también se incluye, normalmente
un sistema electrónico de control. Al tener el sistema de control, los pines no dan
el acceso a un LED, a estos hay que introducir la información completa según el
manual del fabricante.
A cada segmento del display, se le asigna un nombre, de tal manera que cuando
se va a encender un determinado segmento. Por ejemplo, el segmento “a”, habrá
que saber cuál es, y con qué entrada corresponde para poder iluminar dicho
segmento.
Figura 8.4, Dígitos múltiples
76
Esto no se aplica a los display de matriz de puntos, los cuales están divididos en
columnas y filas, siendo necesario aplicar una tensión a la fila y a la columna a la
cual pertenece el LED para poder encenderlo.
La matriz de 5x7 permite representar letras mayúsculas y minúsculas, signos de
puntuación y caracteres especiales con un grado de legibilidad excelente.
2 Compuertas lógicas y algebra de Boole.
2.1 Compuertas lógicas (OR, AND, NOT, NAND, NOR).
Las compuertas Son circuitos que se emplean para combinar niveles lógicos
digitales (unos y ceros) en formas específicas. Para expresar la salida en términos
de las entradas, se emplea un sistema denominado algebra Booleana. Las
compuertas básicas son AND, NAND, OR, NOR, y el INVERSOR.
Compuerta OR.
Es un circuito lógico que tiene dos o más entradas y cuya salida es igual a la
combinación OR de las entradas Fig. 9.1 o sea que su salida es 1 (alta), cuando
cualquiera de las entradas es 1.
Su símbolo es:
Tabla de verdad (OR)
ENTRADAS SALIDA
A
B
X=A+B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
Fig. 9.1.
1
1
1
Compuerta AND.
Es un circuito lógico que tiene dos o más entradas y cuya salida es igual a la
combinación AND de las entradas o sea que su salida es 1 (alta), solo cuando
todas sus entradas son 1.
Su símbolo es:
Tabla de verdad (AND)
ENTRADAS
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
Fig. 9.2, compuerta AND de 2 entradas
SALIDA
X=A*B
0
0
0
1
Inversores (Compuerta NOT).
Es un circuito lógico que tiene solo una entrada y cuya salida es el complemento
de la entrada. La función de este dispositivo es invertir la señal de entrada, (Si A
es 0, entonces X es 1).
ENTRADA
77
SALIDA
Su símbolo es:
A
de verdad (NOT)
0
1
X=A
negado
1
0
Tabla
Fig. 9.3.
La presencia de un pequeño círculo siempre denota inversión o negación.
Compuerta NAND (Negación de AND)
Una compuerta NAND Fig 9.4 es un circuito lógico que tiene dos o más entradas y
cuya salida es 0 solo cuando todas sus entradas son 1 (altas). NAND es la
concentración de las palabras inglesas “not” y “and”. El símbolo correspondiente
es el de una compuerta AND con la salida invertida (con un circulo de inversión).
Su símbolo es:
Tabla de verdad (NAND)
ENTRADAS
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
Fig. 9.4 Compuerta NAND.
SALIDA
X
1
1
1
0
Compuerta NOR (Negación de OR).
Una compuerta NOR es un circuito lógico que tiene dos o más entradas y cuya
salida es un 0 cuando una o más entradas es 1 (alto). NOR es la concentración de
las palabras inglesas “not” y “or”. El símbolo correspondiente es un símbolo OR
con una salida invertida, o con un círculo de inversión como se muestra en la
figura 16.
Su símbolo es:
ENTRADAS SALIDA
A
B
X
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
Fig. 9.5, Compuerta OR.
Simbología IEEE / ANSI.
78
Fig. 9.6, Símbolos IEEE/ANSI
Comprobación de circuitos integrados IC.
Circuitos integrados “IC” Son dispositivos en donde se reúnen una cantidad no
determinada de componentes discretos tales como resistencias, diodos,
transistores etc., todos estos en un arreglo compacto y encapsulado ahorrándose
de este espacio, tamaño, peso y precio en un equipo electrónico. Todos los IC
tienen en su exterior un numero o código el cual representa una función ya
estandarizada para este número por ejemplo los IC que empiezan con el número
74-xxx son circuitos que trabajan con señales digitales y ondas cuadradas con
amplitud máxima de 5V en el pin llamado Vcc, además estos IC tienen otro pin de
conexión a tierra llamado GND o GROUND (TIERRA).
Comprobación. A un circuito integrado se le realizan varias pruebas para
determinar si se encuentra en buen o mal estado, estas varían de acuerdo a la
función que realizan; pero hay unas pruebas que se les practican a todos:
1-. La presencia o ausencia de calor.
2-. Si el voltaje entre GND y Vcc es el estipulado por la función de este.
3-. La presencia o ausencia de reventaduras, soldaduras frías, quebraduras
externas o en los pines de conexión.
4-. Cortocircuitos entre sus pines de conexión en la tarjeta.
2.2
Lógica de circuitos combinacionales.
La combinación de compuertas para producir una salida deseada o requerida
recibe el nombre de lógica combinacional o combinatoria.
Ejemplo 9.1: Escriba la expresión booleana para la salida del circuito de figura
siguiente.
Fig. 9.7.
Ejemplo 9.2: Escriba la expresión booleana para la salida del circuito de figura
siguiente.
79
Figura 9.8.
2.3
Compuertas exclusivas EXOR y EXNOR.
Dos circuitos lógicos especiales que se presentan con frecuencia en los sistemas
digitales son los circuitos OR-exclusivo y NOR-exclusivo.
OR-Exclusivo. Este circuito produce una salida ALTA siempre que las dos
entradas están en niveles opuestos. Esta combinación específica de compuertas
lógicas ocurre con mucha frecuencia y es de mucha utilidad en ciertas
aplicaciones.
Una compuerta EX-OR sólo tiene dos entradas; no hay compuertas EX-OR de tres
o cuatro entradas. Las dos entradas se combinan de la siguiente manera (ver
figura 9.9).
Fig. 9.9, Circuito EXOR
El símbolo tradicional de compuerta EXOR y su tabla correspondiente
Figura 9.10, EXOR y su correspondiente tabla de verdad
NOR-exclusivo El circuito NOR-exclusivo (abreviado EX-NOR) opera
completamente al contrario que el EX-OR. Este circuito produce una salida ALTA
siempre que las dos entradas están al mismo nivel. La figura 9.11 muestra el
circuito EX-NOR, y la expresión de salida.
80
Fig. 9.11, Circuito EXNOR
El símbolo tradicional de compuerta EXNOR Fig. 9.12 y su tabla correspondiente
Fig. 9.12, EXNOR y tabla de verdad correspondiente.
2.4
Combinación de compuertas lógicas
Los métodos de combinación de compuertas lógicas requieren que la expresión
lógica esté en forma de suma de productos. Algunos ejemplos de esta forma son:
Cada una de estas expresiones de suma de productos consta de dos o más
términos AND (productos) que se operan con OR. Cada término AND consta de
una o más variables que aparecen en forma complementada o no
complementada.
Note que en una expresión de suma de productos, un signo de inversión no puede
aparecer en más de una variable en un término (por ejemplo, no podemos tener
Producto de Sumas
Existe otra forma general de expresiones lógicas que a veces se usa, Se conoce
como la forma de productos de suma y consiste en dos o más términos OR
(sumas) que se operan con AND en conjunto. Cada término OR contiene una o
81
más variables en forma complementada o no complementada. He aquí algunas
expresiones de productos de sumas
3 Multiplexado y demultiplexado.
3.1 Multiplexores (Selectores de datos).
Un equipo estéreo moderno para el hogar puede tener un interruptor que
selecciona la música de una de cuatro fuentes: una cinta de casete, un disco
compacto (CD), o un radio. El interruptor selecciona una de las señales
electrónicas de una de estas cuatro fuentes y la envía al amplificador de potencia
y a las bocinas (altavoces). En términos sencillos, eso es lo que hace un
multiplexor: selecciona una de las diversas señales de entrada y la pasa a una
salida.
Un multiplexor o selector de datos es un circuito lógico que acepta varias entradas
de datos y permite sólo a una de ellas alcanzar la salida. La dirección deseada de
los datos de entrada hacia la salida es controlada por entradas de SELECCIÓN
(que algunas veces se conocen como entradas de DIRECCION). La figura 59
muestra el diagrama funcional de un multiplexor general (MUX). En este diagrama
las entradas y salidas se trazan como flechas anchas en lugar de líneas; esto
indica que éstas pueden ser una o más líneas de señales.
Fig. 10.1, Multiplexor general.
El multiplexor actúa como un interruptor de posiciones múltiples controlado
digitalmente, donde el código digital que se aplica a las entradas de SELECCION
controla qué entradas de datos serán trasladadas hacia la salida. Por ejemplo, la
salida Z será igual a la entrada de datos de algún código de entrada de
SELECCION determinado; Z será igual a 1 para otro código de entrada de
SELECCION específico, y así sucesivamente. Dicho de otra manera, un
82
multiplexor selecciona una de N fuentes de datos de entrada y transmite los datos
seleccionados a un solo canal de salida. A esto se le llama multiplexaje
3.1.1 Multiplexor básico de 2 entradas.
La figura 10.2 muestra la circuitería lógica de un multiplexor de dos entradas, y
una entrada de selección.
Fig. 10.2, Circuitería lógica de un multiplexor de dos entradas.
3.1.2 Multiplexor de 4 y 8 entradas
Multiplexor de 4 entradas.
Aquí hay 4 entradas que se transmiten en forma selectiva a la salida con base “n”
las 4 combinaciones posibles de las entradas de selección S1 S0. Cada entrada de
datos se accesa con una combinación diferente de niveles de entrada de
selección.
Fig. 10.3, Circuitería de multiplexor de 4 y 8 entradas.
83
Multiplexor de 8 entradas.
Fig. 10.4, Multiplexor de 8 entradas.
Multiplexor cuádruple 74LS157.
Multiplexor cuádruple de dos entradas (74157/LS157/HC157) Este es un CI muy
útil que contiene cuatro multiplexores de dos entradas como el de la figura 10.5.
Fig. 10.5, Cuatro multiplexores de dos entradas
Aplicaciones de los multiplexores
Los circuitos multiplexores encuentran numerosas y variadas aplicaciones en
sistemas digitales de todos los tipos. Estas aplicaciones incluyen selección y
dirección de datos, secuencia de operaciones, conversión de paralelo a serial,
generación de ondas y generación de funciones lógicas. Analizaremos algunas de
éstas aquí y varias más en los problemas al final del capítulo.
3.2
Demultiplexores
Un multiplexor toma varias entradas y transmite una de ellas a la salida. Un
demultiplexor efectúa la operación contraria; toma una sola entrada y la distribuye
en varias salidas. La figura 10.6 muestra el diagrama general de un demultiplexor
(DEMUX). Las flechas grandes que corresponden a entradas y salidas pueden
representar una o más líneas.
El código de entrada de selección determina hacia qué salida se transmitirá la
entrada de DATOS. En otras palabras, el demultiplexor toma una fuente de datos
de entrada y la distribuye selectivamente a uno de N canales de salida, igual que
un interruptor de posiciones múltiples.
84
Fig. 10.6, Diagrama general de un demultiplexor.
3.2.1 Demultiplexor de 1 a 8 líneas.
Un multiplexor de 1 a 8 líneas es el que distribuye una línea de entrada a ocho
líneas de salida. La única línea de entrada de datos I se conecta a las ocho
compuertas AND, pero sólo una de estas compuertas será habilitada por las líneas
de entrada de SELECCION’’ Por ejemplo, con S2 S1 S0 = 000, solamente la
compuerta AND 0 será habilitada, y la entrada de datos I aparecerá en la salida
O0. Otros códigos de SELECCION ocasionan que la entrada I llegue a las otras
salidas. La tabla de verdad resume la operación.
Simbología IEEE / ANSI
Fig. 10.7, Simbología IEEE/ANSI.
Detección de fallas
Para la detección de fallas es siempre recomendable el proceso de observación y
razonamiento, paso inicial de gran importancia cuando se emprende la tarea de
detectar una falla. Para cada caso, trate de determinar la falla del circuito antes de
comenzar a buscar soluciones. Se deben verificar las entradas (niveles) y salidas
del MUX también las conexiones de los dispositivos de representación visual, (si
los hay) también se debe comprobar si existe alguna falla entre la salida de la
selección.
85
4 Circuitos Convertidores Analógico-Digital y Digital-Analógico.
4.1 ADC
En el mundo real, las señales analógicas (comunes por todos lados) varían
constantemente. Estas señales pueden variar lentamente como la temperatura o
muy rápidamente como una señal de audio.
Lo que sucede con las señales analógicas es que son muy difíciles de manipular,
guardar y después recuperar con exactitud. Si esta información analógica se
convierte a información digital, se podría manipular sin problema y se puede
guardar con gran facilidad.
La información manipulada puede después volver a tomar su valor analógico
original, con un DAC (convertidor Digital a Analógico)
Exactitud y Resolución de un Convertidor ADC
Hay que definir con que exactitud será la conversión entre la señal analógica y la
digital, para lo cual se define la resolución que ésta tendrá. Primero se define el
número máximo de bits de salida (la salida digital).
Este dato permite determinar el número máximo de combinaciones en la salida
digital. Este número máximo está dado por: 2n donde n es el número de bits.
También la resolución se entiende como el voltaje necesario (señal analógica)
para lograr que en la salida (señal digital) haya un cambio del bit menos
significativo (LSB). LSB significa: Least Significant Bit. Para hallar la resolución se
utiliza la fórmula: Resolución = ViFS / [2n – 1] , donde:
n = es el número de bits que tiene el Convertidor Analógico Digital
ViFS = es el voltaje que hay que poner a la entrada del convertidor ADC, para
obtener una conversión máxima (todas las salidas serán iguales a “1”).
Ejemplo # 1 de ADC convertidor Analógico Digital
Si se tiene un convertidor analógico – digital (CAD) de 4 bits y el rango de voltaje
de entrada es de 0 a 15 voltios. Con n = 4 y ViFS = 15 Voltios.
86
La resolución será = ViFS / [2n -1] = 15 / [24 -1] = 15/15 = 1 voltio / variación en
el bit menos significativo. Esto significa que un cambio de 1 voltio en la entrada,
