CAMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO- CCD RECEPTOR PARA BANDA DE DOSMETROS SENS ROBOT MONTAJES ALTERNADOR ESTEREOFONICO FUENTE DE MUY AlTA TENSIO TTl 7437 Cuatro Bullers NANO de dos entradas ARCHIVO SABER ELECTRONICA Cada uno de los cuatro Buffers puede usarse independientemente . Cada salida de es tos buffers puede excitar 30 entradas TTL normales. Esto significa una capacidad de exci ta ción tres veces mayor que el 7400. nempo de propagaci6n ......................... __ ._ ................. 11 ns{medio) Corriente por unidad ...............•.. _________ ._ ............ _ .. _.... 5 mA (todas salidas HI) ....'1 34 mA (todas las salidas LO) f--------------------------------------------------------------------FORMULAS FILTRO PASA· BAJOS ~':':-.!"4IVO SABER ELECTRONICA Este filtro deja pasar solamente las frecuencias por debajo del valor de corte que es dado por fe en ta fórmuta presen tada_ 'o ' 'e ' Doode: If .. 3.1 4 • constante f ,. frecuoncia en Hertz a capacidad on Farad L a inductancia en Henri e ,, f------------------ --------------------------------------------------INFORMACIONES .,po z ........ 2Gl01/2 ~ :ll m 2G l06 2Gl0B/9 :" 2G11Q '" 2G138 2G139 2G1 40 2G1 41 2G20112 2G240 2G270/1 Ot EQUIVALENCIA DE TRANSISTOFfES ARCHIVO SABER ELECTRONtCA eQUIvalentes AC126. AC163 . AC.17 1. AC.173 . 2S8459. 2N506 . 2N2907 . AF139 AFtOS. AF192 . AF256. BFX48. 8S W 19. BSW72. 2N2273 . 2N2873. 2N49t6. 2N53~ AC126 . AC183 . AC 171 . AC173 , 258459 . 2N242 9. 2N2907 AFt06. AFt92 , AF256 . BFX48 , 8SW19. 85W72 . 2N2273 . 2N2873 , 2N491S. 2N5354 AFl 85 . SK3005 AF1 06. AF 185. SK 3005 AFl 85 . SK3005 AFtOS. AFt85 AC117 R, AC12B. AC153 , 258370, 2N43 1, 2N4106 AU103 . AU105. 2S8468 . SK3014 AC1 14. AC128. AC132. AC153. 25B222 2N2431. 2N41 06, 5K3004 Dos Buflers NANO de 4 entradas TTl 7440 ARCHIVO SABER ELECTRONICA Cada uno de los buffers puode ser u~do independientemente. Cada salida puade e~citar 30 entradas TTL normales, lo que significa una capaci dad tros vecos mayor QUe el 7420. Tiempo de propagación ____________________ 11 f'lS (medio) Corriente poi' unidad _. _•.••• • • ______ ______ 17 mA (todas salidas LO) .. ~ 4 mA (todas saiidas HI) 141)n,11O "' ---------------------------------------------------------------------~ FORMULAS FILTRO PASA· ALTOS ARCHIVO SABER ELECTRONICA Este filtro deja pasar solamente las frecuencias por encima dol valor de corle que es dado por fC en la fórmula: ,. 'e • I ,ce 1',I' . ..- , O 2lt .... I , .... ~ 4lt '!L.C "L.TIIO Donde: , . Sol "IIU<I s - , ," ,:'i ,, ,, ,, 1( " 3,14 - c:oostante IC a frecuencia de corte en Hertz e .. capacidad en Farad L " inductanda en Hanri ---------------------------------------------------.-----------------~ EOUIVALENCIA DE TRANSISTORES INFORMACIONES - - -- ARCHIVO SABER ELECTRONICA tipo eQuIvalentes 2G301 ACl 14. ACl 28 . AC153. AFl 85 . 258222. 2Nl 305 . 2N243 1. 2N4106 AF18S. 2N130S. 2N1307 . 5K3004 2N130S .2 N1307 2N1309 . 51<3004 2G302 2G303/4 2G306 2Nt305.2N 13 07,5~3004 2G308 2N1309 2G309 2G319/20 ACt 26. AC128 . ACt63. ACl 71 . 258383. 2Nl 190. 2N2429. 5K3005 2G339 ACt2 7.25D96 . 2N2 430 . 51<30 10 2G371 AC l 171<. AC121V. AC 128. AC13 1. AC 132. AC152 . AC184 fN610.2N130S. 0C318 . SK300S AC 121. AC 128. AC13 1. AC132 . ACl 52 . 25841 S. 2Nl 309 2G374 OC318.51(3OO5 2G377 NKT217 . SABER UE CTAONICA ~I 11 . JUNIO 1111 DEL EDITOR ALLECTOR Editor'.' a u A R K CorH'pondancl. : Riv!tdaYia 2"31 Entrada .. · PISO I · 01. 3 Capi· tal (1034) TE . 