causará un cambio del bit menos significativo (LSB) a la salida. En este caso este
bit es D0. Ver la siguiente tabla.
De esta manera se construye una tabla de que muestra la conversión para este
ADC
Ejemplo # 2 de ADC convertidor Analógico Digital
Un ADC de 8 genera sólo “1” (las 8 salidas en 1), cuando en la entrada hay un
voltaje de 2.55 voltios (entrada analógica máxima). La resolución es = ViFS / [2n 1] = 2.55 / [28 – 1] = 10 miliVoltios / variación en el bit menos significativo.
Se puede ver que mientras más bits tenga el convertidor más exacta será la
conversión. Si se tiene una señal de valor máximo de 15 voltios y aplicamos esta
señal analógica a la entrada de diferentes convertidores analógico-digital, se
puede tener una idea de la variación de la resolución con el aumento del número
de bits del convertidor.
87
Esto significa que a mayor número de bits del ADC, un cambio más pequeño en la
magnitud analógica causará un cambio en el bit menos significativo (LSB) de la
salida, aumentando así la resolución.
4.2
DAC
En el mundo real las señales analógicas varían constantemente, pueden variar
lentamente como la temperatura o muy rápidamente como una señal de audio. Lo
que sucede con las señales analógicas es que son muy difíciles de manipular,
guardar y después recuperar con exactitud.
Si esta información analógica se convierte a información digital, se podría
manipular sin problema. La información manipulada puede volver a tomar su valor
analógico si se desea con un DAC (convertidor Digital a Analógico). Un DAC
contiene normalmente una red resistiva divisora de tensión, que tiene una tensión
de referencia estable y fija como entrada. Hay que definir que tan exacta será la
conversión entre la señal analógica y la digital, para lo cual se define la resolución
que tendrá.
En la figura se anterior se representa un convertidor Digital – Analógico de 4 bits.
cada entrada digital puede ser sólo un “0” o un “1”. D0 es el bit menos significativo
(LSB) y D3 es el más significativo (MSB). El voltaje de salida analógica tendrá uno
de 16 posibles valores dados por una de las 16 combinaciones de la entrada
digital.
La resolución se define de dos maneras:
Primero se define el número máximo de bits de salida (la salida digital). Este dato
permite determinar el número máximo de combinaciones en la salida digital. Este
número máximo está dado por: 2ndonde n es el número de bits. También la
resolución se entiende como el voltaje necesario (señal analógica) para lograr que
en la salida (señal digital) haya un cambio del bit menos significativo.(LSB). Para
88
hallar la resolución se utiliza la siguiente fórmula: Resolución = VoFS / [2n – 1],
Donde:
n = número de bits del convertidor
VoFS = es el voltaje que hay que poner a la entrada del convertidor para obtener
una conversión máxima (todas las salidas son “1”)
Ejemplo: Se tiene un convertidor digital – analógico de 8 bits y el rango de voltaje
de salida de 0 a 5 voltios.
Con n = 8, hay una resolución de 2n = 256 o lo que es lo mismo: El voltaje de
salida puede tener 256 valores distintos (contando el “0”). También: resolución =
VoFS / [2n – 1] = 5 / 28-1 = 5 / 255 = 19.6 mV / variación en el bit menos
significativo. Con n = 4 bits, se consiguen 2n = 16 posibles combinaciones de
entradas digitales
La salida analógica correspondiente a cada una de las 16 combinaciones
dependerá del voltaje de referencia que estemos usando, que a su vez dependerá
del voltaje máximo que es posible tener a la salida analógica. Si el voltaje máximo
es 10 Voltios, entonces el Vref. (Voltaje de referencia) será 10 / 16 = 0.625 Voltios.
Si el voltaje máximo es 7 voltios, Vref = 7 / 16 = 0.4375 Voltios.
Se puede ver estos voltajes de referencia serán diferentes (menores) si se utiliza
un DAC de 8 o más bits. Con el de 8 bits se tienen 256 combinaciones en vez de
16. Esto significa que el voltaje máximo posible se divide en más partes,
lográndose una mayor exactitud. Si el Vref = 0.5 Voltios:
Se puede ver que mientras más bits tenga el convertidor más exacta será la
conversión. Si se tiene diferentes tipos de DAC y todos ellos pueden tener una
89
salida máxima de 15 voltios, se puede ver que la resolución y exactitud de la
salida analógica es mayor cuando más bits tenga. Ver siguiente cuadro:
5 Memorias.
Una memoria de semiconductor es un circuito Integrado capaz de almacenar un
número binario y recordarlo cuando éste sea direccionado o seleccionado ya sea
por la computadora o cualquier otro dispositivo digital.
Celda. Dispositivo o circuito electrónico que se utiliza para almacenar un solo bit
(0 o 1). Algunos ejemplos de celdas de memoria son: un flip-flop, un capacitor con
carga, y un solo canal en cinta o en disco magnéticos.
Palabra. Grupo de bits (celdas) en una memoria que representa instrucciones o
datos de algún tipo. Por ejemplo, un registro que consta de ocho FFs puede
considerarse cómo una memoria que almacena una palabra de 8 bits.
Byte. Término especial que se usa para una palabra de 8 bits, que es el tamaño
de palabra más común en las microcomputadoras.
5.1
ROM
La memoria de sólo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de
read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y
dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su
escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de
manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se
refiere solo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado
sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y,
por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin
embargo, las ROM más modernas, como EPROM y
Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y
volver a programar varias veces, aun siendo descritos
como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de
que se las continúe llamando así es que el proceso de
reprogramación en general es poco frecuente,
relativamente lento y, a menudo, no se permite la
escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar
de la simplicidad de la ROM, los dispositivos
reprogramables son más flexibles y económicos, por lo Fig. 12.2, Memoria EEPROM
128 Kb.
90
cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a
partir de 2007
La memoria flash, inventada por Toshiba a
mediados de los 80, y comercializada a
principio de los 90s, es un tipo de
EEPROM que hace un uso muy eficiente
del chip y puede ser borrada y
reprogramada muchas veces sin daño.
Los diseñadores rompieron explícitamente
con las prácticas del pasado, afirmando
que enfocaba "ser un reemplazo de los
Fig. 12.1, La primera EPROM, Intel 1702.
discos duros", más que tener el tradicional
uso de la ROM como una forma de almacenamiento primario no volátil. En 2007,
NAND ha avanzado bastante en su meta, ofreciendo un rendimiento comparable
al de los discos duros, una mejor tolerancia a los golpes, una miniaturización
extrema (como por ejemplo memorias USB y tarjetas de memoria MicroSD), y un
consumo de potencia mucho más bajo.Esta memoria es sólo de lectura, y sirve
para almacenar el programa básico de iniciación, instalado desde fábrica. Este
programa entra en función en cuanto es encendida la computadora y su primer
función es la de reconocer los dispositivos (incluyendo memoria de trabajo).
Uso para almacenamiento de software
Los ordenadores domésticos a comienzos de los años 1980 venían con todo su
sistema operativo en ROM y solían arrancar en el prompt de un intérprete BASIC.
No había otra alternativa razonable ya que las unidades de disco eran por
entonces demasiado costosas. Incluso el IBM PC traía un BASIC en ROM que se
cargaba cuando no se introducía un disquete de arranque. En caso de hacerlo el
IBM PC DOS tenía una versión ampliada de ese BASIC (llamado BASICA) ya con
soporte de unidades de disco. Por ello los equipos solían montar el chip ROM
sobre un zócalo para no tener que recurrir a desoldarlo. Los que consideraban la
posibilidad de actualización (no necesariamente por el público) equipaban una
EPROM para agilizar el proceso. Precisamente para evitar estas actualizaciones
las videoconsolas tenían todos sus chips ROM directamente soldados en placa.
De hecho, una razón de que se utilice la memoria ROM para almacenar
programas y datos es la velocidad, ya que los discos siguen siendo más lentos
incluso hoy. Y lo que es aún más importante, no se puede leer un programa que
es necesario para operar con un disco desde el propio disco. Por eso se ha
utilizado
para
almacenar
pequeños programas de arranque
desde disquete, una BIOS, o
incluso la totalidad del sistema
operativo como en los Atari ST,
cargando
extensiones
desde
disquete.
Fig. 12.3, OM D23128C.
91
La evolución causada por el compatible IBM PC hizo que precisamente el primer
componente en que se sustituye la ROM/EPROM por una memoria flash sea el
chip de BIOS para permitir las actualizaciones de su Firmware. Y lo segundo fuer
la pequeña memoria estática o baterizada donde se almacenaban los parámetros
de arranque (como las preferencias establecidas en la BIOS).
Actualmente los sistemas operativos en general ya no van en ROM. Las actuales
PDAs, tabletas y smartphones se refieren a lo que es su sistema operativo como
ROM, pero en realidad (exepto en los primeros equipos) es parte de la memoria
flash que se deja reservada por dicho sistema para que el usuario no pueda
acceder a ella excepto en procesos especiales de actualización (que si fallan
pueden acabar con un pisapapeles caro).
La otra gran aplicación de la ROM/EPROM para almacenar videojuegos tuvo su
último episodio con dos videoconsolas de Nintendo: la Nintendo 64 y la Game Boy
Advance fueron las últimas en montar el videojuego en todo o parte en un chip
ROM dentro de un cartucho. Los usuario de la Nintendo DS siguen refiriéndose a
sus juegos como cartuchos ROM pero son en realidad un tipo especial de tarjetas
de memoria flash. Todas las consolas de sobremesa usan soportes ópticos o
incluso descargas de Internet a sus discos duros.
Uso para almacenamiento de datos
Como la ROM no puede ser modificada (al menos en la antigua versión de
máscara), solo resulta apropiada para almacenar datos que no necesiten ser
modificados durante la vida de este dispositivo. Con este fin, la ROM se ha
utilizado en muchos ordenadores para guardar tablas de consulta, utilizadas para
la evaluación de funciones matemáticas y lógicas. Esto era especialmente
eficiente cuando la CPU era lenta y la ROM era barata en comparación con la
RAM.
Contenido en un ROM.
Dentro de la memoria ROM se encuentran tres pequeños programas: el BIOS, el
SETUP y el POST. El BIOS (Basic Input Output System o Sistema Básico de
Entradas y Salidas) es un programa de sólo lectura cuya función principal es
actuar como intermediario entre los recursos del Hardware y Software. La función
del POST es realizar una prueba inicial del Hardware crítico del sistema. Cuando
se presiona el botón de encendido de un PC, el primer proceso que se lleva a
cabo es el POST. Si todo funciona correctamente, el sistema sigue su proceso
habitual que culmina con la carga del sistema operativo. Si por el contrario,
algunos de los dispositivos críticos no pasa la prueba POST, el sistema se detiene
en esa instancia e informa a través de un unos mensajes sonoros cuál es el error,
el BIOS tiene un sistemas de pitidos (beeps) para avisar al usuario que tipo de
problema hay. El SETUP es una porción de software que a diferencia de sus
compañeros, podemos entrar en su configuración y realizar cambios en sus
parámetros con la intención de optimizar el funcionamiento del hardware. El menú
principal del SETUP está dividido en secciones, en las que se agrupan las
opciones de acuerdo con los componentes que se pueden modificar.
92
5.2
RAM
La RAM (Random Access Memory), que significa memoria de acceso aleatorio es
una memoria de lectura y escritura. Lo anterior significa que el valor almacenado
en sus celdas de memoria puede cambiarse por otro valor fácil y rápidamente.
Existen 2 tipos de RAM.
La RAM estática pueden realizarse operaciones de escritura y su contenido no
cambia hasta que se corta la energía eléctrica. La RAM dinámica es necesario
escribir o leer cada 2 ms, o de lo contrario se perderá el patrón de bits guardado
en ella. La lectura de una memoria dinámica que sirve para evitar que pierda su
contenido se conoce como refresco de la memoria. La memoria dinámica es la
más densa de todos los tipos de memoria y se emplea en la actualidad como
memoria principal en la mayoría de las computadoras.
Tipos de RAM
Las dos formas principales de RAM moderna son:
1. SRAM (Static Random Access Memory), RAM estática, memoria estática
de acceso aleatorio.
 volátiles.
 no volátiles:
o NVRAM (non-volatile random access memory), memoria de
acceso aleatorio no volátil
o MRAM (magnetoresistive random-access memory), memoria de
acceso aleatorio magnetorresistiva o magnética
2. DRAM (Dynamic Random Access Memory), RAM dinámica, memoria
dinámica de acceso aleatorio.
a) DRAM Asincrónica (Asynchronous Dynamic Random Access Memory,
memoria de acceso aleatorio dinámica asincrónica)
 FPM RAM (Fast Page Mode RAM)
 EDO RAM (Extended Data Output RAM)
b) SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory, memoria de
acceso aleatorio dinámica sincrónica)
 Rambus:
o RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)
o XDR DRAM (eXtreme Data Rate Dynamic Random Access Memory)
o XDR2 DRAM (eXtreme Data Rate two Dynamic Random Access
Memory)
 SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access
Memory, SDRAM de tasa de datos simple)
 DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access
Memory, SDRAM de tasa de datos doble)
 DDR2 SDRAM (Double Data Rate type two SDRAM, SDRAM de tasa de
datos doble de tipo dos)
 DDR3 SDRAM (Double Data Rate type three SDRAM, SDRAM de tasa de
datos doble de tipo tres)
93

DDR4 SDRAM (Double Data Rate type four SDRAM, SDRAM de tasa de
datos doble de tipo cuatro)
6 Materiales y herramientas para el mantenimiento.
Para esta unidad las herramientas y materiales son exactamente los mismos que
listamos en la Unidad I, apartado 6.
7 Mantenimiento preventivo y correctivo a equipos de sonido
(mini componentes).
Los minicomponentes o equipos de sonido
presentan una estructura o distribución de la
circuitería algo parecida entre los distintitos
fabricantes aunque podemos rescatar las
etapas o secciones más relevantes que
encontraremos al abrir cualquier modelo de
los equipos modernos. En este caso
tomaremos como modelo el Minicomponente
Sony HCD-GX750/RG551/RX550 (cada pleca,
/, separa el modelo especifico al equipo que
se refiere teniendo tres modelos con la misma
presentación externa que en la imagen).
Las secciones que encontraremos son:
a) Main Section.
b) CD Section.
c) Tape Deck Section*.
d) Panel Section.
e) Jack Section.
f) Sub Woofer Section.
g) Power Amp Section.
h) Transformer Section.
*La etapa de reproducción de casetes (Tape Deck) lo hemos visto en la sección
anterior (6.8 Grabador de audio, pg. 68) por ende no lo estudiaremos más en este
equipo.
94
Fig. 7.1. a)
Fig. 7.1. b)
7.1
Partes y Etapas del Reproductor de CD.
95
Fig. 7.2, Etapas del reproductor
de discos compactos.
OPU: (Optical Pick-UP Unite) que significa unidad de reparación óptica. Es el
encargado de generar en su interior el rayo láser que sirve para llevar a cabo la
lectura del disco compacto. Desde esta parte empieza el recorrido de la señal de
audio desde el disco hasta la bobina.
RF: se encarga de recibir la pequeña señal del OPU la señal en un nivel adecuado
y lista para su mayor protección.
Servomecanismo de enfoque: se encarga de mantener siempre el rayo láser
fijado sobre la superficie de datos del CD así como en track de información.
Bloque de proceso de señales digitales: en se lleva a cabo múltiples
operaciones que permitirán al final de cuenta recuperar por un lado las señales
correspondiente. Exclusivamente de audio y por otro lado aquellos otros datos
adicionales que ayudan a impulsar el display y llevan a cabo algunas otras labores
de control del equipo.
Convertidor digital analógico: que como su nombre lo indica recibe a su entrada
los datos digitales recuperados desde la superficie del disco compacto y por otro
lado impide un par de señales de audio analógicas visto para su manejo
convencional.
Etapa de audio: se encarga de dar señales de audio el aspecto y las propiedades
adecuadas para su expedición y para luego pasar la etapa amplificadora de
96
potencia que por lo general ya no forma parte del reproductor de CD, pero si
amplifica lo suficiente para enviarlo a unos audífonos.
Sistema de control: Todas estas están controladas por un sistema de control, el
cual recibe todas las órdenes del usuario y se encarga de su puntual cumplimiento
además de monitorear constantemente todos los movimientos del recuperador
para garantizar una operación uniforme.
Mecanismo: Los cuales se llevan a cabo los movimientos necesario para el buen
funcionamiento del equipo.
Fuente de poder: se encarga de proporcionar los voltajes adecuados para el
correcto funcionamiento en los circuitos y motores dentro del aparato.
Motor de movimiento del disco: todos los discos compactos de audio deben
girar con una rapidez lineal constante (1.3 m/s). Esto significa, que en cada
segundo el lector explora un tramo cuya longitud es de 1.3m. Como la espiral va
aumentando su diámetro a medida que transcurre la reproducción, el giro de disco
(rapidez angular) va disminuyendo para mantener constante la rapidez lineal.
Microcontrolador: es el encargado de decepcionar toda la información (Fig. 7.3)
ya sea del teclado del equipo o vía control remoto así como señales de reloj, reset
y alimentación, su función se enmarca en controlar todo proceso hacia otro
dispositivo de control, como solenoide, conmutadores digitales así como motores y
otros.
Fig. 7.3.
7.1.1 Sistema de pastillas y Motores de impulsión
Un compact disk se reproduce desde la superficie inferior con un rayo de luz. En el
inicio del CD está cerca del centro y el rayo de luz se mueve hacia fuera en
dirección del borde a medida que se ejecuta el programa. A medida que se
97
reproduce el CD desde el inicio hasta el fin, el lente es impulsado a través del
disco a través por una partilla operada por un servomotor. El rayo de luz refleja
perforaciones microscópicas sobre la superficie inferior del disco, estas
perforaciones están modificadas con música o con algún otro audio, así datos de
sincronización y de identificación.
Hay 2 tipos básico de pastillas. En una configuración, el sistema óptico (incluyendo
el lente objetivo). Se monta en el extremo de un brazo rotativo. El brazo y el lente
son brotados (por el servomotor de impulsión) de modo que se mueva desde el
centro del disco hasta el borde. En la otra configuración, el sistema óptico es parte
de un montaje de deslizamiento (que también se denomina trineo) el cual es
impulsado por el motor a través de la superficie inferior de disco.
El CD ejecuta señales de audio extrayendo información de señales de un disco
usando una lectura óptica de láser sin contacto físico entre el disco mismo y el
mecanismo de la partilla de señales. Las señales de audio almacenados sobre los
CD son de un formato digital de alta densidad.
La lectura óptica usa un rayo láser que se usa en las tornamesas de CD, es
generado por un diodo semiconductor pequeño, de baja potencia, hecho de
arseniuro galio de aluminio, el cual permite una luz infrarroja invisible. El láser se
enfoca sobre el disco por el lente objetivo, el cual actúa igual que el lente de un
microscopio y en foca el rayo láser dentro de un punto ligeramente inferior a un
diámetro de un milímetro. Tal punto se ocupa para recuperar la información de un
disco.
7.1.2 Pasos en el Servicio a un Reproductor de CD´s.
Quienes se dedican al servicio técnico, se sabe que la pieza más importante (y la
más costosa) de un reproductor de CD, es el lector óptico (Optical Pick-Up, figura
7.4); por eso es importante analizar todas las alternativas que tenemos antes de
brindarle al cliente un costo estimado.
La lente óptica debe funcionar correctamente para que el resto de los circuitos
hagan su trabajo. No importa la marca del equipo normalmente todos realizan
estas funciones al encender la unidad:
 El lector óptico se mueve hacia la parte central del disco, hasta que un
switch “detector” queda presionado eso indica al microcontrolador que el
lector llego a la posición inicial.
 El láser enciende durante unos segundos para detectar si hay un disco en
la bandeja. Si el disco está presente regresara parte de la señal enviada
por la lente. Si no regresa, el microcontrolador el microcontrolador asume
que no hay disco presente.
 Si hay un CD automáticamente se envía un pulso a un motor del disco
(Spindle motor), el cual comienza a rotar. En ese momento, el rayo láser lee
la información que esta al principio del disco, en la parte más central (pues
98
la lectura de un CD va del centro a la periferia): la tabla de contenido abre
(Table of contents o TOP), la cual contiene datos sobre el número de
canciones grabadas y el tiempo total de duración; esto se muestra en el
display del aparato. Luego de este proceso, generalmente el disco se
detiene, esperando un comando del usuario.
 ¿Por qué se le explica este proceso? Porque de haber cualquier
interrupción en el momento de identificar un disco el aparato no lo
reconocerá; debido a esto es que la mayoría de técnicos, usualmente, lo
primero que hacen es limpiar la lente óptica.
Limpieza de la lente
El enemigo número uno de la lente es el polvo. Una lente óptica sucia puede
causar un sin número de fallas: desde “brincos” en las canciones, hasta la
imposibilidad de efectuar la lectura. El polvo, la humedad, el humo del cigarrillo y
otros, se adhiere a la superficie de la lente. Lo recomendable es limpiarla
manualmente, de preferencia con producto de limpieza de lentes de cámara (o
alcohol izo propílico) o palillo con algodón (hisopo), según las especificaciones de
los fabricantes. Pueden seguir las recomendaciones que se dan en la figura 7.3,
pero NO UTILIZE QUIMICOS COMO GASOLINA, ACETONA O THINNER.
Muchas de las lentes actuales no están hechas de vidrio sino de plástico por lo
que el uso de químicos fuertes las derrite o las mancha permanentemente. A
veces, un palillo con algodón seco hace muy buen trabajo.
Fig. 7.4.
De hecho, conviene tener presente que en ocasiones los clientes utilizan un disco
limpiador. Como la mayoría de estos discos solo traen una pequeña brocha que
“borra” la superficie de la lente es común que no se limpie realmente la capa de
suciedad. Así es preferible la limpieza manual.
Señales
Luego de llevar a cabo el proceso anterior hay que verificar las señales. La
primera señal que vamos a observar con el osciloscopio es la de RF
99
(radiofrecuencia o eye pattern). La mayoría de los quipos tienen un punto de
prueba marcados en la tarjeta del” servo” con las letras RF. Al conectar el
osciloscopio, debemos tener una señal como la que se muestra en la figura 7.5
mientras se reproduce el disco.
Fig. 7.5.
Si tenemos un equipo que parece que está leyendo, pero no tiene audio, debemos
de investigar esta señal. Si dicha señal está presente ya es un indicador de que el
lector óptico y la sección de amplificación RF están trabajando correctamente el
problema está en otra sección. La señal debe ser tan clara como la fotografía y
debe distinguirse claramente la forma de diamante por toda la señal.
Si ya limpio la lente óptica y no obtuvo un buen resultado, se sugiere hacer un
ajuste para mejorar la calidad de la reproducción del disco. Generalmente existe
un potenciómetro con las letras RF, aunque puede ser que en algunos modelos
diga PD balance o Best-Eye Adjustment. Hay que ajustar la señal que se vea lo
más grande posible y se minimice su fluctuación vertical; o sea, que “brinque” lo
menos que se pueda.
Si hubiera que remplazar la lente, habría que tomar en consideración el tipo de
sistema de servo de la unidad. ¿Por qué? Les voy a explicar brevemente. En los
equipos que tienen 10años o más en el mercado en sistema de servo es
prácticamente análogo; habría que hacer 6 ajustes manuales para que el equipo
funcione correctamente.
100
Fig. 7.6.
Pero con el desarrollo de la tecnología dichos sistemas se han sustituido por
circuitos digitales (Fig. 7.7). De hecho, en algunos modelos se ajusta solo un
control, y las demás señales se auto ajustan por medio de una señal de muestreo
(o retroalimentación) que toma el microcontrolador; otros modelos se ajustan
completamente por si solos.
Fig. 7.7.
Rutinas de Revisión y Mantenimiento de Mecanismo de CD
Al reparar equipos reproductores de CD, podemos encontrarnos fallas o síntomas,
muy diversos. Los cuales pueden generar conjunción, a la hora de determinar su
origen o causa.
101
Debido a la estrechada relación que existe entre la parte “mecánica” (motores,
engranajes, etc.) y parte “electrónica”(microcontrolador, circuito de servo, drive de
motores, etc.), algunas fallas, pueden hacer pensar que la causa se encuentra en
los circuito electrónicos, cuando en realidad en un problema “mecanico2 y en otros
casos pueden ocurrir a la inversa.
Es recomendable, por lo tanto, al encarar la reparación de un equipo reproductor
de CD, realizar una rutina de revisión y mantenimiento del chasis del “lector láser”
[al cual se le suele llamar también: picUp láser, Recuperador óptico, OPU (Optic
picUp) o simplemente unidad láser]. Con el fin de detectar posibles causas de falla
y corregirlas.
En la figura 7.8 se muestra un chasis típico de un lector láser, que si bien suelen
presentar variantes de diseños, según la marca y modelo del equipo, básicamente
en su aspecto general, es muy similar al usado en la gran mayoría de loa equipos.
Fig. 7.9.
102
El chasis puede ser metálico o plástico. En él están montados, además del lector
láser (A), el motor de desplazamiento (SLED) (D), el motor giro (SPIN) (C) que
impulsa el CD, el conjunto de engranajes reductor de velocidad (G), que mueve el
lector láser sobre el riel de desplazamiento (F).
Procedimiento de revisión y mantenimiento.
Para poder realizar una correcta revisión, es necesario desconectar y desmontar
el chasis del Pick up láser separándolo con cuidado, del resto del mecanismo del
equipo.
Al desmontarlo es aconsejable revisar bien, el estado de los soportes
amortiguadores del chasis (H). Los cuatro, sean de caucho, o de acero, deben
estar en buen estado, y con igual elasticidad.
Desmontar los engranajes, y verificar cuidadosamente su estado, preferiblemente
con una lupa. Asegurándose de que no tengan dientes dañados y que no existan
partículas extrañas entre ellos, que puedan obstruir o entorpecer su movimiento.
Si es necesario limpiarlos, usar un cepillo para mover la grasa y suciedad
acumulada en ellos. Nada mejor, para limpiar los “dientes” de los engranajes, que
un cepillo dental;-)
Luego, retirar la barra o riel de desplazamiento (F), y limpiarla bien. (en algunos
chasis, se utiliza dos de estos rieles)
Retirar con cuidado el Pick up láser (A), y proceder a limpiar la superficie del lente
usando un pequeño hisopo humedecido ligeramente en líquido para limpieza de
lentes de cámaras, alcohol izo propílico o liquido limpiador de lentes de contactos.
Realice la limpieza con suavidad, en forma de espiral desde dentro hacia fuera.
Para la limpieza interna es recomendable aplicar aire a presión, preferiblemente
del tipo en spray, especialmente formulando para equipos electrónicos, el cual no
contiene humedad.
Revisión de los motores
Hacer girar los motores manualmente, verificando que lo hacen con suavidad.
Mover el eje en forma lateral, para verificar que no tengan desgaste excesivo en el
castillo (E), en especial el motor de giro (SPIN) (C).
Medir la resistencia eléctrica de ambos motores. La lectura debe estar entre 10 y
15 ohm, con el motor inmóvil (debido a que se trata de motores de bajo voltaje, la
tensión aplicada por algunos Multímetro, puede hacerlos girar y la lectura no será
correcta), si es necesario, sujetar el eje mientras se toma la medición.
Revisar el estado del interruptor (marcado I en la Figura 7.9) verificando que al
cerrar tenga 0 (cero) ohm, entre sus terminales. Si presenta resistencia (algunos
ohmios), proceder a limpiarlo, aplicándole un buen limpiador de contactos en
spray.
103
Procedimientos para la recuperación de motores
Una de las fallas típica de los motores de giro y desplazamiento de reproductores
de CD, es la acumulación de partículas de carbón sobre las delgadas del colector,
lo cual dificulta el contacto de las escobillas. Esto se puede detectar con facilidad,
midiendo la resistencia eléctrica entre las terminales del motor, estando este del
resto del circuito. La lectura debe ser de 10 a 15 ohm, si al lectura es mayor, es
muy probable que el colector este sucio. Esto origina diversos tipos de fallas que
suelen general confusión.
Para limpiar el colector y las escobillas de los motores, es necesario que estos,
estén separados de la placa de circuito impreso donde están conectados, para
poder acceder a sus terminales y a los orificios que están en la parte inferior de los
mismos. Señalados como J en la Figura 7.9.
A través de esos orificios se aplica un poco de limpiador de contactos en spray de
buena calidad, NO INFLAMABLE, e inmediatamente se aplica, con una fuente
externa, una tensión de 10 a 12VDC a los terminales del motor durante tres o
cuatro segundo.
Se repite la aplicación de un poco de limpiador de contactos en spray y se vuelve
a aplicar la fuente durante otros tres o cuatro segundo, pero esta vez invirtiendo la
polaridad para hacer girar el motor en sentido contrario.
Medir nuevamente la resistencia eléctrica del motor, si presenta un valor entre 10
y 15 ohm, proceder la intervalo y probarlo. Si la lectura no corresponde, es posible
que tenga que ser reemplazado.
Esta técnica, se puede aplicar también, para solucionar problemas con otros
motores del mecanismo, como los de carga, rotación de bandeja (charola), etc.
Reensamblado
Una vez realizado todos los pasos de revisión y limpieza indicados anteriormente,
se debe proceder a reensamblar todo el conjunto, siguiendo estas
recomendaciones.
Al colocar el PicUp láser y el riel de desplazamiento, se debe verificar la altura
entre el plato de transición (B) encargado de sujetar el disco, y el lector láser (A),
ya que le plato de tracción se ha desplazado en el eje del motor de jiro puede
presentar problemas diversos, debido a la dificultad que tendrá el lector para lograr
correctamente el punto de enfoque la superficie del disco.
Ese problema suele presentarse con frecuencia, el equipo portátil, del tipo en los
que el CD se carga manualmente por una etapa en la parte superior del equipo.
Debido a que puede recibir golpes o presión excesiva por parte del usuario, sobre
la etapa del compartimiento, ocasionado el desplazamiento del plato (B) en el eje
del motor.
104
La altura del plato con respecto al lector láser debe ser aproximadamente de 1,6 a
1,8 mm y la forma más práctica de verificarlos es utilizar una moneda cuyo grosor
este dentro de estas medidas.
Colocando la moneda sobre el lector láser (A), su cara superior debe estar al
mismo nivel de la superficie plato (B) donde apoya el CD.
Antes de colocar nuevamente los engranes, verificar que el PicUp láser se desliza
sin ningún tipo de obstrucción a lo largo del riel de desplazamiento. La barra o riel
de desplazamiento, no requiere lubricación, solo es necesario asegurarse de que
este limpia.
Al colocar nuevamente los engranes en su lugar, si es necesario, deben lubricarse
con poco de grasa suave de buena calidad. Aplicar también una muy pequeña
gota de aceite lubricante fino, de buena calidad, en el eje del motor de giro (C).
Una vez armado todo el conjunto, y antes de instalarlo en el equipo, es
conveniente probar el desplazamiento del lector láser, conectado una fuente de
3VDC al motor de desplazamiento (D) para verificar que el movimiento del lector a
lo largo de todo el recorrido, es suave y constante, en una y otra dirección
(cambiando la polaridad de la fuente). Para ello puede ser útil contar con una
fuente de alimentación para reparación de mecanismos.
Cuando el conexionado del chasis y/o el lector láser, utiliza cintas de conductores
planos (flan), es conveniente revisarlos muy bien, principalmente el que conecta el
lector láser, pues ser el que más se daña, por estar sometido a movimiento
continuo.
Las fallas intermitentes por “pistas” cortadas en los conductores planos suelen ser
frecuentes y los síntomas muy variados. Al revisarlos pueden darse el caso de que
parezca estar bien. Si hay dudas, es mejor reemplazarlo por otro nuevo.
Realizando estos procedimientos, se suelen detectar y solucionar, en muchos
casos, muchas fallas relacionadas con la reproducción y/o lectura del CD. Así
como también, prevenir posibles futuras a corto plazo.
7.2
a)
Etapa de amplificación de poder y sub woofer.
b)
Fig. 7.10, Integrados utilizados para la amplificación de audio surround (a) y el subwoofer (b).
105
El minicomponente que estamos usando como referencia utiliza los CI STK412240 para la amplificación del audio surround y el STK404-130s para el sub woofer.
Los STK son amplificadores de potencia y en dependencia de su tipo y estructura
interna puede poseer uno (monofónico) o dos amplificadores (Estereofónico).
Fig. 7.11, STK412-240 en sección de amplificación de poder.
En el diagrama de amplificación de potencia logramos distinguir claramente cómo
funciona esta etapa de donde procederemos a analizar cuáles son las fallas más
comunes y quienes son los dispositivos relacionados a los mensajes que se
presentan en la pantalla principal que se ubica en el panel frontal denominada
como “Panel section”.
Fig. 7.12, Mensaje de protección desplegado en el panel frontal debido a falla detectada en la
circuitería (PROTECT, PUSH POWER).
106
El mensaje más común y que se relaciona a una falla en la etapa de amplificación
de poder ya sea en el surroun o el sub woofer es el que se presenta en la figura
7.12 y suele ser un dolor de cabeza para los técnicos.
Al analizar el diagrama de conexión del amplificador (Fig. 7.11) logramos apreciar
que existen varios circuitos que tienen la tarea de mandar pulsos en caso de fallo
detectado pero los más importantes se encuentran encerrados en círculos rojos.
Las protecciones no son más que circuitos que se encargan de monitorear valores
de voltajes o corrientes eléctricas y en caso de variación ciertos transistores se
activan o se desactiva enviando el mensaje al micro controlador que se ubica en la
tarjeta lateral.
Los transistores Q481 y Q482 son parte de la protección de sobre carga, de