47-7296 S A B E R ELECTR ONICA jen, amigos de SABER ELECTRONICA, estamos reunidos una B vez más para leer las novedades y articulos interesantes de nues- Edila. Rasponaabl. : Betnwdo J . S. Rusquellas tra revista predilecta. En este número traemos una vez más una novedad de nivel mundial : una cámara de video de características increíbles . Lean con calma este OI..c l or T'cn lco: Prol EllO Sornasehini artículo, que nació en Philips holandesa y en poco liempo estará en nu~ ,Ira país. Para los lectores argentinos, el nuevo precio puede asombrarlos, pero , comparado con los aumentos sufridos por todos los otros productos, se darán cuenta de que en realidad lo que hubo fue una enonne disminución de precio . Espero que comprendan el momento económico critico de Argentina y no se dejen llevar por el pesimismo . Es justamente en los momentos diflciles que tenemos que poner todo nuestro esfuerzo. Es lo que sinceramente estamos haciendo. ¿Qué otras novedades? Bien, para los amigos de Neuquén, ahora existe una casa amiga donde podrán encontrar alguien de confianza que representa a Editorial Quark. Se trata de RIM T.V. Bienvenidos a la familia SABER ELECTRONICA. Estamos creciendo cada día gracias al apoyo de nuestros lectores. Para los amigos de Rosario, que se esUm deleilando con la exposición de holograffa en aquella ciudad, informamos que el planelario de Rosario hará una presentación usando trozos de una grabación Halo· phonics, la misma que traemos para Argentina. Ya nos estan efectuando desde EE. UU. nuevas remesas de cassettes Holophonics. Para nues tras lectores el precio es el mismo que en el mercado americano: 15 dólares. Para lodos los que deseen aprender con seriedad el tema de antenas satelilales, no se pierdan el descuento para nuestros ledores,para el curso dictado por la COMISION NACIONAL DE INVESTIGACIONES ESPACIALES, por el excelente Ing. Nicolás Guerin y el no menos competente Ing. Jorge Puentes. ¿Quieren otras novedades más? Bueno, los rosarinos podrán comprar los conocidos lasers de OPTO ELECTRONI· CA SAO CARLOS SA en Rosario y con eso hacer sus propios hologra· mas. ¿Desean algo más? CIRCUITOS & INFORMACIONES eslá en los kioscos, pero ojo que se está agotando. ¿Usted ya tiene su ejemplar? NO se quede sin él . Tendrán más novedades en el próximo mes . ¿Qué lal todo eslo para una época de crisis? Vamos, juntos lograremos vencer. Un fuerte abrazo a todos. Ello Somaschlnl • 4 J.I. d. Radacelón : ClaudlO Ve/oso Admlnl'traclón : A. C. May COLABORADORES: Olagramaclón '1 Armldo: 8<x;(;ardo & Asociados Tr .d\.JCción: Ma. Hilda Quinteros Fologral!" Clevelarl Cor... pondancll: Pablo M. [)odero Publicidad : NOAQVn..LARAZO Pfoducciones $.r.1. 792·7063 Oll1rlbuclón Capllal: Mateo Can08llaro e Hijo Echeverrla 2469· S" ·C· · Cap. Inlarlor: Distribuidora 8ertrán S.A.C . Slllta Magdalena 54 1 . Cap. Uruguay: Vernel y Martlnez Paraná 750 · Montevideo · R.a.u. TE . 92·0723 Y 90-5 155 SABER ELECTRONICA 8$ una publicae iOn mensual de Ed itorial OU ARK . edito r.. propi· etaria de los defocl'los en castellano. EdItor Int.mlclonal : Helio Fittipaldi Dtl-aeIOt Tkn lco Intlmaciona ' : Newlon C. Braga CoPyrlll1"ll by Edllora Slbar lIda ., 8r..1I O.taocno d. AUlor: R N" 1508 Impra,ión: Compa!'!la Impresora ArgentIna Buenos Airas , Argentina La editori al no se responsabili za por el con · lenido de las notas h'madas. Todos los oroduolOS o marcas que se men(;lonan SOII a los electos de praslt un , ..vicio . l loclo<. '1 no entra!'!an res ponsabilidad de nl.lOstra parle. EsUi proh ibida la reproducOOn lotal o parCIal del malería! con· 1911100 en e51a revis ta. as l como la industrial· izaciOn ylO COme<clal izaClOn de loS aparalO$ o ideas que aparecen en !os menCIonados te> IOS. bajo pena de uncione, lega~s. $6lvo medianle au!O(izaOOO ~ escrito dEl la Edi!O(Ia! . SABER ElECTRONICA Ng 25 SRBER .- ELECTRO SECCIONES FIJAS Del editor al lector 4 Noticias 14 Ubros 38 Sección del lector 76 Arcón 78 ARTICULO DE TAPA Cámara de video de estado sólido· CCO 6 AVUDA A L PRINCIPIANTE Probador para laller 18 COMO FUNCIONA Sensores para robot 20 MONTAJES Alternador estereolónico 24 ' Fuente de muy atta tensión (10:000 van) 27 Selección de montajes fáciles : Lúz ritmica 30 Mixer 31 Amplificador Iransistorizado de 1/2w-6v 32 ELECTRONICA DEL AUTOMOVIL "Bip· para conductores distraidos 34 IN DICE Todo el ti al'lo de Saber Electrónica 44 TALLER Pequerias reparaciones en radios transistorizadas (11 parte) 48 AUDIO Conociendo e instalando tweelers 54 RADIOARMADOR Ondas y espectro radioeléctrico 58 Receptor para la banda de 2 metros 60 RADIO CONTROL Filtro selectivo de doble T 62 CURSO Lección 25-los semiconductores 66 MONTAJES DIDACTICOS Medidor de pequenas resistencias 73 Nº25 Mo'9893 ~ o o JUflIO E*fto:wuu ARTICULO D E TAPA e DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO CCD ¡Una cámara de televisión del tamaño de Wla mano! Esto es posible gracias a dos ';. progresos importantes: el uso de componentes miniaturizados en montajes SMD y el uso de sensores de imagen de estado sólido (CCOs). Estos sensores, que sustituyen los tubos de las cámaras convencionales de TV, frágUes, pesados y de mucho consumo, son el tema central de este artículo. En él nos apartamos de nuestro acostumbrado lI montaje de tapa", para brindar a los lectores información sobre los últimos avances de la técnica. su principio de funcionamiento, limitaciones y posibilidades. Por Newtoo C. Braga Q ue un día las nuevas lécnic.!lS harán desaparecer los tubos convenciona!es en las cámaras de TV, era algo que todos esperábamos. Lo que lal vez muchos no seDan es. que ese día ya llegó, y hey los sensores do imagen de estado 6 sólido ya son una realidad. Mucho más livianos, baratos y con consumo muy bajo de energía, estos dispositivos nos brindan maravillas de la electrónica como una cámara de TV complela que cabe en la pa lma de la mano. Los se nso res de estado só lido. o Sensores de Transferencia de Cuadro CCO, ya son una realidad , con aplicación directa en cámaras de lV de uso tamo afic iona do como profesio nal, habiendo ya en Europa kiis completes a dis po sic i6n del público. SABER ELE CTRONICA N2 24 CAMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO - CCD 1 """""" "" fO'TOSENIIIlE . . . O~1"O UIITI &NA:OOR """" ,')'"'r---t----~ 1~'~~"~~·~~·::~~)- ------- -"-1>--'- IIMQEN VtDICOII ' - - - - - - - - -- - -- - - - - - -- _ ._ ----~ En la figura 2 tenemos la estructura simplificada de un Sensor de Transferencia de Cuadro del tipo NAX1010 (Philips). La sección de imagen se forma por una matriz de elementos sensores. Un sensor CCO como el indicado tiene una región sensible con diagonal de 7,Smm. En esta región existen 294 lineas de sensores con 604 elementos cada una, lo que nos da un total de 347.904 elementos de imagen. Cómo funcionan estos sensores de estado sólido y las propias cámaras que ellos equipan es el tema de este articulo, totalmente basado en material proporcionado por Philips. Fabricando diversos tipos de sensores e inclusive camaras, Philips se destaca en este sensor con una tecnología de punta que los lectores deben conocer, < E1unsor de transferencia dtcuadro En estructura, un Sensor &pe Transferencia de Cuadro totalment~de estado sólido se asemeja al -qJo facetado de un insecto. donde miares de sensores Individuales pereben los puntos de luz que son procesados por el-cerebro- del Insecto formando asi la