manera análoga los transistores Q483 y Q484 son la protección de
recalentamiento junto con el termistor TH441.
La secuencia de arranque del equipo sigue cierto orden para hacer efectivas las
protecciones, el chip principal realiza un escaneo de todos los pulsos de
protección antes de habilitar las etapas de potencia.
De igual manera, la etapa de sub woofer posee protecciones de sobre carga o de
corto circuito (Fig. 7.13).
Fig. 7.13. STK 404-130S en sección de sub woofer.
En ambas etapas encontramos relay’s que son los que se funcionan como
puentes para realizar la conexión de las salidas de los STK hacia los parlantes.
107
La causa principal que se activen las protecciones es un corto circuito en las
salidas de los STK provocando una alta corriente o una caída de tensión eléctrica
y esto a su vez es interpretado por el chip principal quien mantiene apagados los
relay’s y da la orden de presentar en pantalla el mensaje PROTECT, PUSH
POWER. Esto se ocasiona cuando por defecto por uso o deficiencia de los
materiales de los STK llegan al final de su vida útil. Otra causa de esta falla es la
que también provoca el daño en los CI y es el corto circuito en las bobinas de los
parlantes o la conexión de parlantes no adecuados (Bajo ohmiaje o de mayor
potencia de consumo).
Fig. 7.14, Estructura interna del STK404-130S y sus voltajes de entrada en reposo.
Método de solución de problemas.
1. Revisión de parlantes.
Lo primero que debemos hacer es
identificar si la falla fue provocada por
mal uso del equipo o deterioro de los
parlantes, en muchas ocasiones en
su proceder como técnicos verán
casos en los que los propietarios
cambian las bocinas de las cajas o
conectan parlantes que pertenecen a
equipos de mayor potencia y que por
ende exigen mayores valores de
corriente para su funcionamiento.
Los parlantes tienen una impedancia y potencia específica para funcionar y
esta está impresa en él.
108
Para comprobar el buen estado de los parlantes podemos hacerlo de dos
maneras:
a- La impedancia puede ser calculada midiendo la resistencia de las
terminales de la bobina del parlante y multiplicando este valor por
1.25 para tener un valor aproximado de la impedancia, algunos
valores comunes en los parlantes son 3.2, 4, 8, 10, 16 y 20Ω.
b- Al conectar un multímetro analógico en las terminales o una batería
se logra apreciar que el diafragma del parlante sube o baja y en
ocasiones produce un pequeño sonido, un parlante en mal estado no
presentara nada al realizar esta medida.
2. Medición de magnitudes eléctricas.
Con ayuda del manual de servicio nos podemos guiar para medir los
voltajes que deberían de estar en los pines o terminales de los STK (Fig.
7.14), al realizar este muestreo lograremos identificar si el problema es de
la fuente de voltaje u ocasionado por alguna mala conexión de alimentación
de la tarjeta o el mismo IC.
3. Medición de dispositivos periféricos.
Debido
a
las
altas
temperaturas, horas de uso
de
los
equipos
o
simplemente desperfecto en
los dispositivos que se
utilizan en la periferia de los
STK, se ven alterados los
valores en las magnitudes
eléctricas y con ayuda cautín
y extractor de estaño se
debe extraer cada uno para
realizar
la
inspección
(recordá que cada dispositivo comprobado y encontrado bueno se debe
resoldar en su ubicación para evitar confusiones o perdidas).
En el caso de encontrar dispositivos en mal estado se debe buscar su
reemplazo y ubicarlo hasta que estemos seguros de haber revisado bien
todos los demás, de lo contrario la falla podría ocasionar el daño en el
nuevo elemento.
Para este paso lo ideal es tener a disposición otro STK para realizar una
prueba por sustitución y bajar los costos de la reparación.
7.3
Etapa de transformadores.
En esta etapa encontramos dos tarjetas impresas “sub trans board” y “trans
board”.
Sub trans board
109
Comprende un transformado reductor que transforma el voltaje alterno de
120Vac a +10Vdc que es el voltaje de “stand by” o estado de reposo del
equipo antes de encenderlo.
Al encender el mini componente se escuchara la activación del relay RY901
habilitado por el micro controlador y alimentando la siguiente tarjeta.
Algunas variantes del modelo poseen un selector de voltaje y el
transformador posee dos primarios destinados para el voltaje seleccionado.
Fig. 7.17.
Trans board
Aquí encontramos el transformador principal y que por lo general le da el mayor
peso al equipo ya que es un transformado de varios secundario y primarios,
construido para entregar todos los valores de tensión que se necesita para el
funcionamiento de todas las etapas del equipo, su diseño es específico para cada
tipo y modelo de mini componente y la única manera de reemplazarlo es
encontrando uno en otro equipo con las mismas características eléctricas y físicas.
Cuando ocurre alguna avería en estas tarjetas ocasiona que el equipo no funcione
o se proteja, aunque no es muy común que ocurra que los transformadores se
dañen jamás debemos obviar esta posibilidad a la hora de monitorear fallas
relacionadas con ausencias de voltajes de control o referencia.
Las malas conexiones del cableado de alimentación o la fluctuación del voltaje de
alimentación propicia que los voltajes de salida de los transformadores varían y
esto podría hacernos creer que hay alguna falla en esta etapa y también debemos
monitorear con ayuda de nuestro voltímetro si el sistema eléctrico donde se
conecta el mini componente cumple con las especificaciones de voltaje y potencia.
110
Fig. 7.18.
7.4
Mantenimiento a demás etapas y consideraciones.
Si bien es cierto que las demás etapas suelen presentar fallas no podremos
abordarlas cada una en esta manual por diversas razones y principalmente por el
tiempo que se tomaría el estudio detallado de estas pero a continuación
hablaremos rápidamente del mantenimiento preventivo y correctivo que se debe
realizar en algunos dispositivos que encontramos en todos los mini componentes.
Micro-switches y regulador de volumen.
Cuando un botón o el regulador de volumen no funciona debemos
considerar dos casos, el primero: están sucios y el segundo: están
quebrados.
Para el segundo caso lo que queda es
cambiarlos y, por lo general, pegar los elementos plásticos
que están relacionados a estos ya que por el uso excesivo de
fuerza talvez los quebraron.
Para el primer caso solamente bastara con aplicar un
eliminador de polvo y grasa a los puntos de contacto y con
esto deberá ser suficiente para que funcionen correctamente
otra vez.
Nota: este procedimiento también se de realizar antes de que
se presenten fallas y la importancia aumenta si el medio
donde se encuentra el equipo es húmedo y polvoriento.
111
8
Mantenimiento
preventivo y correctivo a
equipos Teatro en casa.
Los equipos conocidos como teatros
en casa o home theater están
diseñados para reproducir audio de
canciones, videos y fotografías en
diversos formatos además ciertos
modelos
también
reproducen
presentaciones Java y power point de
Windows.
Para el estudio en este manual
utilizaremos el teatro en casa marca SAMSUNG HT-E6730W que es compatible
con los siguientes discos y formatos:
Discos y formatos
Media
Disc Type
Blu-ray Disc, 3D Blu-ray Disc
VIDEO
DVD-VIDEO, DVD-RW, DVDR, DVD+RW, DVD+R
MUSIC
CD-RW/-R, DVD-RW/-R, BDRE/-R
PHOTO
CD-RW/-R, DVD-RW/-R, BDRE/-R
Details
BD-ROM or BD-RE/-R disc recorded in the BD-RE
format.
DVD-VIDEO, recorded DVD+RW/DVDRW(V)/DVDR/+R discs that have been recorded
and finalized, or a USB storage media containing
DivX, MKV, MP4 contents.
Music recorded on CD-RW/-R, DVD-RW/-R, BDRE/-R discs or a USB storage media containing
MP3 or WMA contents.
Photos recorded on CD-RW/-R, DVD-RW/-R, BDRE/-R discs or a USB storage media containing
JPEG contents.
De igual manera que tiene compatibilidad el equipo no es compatible con:
-HD DVD.
-DVD-ROM/PD/MVDisc, etc.
-DVD-RAM.
-DVD-RW (VR mode).
-Super Audio CD
(except CD layer).
-CVD/CDROM/CDV/CD-G/CDI/LD (CD-Gs play
audio only, not
graphics).
-3.9 GB DVD-R Disc
for Authoring.
Código de región.
Productos y discos están codificados por región. Estos códigos de región deben
los mismos del disco a reproducir. Si los códigos no son los mismos, el disco no
será reproducido. El número del código de región se encuentra en un costado del
equipo.
112
Los distintos tipos de códigos de región son los siguientes:
Disc Type
Region Code
Area
North America, Central America, South America,
Korea, Japan, Taiwan, Hong Kong and South East
Asia.
Blu-ray Disc
Europe, Greenland, French territories, Middle East,
Africa, Australia and New Zealand.
India, China, Russia, Central and South Asia.
The U.S., U.S. territories and Canada.
Europe, Japan, the Middle East, Egypt, South
Africa, Greenland.
Taiwan, Korea, the Philippines, Indonesia, Hong
Kong.
DVD-VIDEO
México, South America, Central America, Australia,
New Zealand, Pacific Islands, Caribbean.
Russia, Eastern Europe, India, most of Africa,
North Korea, Mongolia.
China.
Otra manera de identificar los formatos que el equipo que estamos estudiando (o
cualquier otro que puedan encontrar) es la interpretación de los logos que se
encuentran impresos en los discos a reproducir.
113
En caso de que nuestro teatro en casa no sea compatible con el formato del disco
que intentamos reproducir en pantalla nos aparecerá el mensaje de “Formato no
admitido” o “Formato no valido”. Si desconocemos este detalle podríamos creer
erróneamente que nos encontramos con un lector de discos en mal estado.
Etapas del teatro en casa.
Normalmente encontramos varias tarjeras en los teatros en casa, cada una con
una función específica pero que se articulan para lograr integrar todas las
funciones disponibles, en nuestro ejemplo tenemos:
1. Main board.
2. Disck Deck.
3. Front Boad.
4. USB board.
5. SMPS (switched-mode power supply) board.
6. VT Amp. (Vacuum Tube Amp) board.
7. WIFI/BT board.
Fig. 13.2.
La modulación nos permite identificar fácilmente el origen de alguna falla y en la
mayoría de los manuales de servicio han plasmado las más comunes y es esta la
mejor manera de especializarse en algún equipo o modelo. A continuación
estudiaremos una serie de diagramas que nos ayudaran a analizar los procesos
lógicos para la detección de fallas.
Para las etapas del lector de disco y la amplificación las obviaremos debido a que
ya las abordamos en unidades anteriores (7.1 Partes y etapas del Reproductor de
114
CD, 7.2 Etapa de amplificación de poder y sub woofer), nos enfocaremos más en
el análisis del equipo como conjunto y procuraremos estudiar las fallas más
comunes.
Fallas comunes en los teatros en casa.
Equipo no enciende (No power).
No hay sonido (No sound).
115
No hay pantalla (No screen).
116
No hay imagen HDMI (No picture HDMI).
117
Error de conexión de red (Network error).
118
9 Mantenimiento
preventivo
Amplificadores (poderes).
y
correctivo
a
equipos
La estructura eléctrica de un equipo amplificador de potencia o “Poder” es sencilla
en relación a su funcionamiento, comúnmente poseen dos canales de entrada y
dos de salida, la potencia o la ganancia de amplificación variará en dependencia
de los dispositivos con los que se haya armado.
Si bien ya hemos estudiado los amplificadores con transistores y con Op-Amp’s
las consideraciones que debemos de tomar a la hora de brindar mantenimiento a
los equipos amplificadores son bastante particulares ya que poseen protecciones
que son muy elementales pero nos podrían ocasionar la perdida de mucho tiempo
tratando de identificar los dispositivos y su utilidad dentro de los circuitos.
119
Etapas
Los amplificador, por lo general, tiene tres etapas pero en ciertos tipos una de
ellas se sub-divide en seis debido a la composición y complejidad de su montaje.
Estas etapas son:
1) IN (Input).
2) PA (Power Amplifier).
3) AC.
a) 1/6 Power switch.
b) 2/6 Power circuit (Transformación y rectificación).
c) 3/6 Speaker output.
d) 4/6 Level control.
e) 5/6 Indicators (POWER, PROTECTION y TEMP).
f) 6/6 Indicators (LEVEL y CLIP).
Funcionamiento
El tratamiento del audio se hace separando los canales (Left y Right) facilitando la
amplificación para su posterior entrega en estéreo o para mezcla (mixing) de los
canales para alternarlos.
Todo el trabajo del amplificador de potencia o poder, a como es comúnmente
conocido, inicia en la etapa IN donde se conectan las señales de audio que se
amplificarán. En esta misma etapa es donde seleccionamos que hacer con las
señales de entrada a través del selector de modo.
Las opciones que nos brinda son: Stereo, Bridge (puente) y Parallel (paralelo).
120
En una conexión normal de un amplificador, cada bocina se conecta a su
respectivo canal, mientras que un amplificador con una conexión modo puente o
bridge, la bocina se conecta a 2 canales, y de esta forma, convertimos 2 salidas
normales del amplificador, en 1 sola salida mono.
Algo que se debe tomar en cuenta es que, el amplificador en modo puente
entregará 4 veces más potencia a 1 bocina que una conexión normal, por eso en
este tipo de conexiones es necesario que uses bocinas con un mínimo del doble
de ohms para los que está hecho el amplificador y así limitar la potencia para no
estropear el amplificador.
Para ser más claro, si tu amplificador es estable a 2 ohms, sólo le podrás conectar
en modo “bridge” un mínimo de 4 ohms; y, si es estable a 4 ohms, sólo le podrás
conectar 8 ohms como mínimo en conexión puente o bridge.
Pero cuidado, no todos los amplificadores pueden ser “puenteables”, porque para
que eso sea posible, una de sus salidas deberá entregar a la bocina o woofer la
fase invertida. Una forma de saber si un amplificador es “puenteable” es por medio
de las conexiones de salida, si en alguna de ellas dice “bridge” o “bridged”
entonces, se puede conectar en modo “puente”.
Otra forma es checando el manual o buscar en internet las especificaciones del
mismo y de paso, buscar a cuántos ohmios es estable.
Conexión de las bocinas (parlantes).
Modo Estéreo
Modo bridge o puente
121
Límite o Clip
La mayoría de los amplificadores tienen un indicador rojo que dice clip, ese te
indica que el amplificador está en la sección de clipéo. A continuación puedes ver
una imagen de qué pasa cuando se clipéa.
Tu amplificador tiene un límite de fuerza, si le subes de mas, solo entrega fuerza
hasta su límite y la señal se recorta produciendo distorsión y además de eso
produce un calentamiento en las bobinas de tus bocinas (por recibir corriente
directa) que puede llegar a dañarlas.
Valores óptimos de impedancia
Todos los amplificadores profesionales dicen cuál es la impedancia mínima que
soportan, cada parlante tiene su impedancia, entre más bocinas le pongas en
paralelo disminuye la impedancia, si le pones una impedancia menor a la que
soporta se puede dañar la salida de tu amplificador.
Ejemplo de impedancia de 2 ohms que es la mínima que soportan la mayoría de
los amplificadores en modo estéreo (Recordá que las impedancias en paralelo se
calculan igual que las resistencias):
Ejemplo de impedancia de 4 ohmios que es la mínima que soportan la mayoría de
los amplificadores en modo bridge o puente:
122
Condición de los cables.
Es muy importante cuidar que los conectores estén bien soldados y fijos, que los
cables no estén cortados pelados o rotos, ya que si se tocan ambos cables, se
dañará el equipo de sonido, además se recomienda usar cables de menores
calibres (Calibre AWG entre menor el calibre más grueso, el cable 14 es mucho
más grueso que un 18) un cable más grueso evita que disminuya el factor de
amortiguamiento (damping factor) y hace que tus parlantes se escuchen mejor,
para bocinas en audio profesional se recomienda un calibre mínimo de 18 y un
máximo de 12.
Grueso de un cable según su calibre.
Solución de fallas
Sabiendo el funcionamiento del amplificador, identificando sus elementos y las
consideraciones para la correcta utilización de este, el resolver fallas no es difícil y
más aun teniendo la experiencia trabajando con equipos de audio como los
minicomponentes y teatros en casa.
La lógica de los circuitos y las evidencias que se rescatan del mal funcionamiento
es lo que nos permitirá brindar un correcto mantenimiento correctivo.
Además, sabiendo los valores nominales de voltajes y corrientes deberemos
garantizar el correcto uso de los equipos y herramientas, la puesta en práctica de
las medidas de seguridad y la documentación brindada por el fabricante será lo
que nos dará la pauta para la mejora continua.
123
EJERCICIOS DE AUTO EVALUACION
Responda las siguientes preguntas:
1 ¿Cuál es la diferencia entre las opciones Stereo, Bridge y paralelo en los
poderes?
2 ¿Cuáles son las etapas en un equipo de sonido?
3 ¿Qué pasos se deben seguir para determinar las posibles fallas cuando los
teatros en casa no encienden (No power)?
Complete las siguientes frases:
1 Las etapas de los teatro en casa son,
a. Main board;
b. Disck Deck;
c. _____________________;
d. _____________________;
e. SMPS (switched-mode power supply) board;
f. _____________________ y
g. WIFI/BT board.
2 Los pasos para brindar mantenimiento al regulador del volumen de un
equipo de sonido son:
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________________________________.
3 El mensaje de PUSH POWER, PROTECT se debe a:
____________________________________________________________
___________________________________________________________.
4 ADC significa: ________________________________________________.
124
UNIDAD III: Mantenimiento de equipos de televisión.
1 Mantenimiento preventivo y correctivo a TV de TRC.
1.1 Herramientas y equipos para el mantenimiento
Las herramientas que utilizaremos para esta actividad en su parte práctica, serán
los siguientes:
1. Destornilladores de ranura o planos;
2. Destornilladores de estrella o Phillips;
3. Multímetro;
4. Osciloscopio;
5. Brochas;
6. Lanillas o limpiones de materiales que no produzcan pelusa;
7. Sopladora o aspiradora;
8. Soldador de estaño;
9. Extractor de estaño;
10. Y si se pudiera un analizador de espectros electromagnéticos para analizar
las frecuencias de radio.
En complementación también necesitaremos los siguientes materiales:
1. Limpiador de contactos (Contact cleaner), que también es desengrasante;
2. Alcohol isopropílico;
3. Estaño;
4. Baterías de 9V, Para probar los parlantes;
5. Hisopos o aplicadores de algodón.
Se entiende por TV a la transmisión y recepción a distancia de imágenes en
movimiento. El sistema está fundado en el fenómeno fotoeléctrico que permite
transformar las radiaciones luminosas en corriente eléctrica. A partir de esta
transformación se hace posible la codificación y el transporte de la señal hasta un
receptor donde se produce la descodificación y nueva transformación de la
corriente eléctrica en imagen visible.
Camara_TV _Codificación_ Antena transmisora _ antena Reflectora_receptor TV
descodificación (Imagen Visible).
Un sistema típico de TV comienza por la imagen óptica de la escena encuadrada
que es captada por el objetivo de la cámara y que es proyectada contra un
mosaico fotosensible. Éste desprenderá electrones. La imagen óptica, que estará
constituida por pequeñas áreas de luz y de sombra o elementos de imagen, tendrá
su correspondencia en centenares de miles de pequeñísimas cargas eléctricas
cuyo valor se corresponderá con la luminosidad de la imagen. La definición final
será tanto mayor cuanto más diminutos y numerosos sean estos elementos que
conforman la imagen.
Todos los elementos que conforman un sistema de TV deben estar perfectamente
sincronizados entre sí para que exista una correspondencia exacta en el tiempo
125
entre lo que capta la cámara y lo que reproduce el tubo de TV. Esta
correspondencia se obtiene gracias a la incorporación en la señal de vídeo de una
serie de sincronismos.
1. Altavoz
2. Yugo
3. amplificador de
vídeo
4. CRT Zócalo
5. Sección alta Tensión
6. Puente Diodo
7. Regulador
8. Audio Amp
(cuadrado verde)
Sección de Audio
9. Tuner
10. Flyback
11. Chopper
12. EEPROM (Memoria
IC)
13. Vertical
14 Horizontal
1.2
Diagrama de Bloques del TV Color
Figura 15.2
1.3
Sintonizadores
126
Los sintonizadores (figura 15.3) son unidades que pueden provocar una diversidad
de fallas no demasiado amplio (esta etapa se encuentra a la entrada de antena del
TV según figura 15.2).
Figura 15.3, Sintonizador.
Mayormente se debe primero, estar seguros que el desperfecto observado en
pantalla sea realmente producto de un malfuncionamiento del sintonizador, debido
a que es muy difícil trabajar dentro de los mismos ya que actualmente se utiliza
tecnología de montaje superficial, la que permite muy pocas posibilidades de
reparación. Una de las formas más sencillas de descartar posibles problemas, es
controlar primero las tensiones de alimentación necesarias para un correcto
funcionamiento del mismo, de esta forma sabremos si el origen del desperfecto es
dentro o fuera del sintonizador.
Los valores a medir son:

12 volts – provenientes de tensiones generadas en el Fly-back y reguladas
mediante los conocidos 7812.

33 volts – en algunos casos ésta tensión se obtiene del Fly-back (salida
indicada como 40 volts), en otras es la fuente de alimentación del TV quien
la provee y por último se reduce la tensión de +B de la fuente a los 33 volts
necesarios mediante resistencias, terminando en un zener y un filtro
correspondiente (electrolítico).

5 volts – (si correspondiente) se sacan del circuito que se emplea para
alimentar la etapa de mando, (micro, memoria, etc.).
En los casos en que el sintonizador no requiera la tensión de 5 volts es porque son
los comunes a varicap (para los cuales se necesita la tensión de 33 volts).
Deberemos controlar las tensiones de comunicación de cada banda en este caso,
las que vendrán indicadas en la serigrafía del impreso generalmente como BL, BH
y BU. A estos se les llamará simplemente: varicap, en los TV que funcionen con
sintonizadores que necesiten los 5 volts es porque son con sintonizador
127
incorporado (algunos lo denominan “prescaler”), el que se encargará de variar la
sintonía y los cambios de banda mediante datos provistos por el micro. A estos se
les llamará simplemente sintetizador, para ambos casos se puede aclarar que los
valores de tensión mencionados figuran en la serigrafía del circuito impreso, por lo
que no será necesario preocuparse por determinar a qué pin llegará una tensión y
a que pin llegará la otra.
Fallas comunes que suceden es que luego de controlar que todas las tensiones
sean correctas, el TV sólo presenta lluvia a lo largo de toda la sintonía producto de
un deterioro en los transistores amplificadores de RF que se encuentran al inicio
de la conexión de antena debido a rayos. Aquí la única solución es proceder a su
recambio. Otra falla muy común es que el TV encuentra los canales del 2 al 6 pero
del 7 al 13 no. Esto es debido a que no se realiza la conmutación de bandas. En
cambio en los con sintetizador suelen ser soldaduras defectuosas alrededor del IC
que hace las veces de sintetizador (muy frecuente esto último). En los tipos
varicap suelen dañarse los transistores encargados de esta tarea ubicado fuera
del sintonizador, o bien el circuito que controla los mismo.
Falla sencilla si la hay, es cuando de tanto conectar el video juego al TV se
termina la ficha de conexión de antena. Una vez reparado, se recomienda que
coloque una extensión corta, para la conexión de antena. Con esto se logrará lo
siguiente: tanto poner y sacar el videojuego volvería a romper la parte y el cliente
dudaría de un correcto trabajo anterior nuestro, de esta forma, le explicamos que
estaremos protegiendo el TV. Una última falla, no tan frecuente por cierto, es notar
que en algunos canales se ve correctamente y en otros o tenemos excesiva lluvia
o excesivo contraste, al punto de tener presencia de ruido en el audio. Esto es
debido a un malfuncionamiento del circuito del AGC. Dentro del sintonizador
podemos buscar malas soldaduras o algún componente defectuoso que talvez se
pueda reemplazar. Caso contrario se procederá a su sustitución.
1.4
Canal de FI
Debido al constante avance de la miniaturización y la integración de múltiples
etapas del TV dentro de un solo integrado, se puede decir que el canal FI, no
debería traernos mayores dolores de cabeza. Dentro de esta etapa se puede listar
los siguientes sub-bloques: Amplificadores de frecuencia intermedia, circuitos
detectores de sobre cargas, demodulador sincrónico, AFT (sintonía de frecuencia
automática) o AFC (control automático de frecuencia), inversor de ruido y
Amplificadores de video.
Posibles fallas
El canal de FI toma la señal que le entrega el sintonizador a través de lo que se
denomina filtro SAW (tiene el aspecto de una moneda pequeña con cinco
terminales en su parte inferior, dos de entrada, dos de salida y el restante GND)
que actúa como un perfilado para que sólo llegue al primer amplificador de FI una
componente en frecuencia, bastante estrecha y en la frecuencia apropiada para de
128
esta forma simplificar constructivamente los amplificadores, en calidad y en
cantidad. Este componente no presenta problemas estadísticamente hablando:

Como primera medida ante una falla en estas etapas es controlar la
correcta alimentación al IC (fundamental).

Si observamos falta de sincronismos en conjunto con saturación del AGC
(que el mismo pase abruptamente de la lluvia a la saturación), debemos
revisar la bobina asociada al demodulador sincrónico.

Si al cambiar de canal la sintonía se vuelve errática, como si estuviese
“barriendo” la zona del canal elegido sin detectarlo, apuntemos al circuito
del AFC (control automático de frecuencia) o AFT (sintonía Fina
automática) en los capacitares asociados al IC o bien en el trayecto de esta
señal hacia el micro y hacia el sintonizador.

Aquellos que dispongan de osciloscopio deberán controlar continuamente a
la salida del amplificador de video de obtener la correcta forma de onda de
la señal de video compuesto.

En el circuito del AFT, en muchos casos podemos encontrar una bobina, la
cual por posibles desajustes en la misma, hace que el memorizar un canal
en una determinada posición de sintonía, al pasar al modo normal de
funcionamiento, dicho canal sale desplazado en frecuencia, como si hubiera
que volver a retocarle la sintonía.

Como comentario final se puede agregar que ante la duda de posibles
problemas en esta sección de frecuencia intermedia, no dude en cambiar
los capacitores asociados a los pines correspondientes del IC, sean
electrolíticos o cerámicos.
Fig. 15.4, Amplificador de audio
1.5
AGC
Las iniciales AGC significa (Automátic Gain control) lo que en Español es Control
Automático de Ganancia. La función de esta etapa dentro de un TV, es equilibrar
las amplitudes a la salida del amplificador de video del canal de FI, para su
posterior tratamiento en los circuitos de audio, luminancia y croma.
129
Es decir, este circuito “mide” constantemente la amplitud de la señal de video
compuesto recuperada, y “le informa” de dichas mediciones al sintonizador y al
primer amplificador de FI, para llegado el caso, estos deban aumentar su
rendimiento ante señales débiles o deban disminuirlo debido a que la componente
de video recuperada está sobrepasando los límites de funcionamiento normal. O
sea que, si este circuito no existiera, tendríamos que en un TV que recibe
transmisiones de varios canales sean por aire o por cable, todos se verían
distintos, algunos con mucha lluvia, otros normalmente y cuando las transmisiones
son locales, la fuerza de la señal, saturaría de tal manera que sería imposible ver.
Ustedes pensarán que esto es solo aplicable a los canales de aire, ya que un
cable coaxial, como los utilizados para la distribución domiciliar, no posee la
misma atenuación a 100 Mhz. Que a 300 Mhz. Tampoco los amplificadores de
línea poseen de AGC imperiosamente necesario en un TV. En todos lo TV
modernos, el circuito y algunos pocos capacitores asociados, ya sea en los
alrededores del IC como en su conexión con el sintonizador (la conexión con la
primera FI se realiza internamente en el IC).
Posibles Fallas
Esta sección es poco frecuente que falle, pero cuando lo hace, en la mayoría de
los casos nos da la impresión de que se origina en cualquier otro lado, menos en
AGC.




1.8
Pérdida de sincronismos. Lógicamente comenzaríamos a revisar dicho
circuito: el de sincronismo y sus componentes asociados, pero es una
característica de falla en el AGC, ya que al amplificar tanto la señal, recorta
por saturación los pulsos de sincronismo horizontal y vertical.
Dos imágenes en una. Mientras estamos viendo un canal determinado,
vemos pasar de fondo como una imagen negativas, otro canal
desplazándose de un costado al otro de la pantalla. Esto se debe a un
ajuste incorrecto del preset de AGC.
Lluvia total. No se ve ningún canal. El circuito de AGC ha dejado de
funcionar por completo.
Pérdida de solo el sincronismo vertical. Como el sincronismo vertical es una
sumatoria de impulsos horizontales tratados y filtrados apropiadamente,
una deficiencia en los capacitores asociados al AGC, pueden llegar a hacer
que este circuito no reconozca dicho impulso de sincronismo, de mayor
duración que el horizontal, obteniendo así pérdida de este sincronismo.
Etapa de Croma
Los modernos diseños de TV que involucran gran cantidad de etapas dentro de un
solo integrado (jungla), incorporan la etapa de color dentro los mismos y sumado a
la confiabilidad de los mismos, se podría decir que son pocas las fallas que se
pueden suscitar en lo que a color se refiere.
130
Fig. 15.5, IC Yungle o Jungla.
Veamos algunas:

Los cristales utilizados para la sub-portadora de color suelen con el tiempo
variar sus características, haciendo que desaparezca el color de la imagen.
Es una de las fallas más comunes en esta sección.

Estos cristales suelen estar acoplados al IC Jungla a través de capacitares
trimmer, los que sirven para ajustar el oscilador, que también son causales
del mismo efecto, la pérdida total del color.

A la salida del detector del video se encuentran filtros cerámicos a modo de
trampas para evitar que el sonido pase a los circuitos de video y color, los
cuales suelen deteriorarse provocándonos la pérdida del color y un
temblequeo en la imagen concordante con el sonido de la misma.

Dado que los circuitos de color necesitan referencias de tiempo para su
correcto funcionamiento es importante verificar su Interconexión con la
etapa horizontal (debido a la integración muchas veces esto sucede dentro
del jungla). Pequeños desajustes en la frecuencia y fase horizontal, o
ausencia de impulsos de referencia provenientes del fly-.back, terminarán
por anularnos el color.
1.9
Tubo de imagen y Amplificadores de Color RGB.
Lo que denominamos tubo de imagen del TV se le conoce como CRT (catode ray
tube), cinescopio, pantalla, TRC, etc. A través de los años del avance en la
tecnología, el TRC ha sobrevivido con algunas pocas reformas de lo que fuera en
sus orígenes. Tal es así que el mundo celebró la llegada del transistor que trabajo
la dorada época del “Estado sólido” pasando de los “valvulares” al híbrido, para
terminar en los “100X100 estado sólido. El TRC es una válvula como cualquier
otra, que posee un ánodo o placa gigantesco (comparado a las válvulas
convencionales) (o sea es una súper válvula) a donde van a dar los electrones
expulsados del cátodo. Ese ánodo se diferencia de sus congéneres por esta
adherido al vidrio y formando por diminutas celdillas de fósforo que todos conocer
como “píxel”. Cuando los electrones chocan contra el fósforo se produce una
131
luminiscencia que ordenada de una forma particular y una velocidad determinada
obtenemos la imagen
Fig. 15.6, Tubo de rayos catódicos.
Fallas del tubo y sus componentes asociados, trataremos de incluir aquí la mayor
cantidad de problemas que se originan en el tubo de imagen y en los
amplificadores RGB.

el envejecimiento o agotamiento del tubo provocará una pérdida de
contraste y definición muy característica, por lo que no vamos a incursionar
demasiado en el tema. Algunos apelan al uso de rejuvenecedores de TRC,
los cuales pueden prolongar (por un corto lapso) la vida casi útil del TRC.
Otros optan por aumentar la tensión de alimentación de los filamentos para
lograr más emisión de los cátodos, lo cual solo acelera el procesos de
envejecimiento.

Debido a movimientos mientras funciona el TV, suelen “cortarse” algunos
de los tres filamentos, con la consecuente variación, más que llamativa, de
los colores representados en pantalla. Hay quienes intentan diversas
técnicas para recuperar el tubo, incontables por este medio con el objetivo
de lograr el contacto de filamento cortado.