imagen completa. En el caso de un Sensor de Transferencia de Cuadro, como el NXA1010 de Phüipa,' en una pastilla de apenas 7,5 mm. de diagonal, que corresponde a un cuadro de una cámara de Super-B, tenemos 347.904 sensores que captan cada punto de una imagen, resultando asf una resolución excelente en la reproducción. La pastilla de malerial semiconductor es montada en una cubierta conven· cional de circuito integrado Oll, con una ventana transparente para poder recibir la proyección de la imagen a captar. Dependiendo de la aplicación, se pueden agregar diversos sistemas de lentes y filtros. Como la seMI obtenida en la salida del sensor ya pasa por un cierto proceso, Jos elementos externos necesarios para la formación de una cámara completa pueden ocupar un espacio muy pequeno. Con el uso de SABER ElECTRONICA Ni 25 la técnica de montaje SMD (Surtace Mounling Devices) podemos elaborar cámaras menores que un paquete de cigarrillos, como muestra la tapa de esta edición. Cómo funciona el sensor Para entender mejor cómo funciona este sensor, será interesante echar un vistazo "por dentro" de la cámara tradicional, la "vieja" cámara de TV, cuya estructura aparece en la ligura 1. La imagen se proyecta en un elemento o placa sensible que libera cargas eléctricas en los puntos luminosos. Un haz de barrido permite caplar tas cargas liberadas. Barriendo la imagen completa, línea por línea y punto por punto, obtenemos en la salida una seflal de video con la información en forma "se riat". Cada imagen es separada en lineas y cada linea en puntos o elementos de imagen . Recordando que en el sistema convencional de televisión cada cuadro está formado por dos campos, o sea, por las imágenes obtenidas en dos lecturas sucesivas con entre· lazamiento de lineas, la imagen final tendrá el doble de elementos. Así, para la norma CCIA de 576 líneas usamos dos campos de 288 lineas, quedando 6 líneas como referencia para el nivel de negro. ¡Observe que. con estas med idas, cada elemento de imagen ocupará un rectángulo de solamente 1a x 15,6 11m! Por estas dimensiones puede imaginar las dificultades que involucra la fabricación de un sensor de este tipo. La uniformidad es esencial para tener un co mponente de calidad . Las téc· nicas MOS para dispositivos VlSI con· vierten esto en realidad. Partiendo entonces de esta matriz de elementos sensores podemos explicar con fac ilidad el funcionamiento del 7 CAMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO - CCD 2 ,I OESALIOA ::~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ _ 3REGiSllWlORE8 ESTRUCTURA SU~PlIFICAOA DE UN SENSOfl DETRANSFEJlENCIA DE o.JAMO 3 .~ .. ' .. '" '" ' ',. \ \ \ ", .. - . .... ....',. ....." I~~ .. .. '" ' '" ' sistema. la luz que incide en la matriz libera pares de eleclronesllagunas que son responsables por la información lógica de lectura de las etapas siguientes. Conectado a cada Irnea del sensor tenemos un ·shift register" que debe "leer" las in!oonaciones de cada punto de imagen. Durante el tiempo de duración de un campo , del orden de 16 ms para un senso r según la norma E/A , los ·paquetes· de cargas liberados por los sensores son integrados rápidamente. En el período de borrado vertical, del orden de ',6 ms, la información contenida en estos paquetes de cargas integrados es transferida rápidamente hacia la sección de almacenamiento a través de los shifl registe", En el período correspondiente al campo siguiente, el sensor capta una nueva imagen, liberando nuevas cargas que también son integrados rapidamente. Llegando el perIodo de borrado vertical siguiente, al mismo tiampo que la informaci6n correspt,diente a este cafllXl es llevada. al ·sector Qe almacenamiento, la que ya se encuentra almacenada es leida y Iransmitk:la al circuito extemo, esta vez durante el perrodo de borrado horlzontal. En cada ciclo de borrado' horizorlaHa informaci6n contenida en la' sección de almacenamiento es mOvida una linea hacia abajo, al mismo liempo que la que se encuentra en el nivel inferior es transferida hacia el exterior. Es interesante pbservar que cada reg istrador de lectura almacena apenas 200 puntos de imagen de cada línea, lo que quiere decir que '"",,"DE Alw.cEtWottNTO (ClJIllEFlTA DE AlUMINIO) OT~ ". ". 0'_ , / 00- PUERTAS DE TRANSFalENCIA ,, EQ STRAOOAES DE lEC1\JFIA (SHIF'T AEGtSn:R) SABER ELECTRONICA NI 25 CAMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO - CCD ..,.--,---!, I 11 1I "", -H,"I II I ,I 1 I 1 ni li I '111~'! '''''lll .. lll. 1I ...·11 ,1 í 1 lQt'l ~ 'I.'lt '·t'5 t "t'? t'.'t I~'n ................n'"... oo~ ooo~ o oo~ I I I I I I o ~ o~ .".....'--. I~DDDD 11 •• ' "--1 ... n ... 5 tenemos 3 registradores por linea. Este atnIglo está destinado a obtener algunas ventajas importantes Para el dispooiIvo. La primera de estas ventajas es la obtención de una densidad horizontal de puntos de imagen mucho mayor Que la que se obtendrfa con un simple registrador de lectura, en el o.uar el ancho finito de los electrodos de disparo limitan el espa- c¡amiento horizontal mfnimo entre los elementos . . Con tres shift registers el espaciamiento es efectivamente reducido en un tercio. La segunda es que consigue una separación efectiva de los elementos de imagen dentro de cada lInea. de modo que, con la sencilla utilización de filtros en forma de tiras sobre la región de imagen, se puede usar el dispositivo como sensor de Imagen para TV en colores (caso del NXA1020 que ya viene con estos filtros) . En fa figura 3 tenemos una vista en corte, con las regiones de imagen, almacenamiento y transferenc ia, parcialmente detalladas de modo de poder analizar mejor el proceso dinámico de captación y transferencia de la imagen. El primer campo se genera cuando las fases 412, 4>3 Y 414 están en el nivel OItlvr I'IOlIlDllTiloL N' DE LALtlfA .. - 11'.1111 SE~ DE 'MlEO l lHEACCC NO ceo -""=--- - - .. '"' , ""MI U1'oIIIlOS . . . . . .... .... 6 SABER ELECTRONICA ti' 25 • <:AMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO - CCD . ~ ...., , OtCIUDOII foto • • ~W. • 1OI)tII'!OIITAl,. 10.4_ H~ • GE~~ ~ I~IS_ • .- • HlIInu,1. TOA 4)01 O"IVl~ ~ I TRAI'4SFERENClA " '"""'" • NXA\OI0 OI'IlytR MO IXTI~_ • I SENSQROE • . ,-¡¡;I-' ~! , ••• :f I • VIRTICAl lO' OO'! H~ NXA1020 • • H· • OlltlllTO OU .;~-I- I I I +-I ¡ ... • "' I L __ .J • I .... o.,. II • " TD"._ I .. , 7 .. . f· j;l, '- atto y c¡,1 está en el nive.1bajo, como eN. En tl , 412 va al nivel inferior y la muestra la figura 48. tltl forma una carga de cada elemento estará ., ...... [;:1>- .. r-- "m>1 ~; Ot fN,\. barrera de potencial que separa los concentrada entre 00 y IN. En 12, 411 . 1iUC8 ' MI..OA elementos de imagen del primer pasa al nivel atto y los elementos de ~ L.!!!!'DE campo. Las cargas generadas por la información avanzan un electrodo de , 1-"""'" incidenda de luz son integradas abajo, puerta, pasando abajo, de <ro a eN y entre los niveles 4Q y 4>4, centradas . al electrodo siguiente en 13. <ro pasa al' . en 4l3. Asf, para cada elemento de nivel baJO. comprimiendo los eleimagen se extiendé 'verticalmente 3 mentos de carga hacia ~ y 4>1 Y en elemento. En la figura 6 tenemos la secuencia de elementos de puerta (411, 4i2, «3 Y~ t4. 