En los casos de caídas o golpes desafortunados, podemos encontrarnos
con que la “ampolla” parece intacta, pero micro fisuras provocan el ingreso
de aire a la unidad lo que se comprueba de varias formas:
o Al energizar el TV se producen arcos eléctricos de un color violáceo
dentro de lo que denomínanos “el cuello” del tubo. Esto a veces, en
algunos TV, hace que la sobrecarga producida, detenga la fuente
apagando el TV.
132
o Otra forma de detectar si al TRC le ha entrado aire o esta gaseoso
es conectarle sólo el terminal del ánodo (popularmente denominado
chupete) y con uno de los cables del Multímetro, colocamos un
extremo de este último a un potencial de masa y con el otro
aproximamos, no tocaremos solo aproximaremos, a la base del
cuello (popularmente culote) y observaremos arcos de alta tensión
que saltarán a la punta aproximada.
Hasta aquí tenemos algunos casos de fallas que consideramos INSALVABLES,
que nos obligaran a consultar al cliente sobre la posibilidad de un cambio del TRC
o replantearse la posibilidad de adquirir un nuevo TV. Dentro de la innumerable
cantidad de fallas que pueden presentarse alrededor del TRC y los amplificadores
RGB, trataremos de enumerar algunas de las más frecuente.

No hay imagen, predomina un solo color primario (rojo verde o azul) y se
observa finas diagonales que se repiten cada pocos centímetros. Existen
dos posibilidades de origen de esta falla:
o Uno de los transistores finales de color (color que vemos en pantalla)
está defectuoso o ha dejado de recibir tensión (aprox. 180 volts. En
colector).
o Se ha puesto en corto circuito el cátodo de este color con el
filamento. En este caso debemos efectuar un arrollamiento de
aproximadamente 3 a 4 vueltas en el núcleo de Fly-back y previo a
haber cortado la pista de impreso que alimentan al filamento del
tubo, pasaremos a alimentar a este último con el arrollamiento
efectuado. De esta forma se aísla del potencial de GND al filamento,
pasando a estar al mismo al que tome el cátodo, sin importar el que
sea, ya que en sus extremos habrán unos 5 voltios generados por el
bobinado que hemos realizado.

Un componente muy problemático en los amplificadores RGB, es el
capacitor electrolítico de entre 1 uf a 10 uf que filtra la tensión de 180 voltios
que se necesita en este sector. El color se chorrea hacia la derecha, la
imagen deja una estela como si llegara navegando a la pantalla desde la
derecha y una gran cantidad de problemas que cuando tengamos dudas, lo
primero que debemos hacer es reemplazarlo. Es más como en esta zona
existe temperatura debido a las resistencias de colector de los transistores
amplificadores RGB, el envainado del mismo se contrae pronunciadamente
delatando que puede estar “seco”.

Otra falla digna de mencionar es cuando se produce un severo deterioro en
el enfoque de la imagen, que muchas veces llega a pensar en el
potenciómetro, que es encargado de regular dicha tensión. En los TV que
traen los controles de foco y screen integrados en el mismo fly-back, es
muy raro que se deteriore dicho control, no imposible, por lo que en esos
133
casos no quedará otro remedio que reemplazar la unidad completa. En los
TV más antiguos era más común encontrar potenciómetros de foco
deteriorados. Pero hay una falla que se suele presentar muy oculta y es el
zócalo de conexión al “culote” del TRC. Los contactos del zócalo suelen
volverse (se dice) “higroscópicos”, lo que solo a veces como un sulfato
verdoso. Esto es muy frecuente de suceder, por lo que debemos controlarlo
cada vez que observamos desenfoques en la imagen.

Cuando notemos predominios de un determinado color por sobre otros, o
falta un color primero de establecer que los tres filamentos estén
encendidos, luego aquellos que posean osciloscopio controlar que las tres
señales de color llegan a los amplificadores RGB y aquellos que no tengan
ese instrumento controlen las tensiones en diversos puntos de los
amplificadores que sean similares en los tres., si todo esta correcto y
continua el defecto deberemos regular de los cañones hasta equilibrarlo.

Solo se observan los colores más vivos correspondientes a la imagen sobre
un fondo generalmente oscuro, existen diseños en que los amplificadores
RGB le llegan por un lado las señalares de diferencia de color (R-Y, B-Y, GY) y por otro lado la señal de luminancia Y. Dentro de los amplificadores se
produce una sencilla suma algebraica que da por resultado los colores para
atacar los cañones de color, pero cuando el transistor que hace la
luminancia se deteriora encontramos el fenómeno mencionado.
1.10 Separador de Sincronismo y Oscilador Horizontal
Se conoce al separador de sincronismo como la etapa del TV que se encarga de
extraer desde la señal compuesta de video, los impulsos necesarios para
enclavar la imagen en la pantalla. Tanto el oscilador de vertical como el horizontal,
son libres o sea que funcionan a una frecuencia muy cercana a la del transmisor, y
necesitan de una información enviada por este último para que la imagen no “flote”
en la pantalla de un lado a otro. En la mayoría de los casos en que tenemos
pérdida de sincronización en la imagen, pensamos en este sector, pero la práctica
nos demuestra que la falta de sincronización se debe a cualquier otra cosa,
menos a una falla en esta información de ella a:
a) El detector de coincidencia, este es un circuito que le informa al
microprocesador de que el canal se ha encontrado. Cuando esto falla, se
presenta que la sintonía varía de un lado a otro del canal sin encontrarlo.
Nosotros lo vemos que pasa pero el micro no.
b) Luego pasa al circuito del AFC o AFT Automatic Finc Tuning (sintonía fina
automática) el que se encuentre interconectado con el Demodulador
sincrónico. Aquí se detecta el mejor punto de la sintonía, que no quede
desplazada sino en el punto de máxima amplitud de los sincronismo que
por lógica será el de máxima amplitud de video compuesto recuperado.
Ambos circuitos informarán al microprocesador que la amplitud es la
máxima. Además en el caso del horizontal tenemos que el Fly-back en su
134
funcionamiento le envía una realimentación al circuito del detector de fase
horizontal del cual a veces está compuesto de dos secciones con algunos
capacitores cerámicos en sus alrededores que cuando fallan se pierde la
sincronización horizontal el cual a veces está compuesto de dos secciones
con algunos capacitores cerámicos se pierda la sincronización horizontal.

Hasta aquí existen muy pocas posibilidades de fallas complejas que nos
trate de electrolíticos defectuosos o falta de tensión correspondiente de
funcionamiento.
Luego ya a la salida del oscilador nos encontraremos con el transistor driver
(manejador) de horizontal que actúa como un buffer, el cual tiene la función de
adecuar la forma de onda a la salida del oscilador, para un correcto
funcionamiento del transistor de salida horizontal.

Suele suceder que un malfuncionamiento del electrolítico que alimenta a
través del transformador driver el colector del transistor del mismo nombre.
Este defecto provoca que el transistor de salida horizontal se embale en
temperatura destruyéndose en un par de horas.

Cuando el transistor de salida horizontal se destruye, puede abrir una
resistencia de bajo valor o una bobina, conectada en serie entre la base del
mismo y el driver.

Cuando reemplacemos un transistor de salida horizontal, verifiquemos que
estamos colocando si es con diodo Damper o no. Algunos circuitos usan
transistores sin este diodo volante ya que el mismo se encuentra en el
circuito físicamente separado del transistor.

Atención con los capacitores que se encuentra entre el colector y emisor del
transistor de salida (visto en fuente de extra alta tensión).
1.11 Etapa Vertical
Para que el haz electrónico emitido por los cátodos del tubo “llenen” la pantalla
con imagen necesitamos moverlo y hacerlo recorrer apropiadamente todo el largo
y ancho de la misma. El encargado de efectivizar este movimiento será el Yugo,
pero a este debemos indicarle cómo hacerlo. Los osciladores locales de vertical se
encuentran en la mayoría de los TV modernos integrados en el jungla y pueden
ser libres controlados por potenciómetros de acceso al usuario en el frente del TV,
o bien del tipo “count down” los que se rigen por un generador de reloj a resonador
cerámico, en frecuencias que varían entre 455 Khz y 503 Khz. Estas frecuencias
son sometidas a divisiones fijas y constantes, para obtener las frecuencias de
oscilación vertical y el horizontal. Una vez recibido el impulso de sincronización
vertical desde los separadores de sincronismo se aplica el oscilador que
determinará la frecuencia del barrido vertical, para sincronizarlo en la fase con el
transmisor que genera la señal que deseamos ver. Luego encontramos un IC
dedicado al que le llega la información del trigger que proviene del oscilador ya
135
sincronizado mediante la cual se controla un “generador de rampa” que luego se
amplifica para energizar apropiadamente el Yugo.
Fig. 15.8, Oscilador Vertical.
Fallas
 en la mayoría de los casos “ver” en pantalla casi todas las deficiencias que
se presenta en el vertical de un TV. La principal causante de inconvenientes
en este sector son los capacitares electrolíticos asociados al IC de salida,
los que ocasionarán todo tipo de defectos, pliegues en la parte superior de
la imagen. Líneas de color dispersas en la pantalla, reducción a aumento
en la altura vertical y un sinnúmero de problemas que por el costo del
puñado de capacitores que se utilizan en este sector, bien vale cambiarlos
a todos para asegurarnos un correcto funcionamiento.

Tenga cuidado al reemplazar el capacitor que se conecta en el generador
de rampa, de observar que se trata de “tantalio” (tiene forma de gota).
Tratemos de colocar uno de las mismas características ya que los
capacitores de tantalio poseen la característica de ser muy precisos. Un
electrolítico común puede servir solo de prueba.

Suelen abrirse las resistencias fusibles que traen alimentación a esta etapa
desde el Fly back haciendo que nos quede solo una línea horizontal
brillante al centro de la pantalla.

Conviene revisar siempre los diodos asociados a este sector.

Luego de agotar estas instancias recién procederemos a cambiar el IC en
caso que aún sigamos con problemas.

Recuerde siempre primero los electrolíticos.
Otras fallas pueden ocurrir al TV que son producidas por etapa.

para sincronizar el OSD (On screen display) conocido como despliegue en
pantalla, el microprocesador, requiere de una información de este sector y
hasta puede ocurrir en los casos más severos que este nos apague la
136
fuente al no detectar dichos impulsos en su momento inicial de
funcionamiento.

Otra de las necesidades puede ser para la detección automática de la
norma de color.
1.12 Etapa Horizontal
La etapa de horizontal podemos decir se encuentra formada por oscilador
horizontal, transistor driver y transistor de salida horizontal. El oscilador horizontal
se encuentra habitualmente dentro de lo que se conoce como jungla. En la
mayoría de los diseños entre oscilador recibe desde la fuente de alimentación una
tensión que está comprendida entre 8 y 12 voltios para inicializar su
funcionamiento en momento de arranque.
Fig. 15.7, Salida horizontal.
Cuando esto ocurre comenzará a oscilar libremente en una frecuencia muy
aproximada a la de funcionamiento, excitara los circuitos del driver, estos a su vez
harán lo propio con el transistor de salida horizontal y comenzarán a generarse
dos situaciones distintas en este momento.
Por un lado el Flyback no entregará una tensión de 12 voltios, para múltiples
aplicaciones del TV, siendo esta la que utilizará para alimentar el oscilador cuando
el TV ya esté en funcionamiento. Por otro lado se tomará una muestra de algunas
salidas del Flyback (pulsos) para realimentarlos al oscilador e informarle la
frecuencia de trabajo, para que este haga las correcciones necesarias a fin de
centrarla dentro de valores ya mucho más exactos.
Luego los circuitos detectores de fase que trabajan asociados a los separadores
de sincronismos, harán el resto de trabajo para enganchar la frecuencia y fase
exacta del canal que se recepcione. Más adelante la oscilación horizontal pasa al
denominador driver. Está compuesta por un transistor y un transformador aislador
cuyo propósito es la puesta en forma y amplificación correcta de la señal
entregada por el Oscilador para luego excitar al transistor de salida horizontal.
Una vez que la información se encuentra correctamente conformada, se aplica a la
base de transistor final (generalmente montado sobre un disipador de calor en
cercanías del Fly-back, el cual tendrá por objeto conmutar a través del bobinado
137
primario del Fly back las tensiones nominales de trabajo del resto del TV y en los
bobinados del terciario las correspondientes tensiones de screen (G2), foco y
extra alta tensión para las distintas conexiones del tubo de imágenes.
Volviendo atrás al oscilador podemos agregar que entre sus circuitos asociados
dentro del jungla se encuentra conformado del pulso “sandcastle” o castillo de
arena el cual es enviado a las etapas de luminaria y crominancia para
proporcionar a estas un correcto funcionamiento en tiempo y forma de modo que
procesarán solo información correspondiente a una línea de imagen y no sobre el
momento en que ocurren los sincronismos.
Posibles fallas: Entre las innumerables fallas que podemos encontrar en esta
sección podemos describir las siguientes:

Suele ocurrir que la alimentación al oscilador desde la fuente falle por lo
que no comenzará a funcionar y el circuito de horizontal no funcionará.
Por esto siempre debemos chequear, ante fallas en este sector, que dicha
alimentación llegue y luego se estabilice a los valores especificados por el
fabricante, por la tensión suministrada desde el Fly-back.

En el circuito del Driver, suelen presentarse deterioros de las soldaduras
debido a efectos de temperatura.

El transformador Driver, puede ocasionar fallas, haciendo que no pase la
oscilación a la base del transformador de salida. Esto puede ser por falsos
contactos en sus terminales.

El circuito de colector del transistor driver lleva una serie de resistencia y
capacitor que provocan la ruptura del transistor citado, cuando algunas de
estas pierde sus propiedades.

En el mismo circuito de colector y más precisamente en la alimentación
desde el +B al transformador Driver, existe un electrolítico de entre 1 y 47
uF. La función de este componente es importantísima. Dado que el circuito
del colector del driver es un circuito sintonizado (al igual que el conjunto Flyback – Transistor de salida horizontal), este debe tener lo que se llama una
“amortiguación” correcta en su funcionamiento. El encargado de esto es
dicho electrolítico. Cuando esto no ocurre, la forma de onda obtenida,
conlleva a una conmutación defectuosa del transistor de salida horizontal,
provocando en el mismo un exceso de temperatura con su consecuente
destrucción. Puede variar el tiempo que un transistor funcione en estas
condiciones, en algunos casos duran muchas horas de funcionamiento, en
otras solo algunos minutos.

En los casos en que se presentan fallos en la imagen como ser manchas
negras luego del OSD, o en cualquier otro lugar de la pantalla, suelen ser
ocasionadas por la ausencia de una correcta generación del Sandcastle,
138
debido a que se interrumpen los accesos de los pulsos correspondientes
para su construcción desde el Fly-back.