1%>2 p;ts:a al nivel allo, permitiendo impulsos de exc~ación y la numeración :50n las ,fases .de los shitt reglsters que los elementos de carga avancen de las Irneas para la transferencia de CCO). . haCia un nuevo electrodo de puerta. campo en los NXA1010 y NXA1020 '"... la distribu.ciÓn de potencial del , Este proceso continúa tanto en la segundo campo. y por lo tanto, su región de imagen como de almaposición relaliva al primero. es dada en cenamiento , hasta que lodos los la figura 4b. El segundo campo está "paquetes· de carga sean transferidos 'siempre dislocado de dos electrodos hacia la región de almacenamiento. en relación al primero, con su patrón La región de almacenamiento es leída de cargas centralizado en ctl1 y con ctI3 linea. por Irnea, mientras ocurre la formando una barrera de potencial integración en la región de imagen. ~mlre los elementos, propor.ckinando Durante sucesivos períodos de asi una estructura perfectamente en- borrado horizontal, los registros de trelazada para los cuadros. . desplazamiento (shift registers) En la figura 5 tenemos el proceso de verticales de la regi ón de almatransferencia de la información de las cenamiento avanzan los paquetes de regiones sensoras hacia 'la reglón de carga de una Ifnea de tal forma que, almacenamiento. . en el final del período de borrado, la En el insta{Úe .en que ocurre la lectura linea siguiente está lista para ser del primer c'ampo de' la región de transferida a los registros de lectura imagen. 1%>1 está en el nivel bajo y la horizontal a través de 3 puertas de carga de cada Qlemento está transferencia. los registros de lectura están provistos de una etapa de salida concentrada más ,ab,ajo, entre' <1>2 y con una sensibmdad de 3,5 ).LV por ,. 8 (PAlllCC.IA). Para poder mostrar ambos campos en la misma figura, el segundo campo es colocado por debajo del primero. con la numeración apropiada de líneas enci ma. Como muestra la figura. el proceso de transferencia ocupa alrededor de 30% del ..... fU"" .'"""" .... =~~ -- 9 .' SABER ELECTRONICA N2 25 SABER ELECTRONICA NI 25 11 CAMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO - CCD lierJl)o de apagamiento vertical de la norma de TV. Las lineas en CCO utilizadas para los shilt registeIS son diferenciadas en la figura por estar "rayadas- y por la letra V superpuesta. El tiempo de lectura del primer campo va desde la Unea .23 hasta 310 Y para el segundo campo de la linea 335 a .~ •.. "'".".:. ,., ." 623. l as lineas 624 hasta 3, y de la 31 1 hasta la 314 son extraídas, pero .~ no Iransmi/idas. Las lineas 314 y .2 sirven pa ra nivel de relerencia de negro y las líneas 312, 624 Y 625 están reservadas para la realización de pruebas en el sensor durante el proceso de fabricación. En la figura 7 tenemos la estructura del circuito de control para la excitación de los sensore s de transferencia de Cuadro. Se usa un gene rador de impu lsos ~ AA I 043, en el caso del NXAI 010 y NXA,020, que proporc iona los im· pulsos para las tres normas de TV (PAL, SECAM V NTSC) V que incluye borrado vertical, horizontal y la fijación del nivel de neg ro. Esle circuito también proporciona otra s sel'lales para el funcionamiento de una cámara de TV y puede ser disparada externamente para funcionar como un VCA o computador. El ge nerador de impulsos de sincronismo excita un generador patrón de impu lsos (en el caso del NXA 1010/1020, se usa un SAD1007), que proporciona todas las senales de clock, excepto los impu lsos para los shift registers de lectura horizontal. los impulsos rápidos de clock para los tres registros de ledura horizontal son generados por un oscilador de eleme ntos de imagen , o sea , un oscilador de onda cuadrada (TOA 4302) que entrega tres trenes de ifTl>ulSOS en la frecuencia de 3,9MHz, con una dilerencia de fase de , 20 grados cada una. Los niveles de salida del generador de impulSOS patró n y del osci lador de elementos de imagen son muy débiles para excitar directamente los shill regislers. Son necesarios entonces circuitos integrados adicionales para rel orzar ambas sena les. Para el oscilador usamoi un TOA4J05 y para .