El acoplamiento desde el transformador driver a la base del transistor de
salida suele realizarse por bobinas o resistencia de bajo valor que
ocasionalmente se deterioran.
1.13 Barrido Horizontal
En términos generales, los procesos básicos que se efectúan en un televisor son
únicamente dos:
1. El tratamiento de la señal de video compuesto que se recibe de la
transmisora (ya sea por cable o por ondas electromagnéticas), para
reconstruir las imágenes con su correspondiente audio a partir de una señal
eléctrica.
En estos procesos intervienen las secciones de sintonía, FI, separador Y/C,
proceso de luminancia, proceso de crominancia, amplificadores de color y
cinescopio; además de las etapas correspondientes a la recuperación del audio
asociado.
2. La generación de pulsos y barridos auxiliares, que permiten que la imagen
se despliegue efectivamente en la pantalla. Si solamente se modularan los
haces en el cinescopio con la señal de video, pero no se contara con los
barridos para explorar la pantalla, lo único que se observaría sería un punto
cambiando de intensidad, pero no imágenes. Para estos procesos
intervienen las secciones de sincronía horizontal y vertical, y sus
respectivas etapas de salida.
1.14 Deflexión.
El TRC bombardee desde su cátodo, electrones que llegan hasta la pantalla
provocando la luminiscencia. Para que dicha emisión no se dé un punto en el
centro de la pantalla, se utiliza una unidad en la parte final del cuello del TRC que
se le conoce como “yugo” (fig. 15.9) o bobinas de deflexión, las que alimentadas
por tensiones específicas, crean campos electromagnéticos en la trayectoria del
haz electrónico, provocando su desvío y recorrido, a lo largo y a lo ancho de toda
la pantalla. Este movimiento es tan veloz que el ojo humano y la persistencia de
luminosidad del fósforo en la pantalla, hacen que parezca que estamos
observando una imagen siempre entera y constante aunque en realidad sea un
único punto luminoso que se encarga de recorrer, como dijimos bajo un cierto
orden toda la pantalla. Ese orden viene dado según la frecuencia del movimiento
en forma vertical y en forma horizontal. En Argentina dichas frecuencias son
vertical 50Hz y horizontal 15625Hz. Muy bien ya sabemos los valores de
frecuencia a los que serán sometidos los bobinados de deflexión.
139
Fig. 15.9, Yugos.
¿Cómo reconocerlos en la práctica? En los yugos modernos encontraremos
siempre que la parte vertical es el bobinado exterior de alambre fino, conexionado
al chasis generalmente con colores de cables, verde y amarillo y horizontal es el
bobinado interior de alambre de mayor sección y conectado con cables color rojo y
azul. Los colores de los cables pueden variar de acuerdo al fabricante, pero la
mayoría ha tomado como estándar la utilización de los mencionados. De cambiar
se mantendrán por lo menos dos de los colores anteriores.
Fallas son pocas las veces que encontramos deteriorada esta unidad, pero en los
casos en que sucede, es producto de la condensación de la humedad entre las
espiras de sus bobinados y se presenta poniendo en cortocircuito a las espiras
entre sí, esto sucede mayormente en el horizontal. Dado que dicho bobinado se
encuentra en el lado interior del yugo, las pequeñas chispas que se producen
entre las espiras, provocan en muchos casos que la ampolla de vidrio se parta en
este sector, con la consecuente entrada de aire a la misma, inutilizándose en otros
casos afortunadamente se observarán severas distorsiones geométricas, que nos
harán intuir que no se trata de una simple deficiencia en los amplificadores de
vertical u horizontal. También suceden casos en que favorecidos por la
metalización del lugar, los puenteos entre las espiras se propaguen de una a otra,
pidiéndose observar el reflejo de este fenómeno a través del vidrio de la ampolla y
naturalmente del humo que esto despedirá finamente, cabe agregar que los
equipos modernos detectan este sobre consumo y activan sus circuitos de
protección contra sobrecargas, paralizando la fuente de alimentación. En estas
circunstancias debemos desconocer la ficha del yugo en el chasis y comprobar si
la fuente comienza a funcionar.
1.15 Etapa Restauradora.
El colector de transistor de salida horizontal entrega también su señal al primario
del transformador fly-back, el cual cuenta con varios secundarios de los que se
obtienen diversos voltajes (figura 16):
140

200 VDC que surgen de la terminal 3 y son rectificados por D505 para
proporcionar el voltaje de polarización de los circuitos excitadores RGB.

1000 VDC (terminal 1) para polarizar a la rejilla de aceleración (G2) en el
cinescopio.

15 VDC (terminal 8) como voltaje de polarización a los circuitos de deflexión
vertical y a los circuitos correctores de efecto cojín (drive pinchushion).

-15 VDC (terminal 6) para polarizar al circuito integrado de deflexión
vertical.

126 VDC (terminal 6) como voltaje de muestra para que funcione el módulo
PM501, que es el detector de rayos X.

6.2 VAC para el filamento del cinescopio.

Por la terminal HV (high voltaje) se extrae el alto voltaje para polarizar al
ánodo del cinescopio.

Por la terminal FV (focus voltaje) se extrae el voltaje de enfoque para el
cinescopio.

Por la terminal 10 se extrae un voltaje para el circuito ABL y el circuito
PM501 que detecta un exceso de corriente por el cinescopio.

Señal HP (terminal 9) para el circuito de enfoque dinámico.
141
1.16 Etapa Fuente de Baja Tensión
La fuente de alimentación en un TV, como en un video, o cualquier otro equipo,
es una sección muy bien definida que no será muy difícil de identificar físicamente.
Tendremos la presencia de la entrada de la línea de alimentación a través de un
interruptor general (no siempre), fusibles, transformadores, un capacitor
electrolítico de gran tamaño (el más grande de todo el TV), puentes de diodos y
142
otros componentes que nos ayudarán a reconocerla inmediatamente. A esta etapa
del TV, podemos considerarla la estrella de las fallas.
Entendemos como realimentación a aquellas fuentes que sincronizan su
frecuencia de trabajo con el oscilador horizontal tomando algún tipo de referencia
de funcionamiento del fly back. Esta puede ser a través de un lazo en el mismo o
por medio de un opto acoplador que monitorea el funcionamiento del mismo. Otras
sencillamente conectan apropiadamente el opto acoplador en la salida de +B
haciendo trabajar en forma lineal. Tomando una referencia de esta tensión para
controlar los circuitos de regulación.
Primeras observaciones atención, vamos a trabajar con el TV desconectado de la
red de energía, primero debemos inspeccionar visualmente posibles problemas
muy evidentes por deterioros físicos de los componentes. Por ejemplo semi
conductores explotados, resistencias calcinadas totalmente, fusibles fulminados,
etc. Y proceder a reemplazarlo. Otros componentes muy propensos a deteriorarse
físicamente son los capacitores electrolíticos, en los cuales se nota rápidamente,
ya que su envainado plástico se achicharra o contrae dejando al descubierto la
carcasa metálica del mismo.
Las mediciones a realizar son:







Verificar que el fusible indique continuidad.
Luego de este, habrá una resistencia de bajo valor, siempre menor de 4,7
ohms por 7 watts (cuadradita y blanca) (se quema cuando hay picos de
sobre tensión en la red domiciliará).
Controlar componentes que regula el funcionamiento de la bobina
desmagnetizada. Falla clásica: sus resistencias internas se rompen en
pedacitos provocando un cortocircuito en la entrada de línea y quemando el
fusible inmediato anterior, verificación: sacarlo y agitarlo enérgicamente
cerca de nuestro oído y escucharemos que se ha desgranado internamente
puede que en una primera inspección esto no ocurra, en ese caso para
evitar confusiones lo sacamos y continuamos adelante. Su no inclusión en
el funcionamiento del TV sólo provocará manchas de color en la imagen.
El puente rectificador de entrada de línea (suelen ponerse en corto los
diodos de a pares) (CAMBIAR LOS CUATRO).
Controlar todas las resistencias de bajo valor.
Todas las fuentes poseen para su arranque inicial una resistencia de alto
valor comprendido entre 200 K y 470 K la cual es muy común que se
deteriore, no físicamente sino funcionalmente, por lo que debemos
chequear siempre el correcto valor de la misma. Siempre va conectada al
terminal positivo del electrolítico de entrada.
Medir todos los transistores, en caso de dudas desconectar dos de su patas
para evitar mediciones erróneas. Reemplazar los defectuosos, en corto o
en fuga, siempre por originales o en su defecto por reemplazar seguros.
143


Medir todos los diodos que encontremos en este sector, tanto en el primario
como en el secundario, desconectando uno de sus terminales y en reversa
por muy alta resistencia para asegurarnos que no tenga fugas. Mismo
procedimiento con los zeners. Recordemos que los diodos utilizados en
esta etapa son los denominados “diodos rápidos”, en caso de avería no
reemplazarlos por diodos comunes.
Si correspondiere una fuente con circuito integrado controlar que solos los
pines de tierra tengan continuidad con la misma. Si otros que no están
directamente conectados a esta poseen continuidad a tierra,
desconectarlas, chequear que el IC no sea el responsable y en el peor de
los casos reemplazar el IC.
Luego de verificar que no se queme el fusible de entrada en el momento en la
puesta en marcha, procederemos a medir tensiones, aún si el TV comenzará a
funciones. En el secundario del transformador de nuestra fuente tendremos
generalmente dos salidas las que comúnmente son: 95 voltios a 135 voltios y 12
voltios a 16 voltios, variando de acuerdo al TV que estemos reparando. Por lo
general todos los TV traen en la serigrafía de su circuito impreso los valores de
tensión que debemos conseguir, por lo que tendremos mayores inconvenientes en
ajustar la tensión la tensión al valor que indica el fabricante.
1.17 Etapa de Fuente de Alta Tensión
Más conocida como Zona del fly-back, esta etapa del TV, si bien no presenta
demasiadas complicaciones a la hora de una reparación, es considerada, una de
las partes que nunca deseamos que asea la responsable del desperfecto.
Una de las primeras cuestiones a tener en cuenta antes de trabajar en esta zona
es la siguiente: la pintura negro mate que recubre el TRC en su exterior, es lo que
se llama “AQUADAG” y es de características conductivas.
Verán que está conectada a potencial cero es decir a GND. Por otro lado el ánodo
del tubo trabaja con una tensión que se encuentra en el orden de los 25000 volt
aproximadamente. Si consideramos que a esta dos tensiones (25000 voltios y 0
voltios) las separa el vidrio de la ampolla, notaremos que estamos en presencia de
un capacitor de dimensiones considerables. A pesar de que pueda pasar un
tiempo considerable sin que el TV se utilice, este capacitor puede almacenar
energía “CON EL TV APAGADO”, tomar uno de los cables del Multimetro,
colocamos un extremo poyado sobre la malla que recubre el aquadag y con el otro
extremo debajo del conector de goma que viene del fly back con sumo cuidado y
sosteniendo esta punta lo más del extremo que sea posible. Sentiremos que se
produce la descarga, desconectaremos el chupete y para una eficaz protección.

el núcleo de ferrita o armadura del fly back o transformador de extra alta
tensión suele a veces partirse al manipularlo lo que nos podría hacer
pensar que se ha inutilizado pero un poco de pegamento tipo loctite será
suficiente para solucionar este inconveniente.
144

En otros casos se ha observado un desprendimiento del pegamento que
sujeta al núcleo a los bobinados produciéndose un silbido bastante molesto
en situaciones de bajo volumen de audio. Esto también puede remediarse
con pegamento pero esta vez del tipo cemento de contacto.
El bobinado primario lleva por lo general tres conexiones una es entrada y las dos
restantes son salidas. La entrada es la alimentación de +B proveniente de la
fuente de alimentación cuya tensión variará entre 95 voltios y 135 voltios según el
TV. Una de las salidas es de donde se obtendrán, luego de un resistor fusible,
rectificador y filtro, los 180 voltios aproximadamente para la alimentación de los
amplificadores RGB. La última de las tres es la que llegará al colector del
transistor de salida horizontal, el cual se encargará de efectuar la conmutación
para de esta forma lograr la inducción en los bobinados secundarios y terciarios.
Respecto al bobinado secundario podemos decir que se trata de un circuito
sencillo de múltiples salidas, las que se utilizarán en diversos sectores del TV.
Generalmente se obtienen salidas de 12 a 16 voltios para el sintonizador.
En todas estas salidas, no intenten medir con el Multimetro directamente en el pin
del fly back si no que observen que cada una posee una resistencia fusible y un
electrolítico correspondiente, por lo que en éste último debemos corroborar la
correcta salida de tensión. Entre las demás salidas de este bobinado
encontraremos la que alimentará al filamento (solo a través de una resistencia
fusible) y una salida que servirá de realimentación para el oscilador horizontal
ubicado en el Jungle.


Puede sucedernos que no obtengamos alguna de las tensiones del
secundario, por lo que debemos controlar las resistencias fusibles y los
diodos. En algunos casos el deterioro de los electrolíticos asociados a estas
conexiones, pueden provocarnos la pérdida de dichos voltajes.
Puede ocurrir que de encontrarse uno de los diodos en cortocircuito se
produzca una sobrecarga que la fuente de alimentación detectará y
procederá a detenerse.
Por último el bobinado terciario, es el que se encargará de generar la extra alta
tensión de 25000 voltios para el ánodo del TRC a una corriente del orden de unos
pocos mili amperes. Posee que un pin que se encuentra del lado inferior, junto con
los del primario y secundario, serigrafiado como ABL(nivel automático de brillo, el
cual se conecta a los circuitos de brillo y contraste a modo de realimentación de
los mismos. Mediante este pin se hace el control de lo que se conoce como
“corriente de haz” encontramos también el conjunto de los potenciómetros de
screen (grilla 2) y foco conectados a este bobinado.

Suele suceder que se presenten malas soldaduras en la conexión de ABL
o en circuitos asociados hacia el jungle.
145



También sucede esto en algunos casos en que el conjunto de
potenciómetros trae un pin inferior que se conecta a GND.
Cualquier otro defecto observado en el terciario será determinante para
reemplazar al Fly back, sean pérdidas de alta tensión, este siempre surgirá
nuevamente.
Fallas en los potenciómetros será muy evidentes en pantalla, con pérdidas
de enfoque o variaciones en la tensión de G” de forma aleatoria.
1.18 Flyback
El Flyback es un transformador muy complejo que está formado por las siguiente
partes: embobinado primario; varios embobinados secundarios; diodos
rectificadores internos para el alto voltaje, enfoque y pantalla, si es el caso;
resistores divisores para obtener los voltajes de enfoque y pantalla, si es el caso; y
núcleo de ferrita.
Fig. 15.10, Flyback.
En la figura 17A se muestra el diagrama de un fly-back con tan sólo un
potenciómetro interno, el cual sirve para obtener el voltaje de enfoque que se
aplica al cuello del cinescopio. Sin embargo, podemos encontrar fly-backs con un
segundo potenciómetro divisor de voltaje, del cual se obtiene el voltaje para la
rejilla pantalla o screen del cinescopio (vea figura 17B).
Fallas en los Flyback’s
Tomando en cuenta que a este transformador le corresponde manejar voltajes
muy elevados, la probabilidad de fallas en este elemento es muy alta. Los tipos de
averías más comunes se comentan enseguida.
146
Primario abierto - Esta falla se detecta simplemente midiendo el voltaje en el
colector del transistor de salida horizontal, en cuyo caso hay 0 voltios, mientras
que por la terminal 2 del fly-back aparece el voltaje proveniente de la fuente
conmutada (135 voltios). Cuando esto sucede no hay alto voltaje y, por lo tanto, el
filamento del cinescopio no enciende.
Secundario abierto - Cuando algún secundario se abre la falla se presenta de
acuerdo al embobinado abierto (no habrá alimentación hacia la etapa vertical, no
funcionará el circuito ABL, etc.) En la mayoría de los casos, sí estará presente el
alto voltaje.
Fugas de alto voltaje - Es importante determinar si existe un arqueamiento en el
fly-back cuando el televisor está funcionando, ya que si el cuerpo del
transformador se ha agrietado, es posible que se escape el alto voltaje. Inclusive
se percibe un olor a ozono.
Resistores divisores abiertos o con falsos contactos - Si usted tiene un
televisor con desenfoque y, al mover el control que se encuentra en el fly-back
observa que la imagen en el cinescopio se define, pero no del todo, es muy
probable que haya un problema en el circuito resistivo del fly-back.
También, si hay una imagen inestable y al mover el control de screen en el flyback la imagen se desestabiliza aún más, es factible que el problema esté en el
divisor de screen.
Diodos de rectificación abierta y cortos entre espiras de los embobinados Estas fallas son muy frecuentes y, en ocasiones, difícilmente localizables, pues se
confunden con facilidad con averías de otros circuitos, como sería la fuente de
poder o la misma etapa de salida horizontal; por ello le recomendamos que haga
lo siguiente:
1. Si el fusible de protección se abre, verifique que el transistor de salida
horizontal no se encuentra en corto.
2. Verifique que la fuente de alimentación esté funcionando correctamente.
3. Si tiene duda del fly-back, retírelo del circuito impreso y conéctelo al un
probador.
147
1.19 Microprocesador, EEPROM, procesador.
Micro Procesadores Digitales
Son todos aquellos circuitos integrados construidos a base de técnicas digitales
pertenecientes a diferentes familias. Estos circuitos integrados tienen la
responsabilidad de ordenar, procesar y ejecutar el trabajo funcional de un equipo
de video (TV) y en un caso particular un sistema de audio. En este material se
aborda lo referente a estos circuitos integrados que gobiernan la hoja electrónica
del TV.
IC memorias: dentro de esta familia se encuentran aquellos IC cuyo nombre lo
dice memorias encargadas de acumular o mantener datos en sus propios bancos.
Se recordara que son memorias electrónicamente programadas. Dentro de estas
memorias tenemos:
1. EL IC EEPROM O EPROM (Electrically Erasable Program Random Only
Memory o Memoria eléctricamente borrable y programable): el cual es una
memoria electrónicamente programada que opera con 5V apagado (stanby)
y cero voltios encendidos. El EEPROM mantiene los datos de (CLK) y la
data que es la orden que emite al IC MICRO. También opera en conjunción
con el micro, ambos pueden llegar a representar el SYSCOM en una TV.
2. El IC MICRO (microprocesador): su misión es realizar la función de
telemando o de control de las diferentes etapas del TV. La micro depende
del EEPROM ambos son complementos. Algunos micro operan con 5V o
6V según el fabricante.
Funciones del Micro
La operación de la micro es tan compleja que gobierna desde los pulsos de reloj
del EEPROM, los cambios de display (OSD) algunos pulsos de sincronía vertical y
horizontal, también ordena la protección del circuito. Otras funciones son los 5V
del power, activación del REMOCOM entre otras.
148
3. IC PROCESADORES(amplificador o procesador): este IC usualmente es
conocido como IC jungla (y/c) cuya principal función son los procesos de
conversión, Iluminación/Croma, pero también procesos de audio, VCO,
AFT, AGC, señales de FI de vides y sobre todo la información de color que
es enviada a la base del restaurador R-G-B. este IC puede ser alimentado
entre los 8 – 12 voltios según el practicante la procesadora en algunas de
sus fallas puede a llegar a inhabilitar todo el TV.
Fallas que provocan estos IC
FALLAS DEL EEPROM
a)
b)
c)
d)
e)
f)
El volumen no aumenta ni disminuyen, solo se observa la secuencia.
No hay Audio.
El TV no enciende.
El TV no capta ciertos canales.
La señal de video entra nítida con retardo.
La señal de video se observa lluviosa como si tuviera problema de AGC.
FALLAS DEL MICROPROCESADOR
a) El TV se apaga después de 15 minutos.
b) No funciona del todo.
c) No enciende.
d) Solo capta canales del 1 al 26.
e) Sistema del TV en Reset.
f) La imagen se parte en dos.
g) La micro liga el procesador.
h) Solo se archiva el Relay.
FALLAS DE PROCESADORES
a) El TV no enciende pero hay Audio.
b) El TV presenta color verde y rayas de retraso.
c) No hay deflexión Vertical.
d) No hay oscilaciones.
e) Solo hay señal de video a la mitad.
f) Se cae el voltaje de 5V en al micro.
g) No hay voltaje de A.B.L
h) Solo enciende el LED.
i) No hay color, solo iluminación.
j) Se observa color gris y líneas de retraso.
k) Señales de video fuera de frecuencia.
l) No funciona el AFT.
CODIGOS DEL EEPROM
 24C02
SAMSUNG
 24C01
SHARP
 24C04
PHILLIPS
149