~ ., I el generador de impulsos patrón los integrados TDA4301 (Driver horizontal y vertical respectivamente). Durante el borrado ho rizonta l, el oscilador de elementos de imagen está inhibido y los impulsos más débiles obtenidos del generador patrón son aplicados a la salida del oscilador de elementos de imagen, y por lo tanto a través del TDA4305, a las puertas de transfe renci a y a los electrodos de puerta para distribuir los paquetes de cargas entre los tres registradores de salida horizontal. l a polarización del CC viene de un TDA4304 o bien de componentes discretos. Una cámara económ ica monocromállca con el NXA10l l 11 031 Usando sensores sub-patrón, Philips colocó en el mercado europeo una económica cámara de TV monocromática que puede adqu irirse en forma de kit . Para hacer mAs barata esta cámara se adoptaron algunas soluciones interesantes. l os defectos en el sensor de imagen pueden tener como resultado manchas en la imagen o puntos. Si el defecto fuera una línea o columna tendremos franjas verticales u horizontales que tanto pueden ser blancas como negras. Mient ras tanto, los sensores poseen tres salidas de lectura que permiten un procesamiento de sel'lat capaz de reducir los electos de estos defectos. Para los sensores con patrón , ." ~ fREClENClA I OIM II EIA 6 CCIR, con 200 elementos de imagen pclr, shift register de lectura, una fréc.ia de dock de 3,8 MHz es necesaria pa ra la lectura de los elementos en un periodo de 52 ~s, que corresponde a una linea. Esto significa, por el teorema de Nyquist, que al máxio ancho de banda por canal·es de 1,9 MHz. Para obtener una resol\l;ión máxima de este sensor, las sel'lalls de los tres canales deben se r mo"strados secuencialmente por multiplexación en una frecuencia de 11 ,4MHz (3x3,8MHz). El ancho de banda máxi mo de la seMI multiplexada es entonces de 5,7M Hz. correspondiendo a 610 ó 604 puntos de imagen por línea. En esta especie de procesamiento , los tres canales deben ser ajustados para obtener componentes de clock de 3,8MHz. Si no necesitamos una resolución elevada, podemos usar apenas uno de los cana les-de sal ida del senso r, excluyendo los canales que posee n defectos (figura 8). Así, el único procesamiento de sel'lal necesario es un fikro pasa·bajos para limitar la banda de frecuencias en el valor de Nyquist de un canal, o sea, 1,9 MHz correspondiendo a 200 pixels por línea. De esta forma, partiendo de sensores sub-patrón que normalmente posean apenas una o dos columnas defectuosas, podemos emplear esta técnica y conseguir cámaras de bajo costo. Otra solución, efectiva y posible, es usar las seriales de los Ires canates SABER ElECTAONICA N' 25 CAMARA DE VIDEO DE ESTADO SOLIDO - CCD con un display especial y un circuito multinorma IC5. El generador de patrón multinorma SA01019 1ue binadas en un circu ito de carga desarrollado especialmente para común , con trans iSlores, como operar con estos Sensores de muestra la ligura 9. Transferencia de Cuadro, generando Las bases de los transistores PNP son los pulsos de clock, excepto los de conectadas a las salidas del sensor y lectura. Los niveles de salida de este los emisores son puestos a tierra. generador son demasiado pequenos Cuando la tensi6n de base de