24C04N
24C02A
24C02M
AT24C04
CODIGO PARA MICRO
 M3727BA
TOSHIBA
GENERAL ELECTRIC
PANASONIC
L.G ELECTRONICS
L.G
CODIGO PARA PROCESADORES
 KA2163B
SAMSUNG
 TA1282N
TOSHIBA
 TB12388N
L.G
 TDA8363C
PHILLIIPS
IMPORTANTE: para un correcto funcionamiento de estas secciones la tensión
deberá tener una tolerancia de +/-0.3 voltios. O sea 4,7 voltios o 5,3 voltios, nunca
más ni menos. En lo posible 5 voltios exactos. Recuerde esto es muy importante y
es además el origen de muchas fallas en ese sector. Además requiere constante
información para chequear que el funcionamiento del TV y asistirlo en
consecuencia.



Impulsos de vertical y horizontal. A estos los utiliza para alinear los
mensajes en pantalla (OSD) en el momento y lugar justo del barrido.
Tensión de AFC. Para reconocer que el canal deseado ha sido sintonizado
correctamente y el mismo se encuentra en un punto de sintonía óptima.
Entrada remote. Hacia donde llegarán las instrucciones provenientes del
control remoto.
Los microprocesadores es su comunicación con los circuitos asociados al mismo
(memoria, sintonizador, jungle, etc. dependiendo del diseño) utilizan conexiones
que se denominan Data y Clock. Las señales Data, como su nombre lo indica es
el flujo de datos en ambos sentidos de comunicación, mientras que el clock es la
información de los tiempos en que el microprocesador requiere o entrega datos.
La forma en que se comunican se denomina Protocolo y varían sus características
de un fabricante a otro. Últimamente se observa que se está estableciendo un
estándar, el cual están adoptando muchos fabricantes, donde estas líneas se
llaman SDA y SCI.
Entre las funciones que realizan estas líneas podemos encontrar:


Leer desde la memoria la información de un determinado canal grabado en
ella.
Informarle al PLL del sintonizador cual es el código de bits correspondiente
a un canal requerido.
150

Indicarle al demodulador RGB la norma del canal decepcionado o
requerido.
Toda esta transferencia y recepción de datos no podría realizarse sin la existencia
del anteriormente nombrado protocolo. Al realizar un cambio de canal
simplemente se procede a un importante intercambio de datos, que de no estar
ordenados, no podría realizarse. Pero además del protocolo dentro de la línea de
datos, es sumamente importante la línea clock. Todo el sistema de mando se
encuentra regido por un oscilador ubicado en el microprocesador, el cual se
referencia en un resonador cerámico o un cristal generalmente de 4 Mhz. Dentro
del microprocesador se realizan a partir de esta frecuencia sucesivas divisiones
que darán como resultado final los valores de tiempo de comunicación del mismo.
La sincronización óptima del sistema hace posible la aplicación del
microprocesador en TV. Luego de recibir instrucciones y procesarlas el micro
dispone internamente de convertidores D/A que transformaran los resultados en
tensiones variables continuas para de esta forma controlar las variables del
usuario. Entre estas podemos encontrar volumen, graves, agudos, balance, brillo,
contraste, color, tinte, definición y algunos otros parámetros propios de cada
diseño.
2 Mantenimiento preventivo y correctivo a TV LCD, Plasma y
LED.
Los equipos de televisión han evolucionado en cuanto a la tecnología que se
utiliza para la presentación de la imagen, disminuyendo en gran medida el
consumo, peso y espacio que requiere.
En la trayectoria de esta evolución nos encontramos con el primer televisor de
rayos catódico que funcionaban con una pantalla que recibía un único haz
orientado por los yugos, la imagen de este no tenía colores y su circuitería
constaba de grandes tubos capacitivos e inductivos (bulbos). Está claro que ya no
lo estudiaremos porque la tendencia es la TV a color.
La evolución vino con el color y la implementación de la tecnología de transistores
dando paso a pantallas más grandes y vistosas, aunque siguen utilizando
pantallas de CRT (Estudiada en el apartado anterior).
El gran salto fue hacia las pantallas planas iniciando con las llamadas de PLASMA
siguiendo las LCD y modernamente contamos con las LED (Con la nueva
tecnología OLED).
2.1
TV Plasma
En esta sección trataremos temas relacionados con los televisores PLASMA,
describiendo algunas fallas encontradas y resueltas durante el servicio. Es muy
importante tener algunas precauciones debido al alto grado de sofisticación e
integración en los circuitos.
151
Es recomendable entonces el uso de la manilla antiestática y el uso de un
transformador de aislamiento, para proteger el aparato que es sometido a
reparación, como también la de los instrumentos de medida que vayamos a
utilizar.
La tecnología de este tipo de televisores, normalmente de gran formato, consiste
en dos cristales que albergan una serie de celdas diminutas colocadas entre dos
paneles de cristal que, a su vez, contienen una mezcla de gases nobles. Al
estimularlo por electricidad se convierte en el denominado “plasma”. Esto es una
sustancia fluorescente con capacidad de emitir luz y que, en su momento, supuso
una gran revolución.
A su favor se encuentra la gran calidad de imagen, tanto en oscuridad como en
brillos y está pensado, sobre todo, para la proyección de contenidos
cinematográficos. Ahí es donde se hace fuerte y demuestra su potencial. Así, el
nivel de negro y el contraste es superior al resto.
También la rapidez en la emisión de las imágenes es más rápida que los demás,
lo que lo convierte en una tecnología sensacional pero, dado su precio y su
escasa penetración en el mercado en la actualidad lo han convertido en un modelo
de televisión poco práctico (Además que su consumo es similar o mayor a los TV
de CRT).
Con la llegada de este tipo de TV inician la construcción modular, presentando en
su mayoría cuatro o cinco tarjetas:
1. Controller Board (Main PCB).
2. Power Board (SMPS).
3. EMI (Sintonizador).
4. Y Board.
5. X Board
152
Fig. 16.1, Ejemplo 1 de TV Plasma.
Fig. 16.2, Ejemplo 2 de TV Plasma.
Para lograr el efecto del barrido horizontal y vertical (Estudiado en los TV CRT) se
hace uso de conexiones matriciales que se sincronizan para trabajar en alguna
153
posición de la pantalla (Tarjetas X, Y), logrando variar el voltaje en este para
representar los colores (El efecto del bombardeo en los TV CRT).
Fallas más comunes y su solución.
TV enciende por 2 o 3 minutos y luego se apaga.
Fig. 16.3, Capacitor ubicado en la fuente de
voltaje (SMPS)
Solución: resoldar la fuente de alimentación
Trama de color rojo con barra negra en la parte superior derecha
de la pantalla.
Fig. 16.4, Falla en pantalla e IC que la
ocaciona.
Solución: se encontró soldadura dañada en la tarjeta X BOARD TOP en el IC 14.
Trama azul con parches negros.
154
Fig. 16.5.
Solución: Se encontró que la línea de 15v, solo tenía 9v, se reparó la fuente de
alimentación.
NOTA: Si el voltaje se disminuye en menos de 14v, ocurre este problema.
Trama grisácea con barras difusas.
Fig. 16.6
Solución: no se encontraba presente el voltaje de 5v en la tarjeta XBOARD TOP
RIGHT, se reparó la fuente de alimentación.
Área rosada en la parte superior izquierda de la pantalla.
Fig. 16.7.
155
Solución: no se encontró el voltaje de 70v en la tarjeta X BOARD TOP RIGHT, se
reparó la fuente de alimentación.
Área negra en la parte superior derecha.
Fig. 16.8.
Solución: no se encontraron los voltajes de 12v y 70v en la tarjeta X BOARD TOP
LEFT, se reparó la fuente de alimentación.
2.2
TV LCD
Al igual que el plasma, la imagen se logra a través de un arreglo matricial para el
encendido de los puntos pero los materiales que utiliza son distintos.
La base de su funcionamiento está en los cristales líquidos, elementos que se
coloca entre dos capas de cristales polarizados. Cada píxel de la pantalla incluye
moléculas helicoidales de cristal líquido, que es un material especial que comparte
propiedades de un sólido y líquido.
Fig. 16.9.
Como vemos en la Fig. 16.9, un televisor LCD está formado por las siguientes
partes:
 Reflectores y fuente de luz (fluorescentes o más recientemente LEDs)
 Paneles polarizados.
 Cristal frontal.
 Panel de cristal líquido.
 Filtro de color RGB.
156
Como ya sabrás, los televisores LCD no generan luz propia. Por eso decimos
que tiene una retroiluminación o fuente de luz fija, que ilumina esos cristales
líquidos, y que en origen eran lámparas fluorescentes de cátodos fríos (CCFL),
pero que poco a poco se va basando en diodos LED, lo que conlleva, entre otras
cosas, una mejor eficiencia energética.
Ahora bien, ¿cómo podemos variar la cantidad de luz que pasa a través de esas
moléculas de cristal líquido? Pues se logra aprovechando que podemos polarizar
o más sencillo, orientar sus moléculas simplemente aplicando una determinada
corriente eléctrica. Esto podemos aplicarlo a cada uno de los píxeles. Por lo tanto,
cuando esas moléculas de cristal líquido son excitadas con electricidad,
reaccionan a la misma, permitiendo el paso de más o menos luz.
El Backlight es una de las etapas más difíciles de manipular, ya que cuando hay
que revisar las lámparas se tiene que hacer el desensamble y retirar el panel, lo
cual es muy delicado ya que si no se hace con cuidado se puede dañar el panel o
los Drivers que están adheridos al panel, para hacer la prueba de lámparas de
157
forma individual se debe hacer el desensamble para ver el comportamiento de las
lámparas al momento de hacer la prueba de eficiencia, una lámpara no solo basta
con que encienda, eso lo puede hacer cualquiera siempre y cuando no este rota ó
fundida, la prueba de eficiencia se hace midiendo el voltaje en el que se logra el
encendido total así como la corriente de consumo, esta es la manera correcta de
probar una lámpara.
Una de las diferentes fallas que presenta el Backlight es cuando alguna de las
lámparas están agotadas, rotas, o fundidas y entra en protección, en la pantalla se
refleja de la siguiente manera "Enciende, da un destello y queda oscura la
pantalla" o "Enciende, aparece el Logo unos segundos y queda oscura la pantalla"
o “Enciende, funciona determinado tiempo y comienza a parpadear (flashear), es
decir se oscurece y regresa la iluminación".
En algunas ocasiones puede ser por algunos falsos contactos o soldaduras frías
en los transformadores o Mosfets ya que tienden a calentarse en demasía
provocando esto, por lo que se recomienda hacer una revisión previa antes de
hacer el desensamble, otra prueba que se puede hacer para comprobar que el
problema se ubica en el Backlight es forzar el encendido de las lámparas, esto
solo como prueba, nunca se debe dejar así ya que se agravara el problema.
158
2.3
TV LED
En esencia lo TV LED y LCD tienen las mismas características por lo que el
entendimiento de los segundos ayudara para lograr brindar un mantenimiento
exitoso a los TV LED.
En el apartado para saber más podrás ampliar tus conocimientos y así adquirir
más conocimientos en este respecto.
159
Para saber más
Las tecnologías están en constante avance y es preciso
mantenerse al tanto. Para saber más sobre los TV OLED, LED,
LCD y Plasma ingresa a los siguientes enlaces.

https://www.xataka.com/televisores/diferencias-entre-untelevisor-led-y-un-oled

http://www.abc.es/tecnologia/consultorio/20150209/abciTelevisores-LED-OLED-LCD-plasma-diferencias-similitudes201502061706.html

http://www.csportal.panasonicla.com/descargaspla/PANAMEX/TELEVISION//LCD%20TV//LE
D-TV/TCL32X35X/DOCUMENTO/MANUAL%20DE%20SERVICIO//TCL32X35X-L-M.pdf
160
EJERCICIOS DE AUTO EVALUACION
A. Observando las siguientes imágenes, indique que etapa es la causante de las
siguientes fallas en un TV, justifique su respuesta.
1. Trama azul con parches negros.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
2. Trama de color rojo con barra negra en la parte superior derecha
de la pantalla.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
161
Glosario
ANALÓGICO: Que tiene relación de analogía o semejanza. Que se establece o
procede por analogía.
BOBINA: Componente de un circuito eléctrico formado por un hilo conductor
aislado y arrollado repetidamente, en forma variable según su uso
FRECUENCIA: Número de veces que aparece, sucede o se realiza una cosa
durante un período o un espacio determinados
OSCILADOR: dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en
corriente alterna a una determinada frecuencia. Tienen numerosas aplicaciones:
generadores de frecuencias de radio y de televisión, osciladores locales en los
receptores, generadores de barrido en los tubos de rayos catódicos
RF: Abreviación de radio frecuencia, también denominado espectro de
radiofrecuencia, es un término que se aplica a la porción menos energética del
espectro electromagnético, situada entre los 3 kilohercios (KHz) y 300 gigahercios
(GHz).
TRIMMER: Del inglés, significa recortadora. En electrónica se utiliza para referirse
a los elementos variables.
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Bibliografía
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