un para excitar los shift reg isters direc· transistor cae por debajo de la tensión tamente, de modo que son usados los de emisor, el transistor conmuta . integrados ICS e le7 como drivers. Como vimos por las fonnas de onda, los pulsos rápidos para la lectura de la tensión de salida tiene su valor más las lineas son derivados del clock bajo cuando se esta leyenpo un punto principal. la frecuencia del clock es de imagen. En la mayor parte de este dividida por 6 en un HC175 (ICe) y periodo las otras dos salidas estan con usada para proporcionar tres senales potencial a~o , de modo que el circuito de clock de 3,8M Hz deslasados de combina automáticamente los puntos 120 grados (3,75 MHz en la práctica). de imagen de los Ires canales Los pulsos son aplicados al sensor vla: IC9 en un mu ltiplexador y un secuencialmente. Cuando dos cana les están activos driver horizontal (IC10). El generador simu ltáneamente , los contenidos de mu ltinorma también es conectado al dos elementos de imagen adyacentes multiplexador, de modo que los pulsos son analizados y se obt iene una de transporte normales puedan ser "media" de modo que proporciona una retirados del sensor durante el borrad' resolución bastante buena. Con esto, o y los pulsos de lectura durante los los efectos de un elemento de imagen períodos activos de las líneas. defectuoso son reducidos p~. la Las tres salidas de los sensores son presencia de seflales que compci~n combinadas usando transistores discretos. El resultado es una senal de su influencia. SI un sensor tuviera una columna con imagen invertida, que es entonces defecto, la sel'lal de error estará cerca amplificada y después pasa por un del limite superior del espectro de 'iUro pasa-bajos para reducir los 3,8MHz. Por el filtrado a través de un electos de eventuales defectos en el pasa·bajos, alrededor de 2,7MHz, sensor. El filtro en cuestión tiene una valor suficientemente bajo de la senal frecuencia de corte de 2,7 MHz, pero perturbadora, la influencia del para que haya un corte hasta 3,75 elemento de imagen defeC1uoso es MHz tenemos un fillro adicional de reducida obteniéndose una image n 3,75 MHz, formado por L1 YC61 . En la figura 11 tenemos la curva de este aceptable. Mro. Ponnenores de la camara Después de fi ltrada , la senal es llevada a un amplificador maestro de En la figura 10 tene rros el circu ~o de diversas etapas que también provee el la cámara completo, propuesta para nivel de corte para el negro y el AGC los sensores NXAt Ott y NXA1031 de en una banda de 1 :125 (TOA4306 Philips. ICtt ). La tensión de AGC es derivada El oscilador principal de clock opera en de la senal de video de salida. la 22 ,5MHz, para el patrón CCIR, o etapa final tiene una impedancia de 22,657339MHz, para el patrón EIA. 75U de salida, con la ad ición de Esta frecuencia es dividida por 9 en pulsos de sincronismo y borrado para 1C3 de modo de proveer el pulso de formar así una seflal palrón de video. clock para el sincronismo (IC4), el cual, a su vez, proporciona las seMles Construcción de sincronismo para el sensor de imagen. El pulSO de sincron ismo l a cámara comprende cualro placas tarroién silVe para controlar el palrón de circuil o impreso dispuestas de mul1iplex. las senales son com - SABER ElECTRONICA NO25 modo de formar una caja con dos lados abiertos, como muestra la foto de tapa. las funciones de estas placas son: • Sensor • Temporizador y driver • Procesamiento de la senal • Fuente de alimentación Excepto la placa del sensor, todas las demás emplean la técnica SMD, con el lado cobreado hacia afuera. Todos los otros componentes son instalados dentro de la caja . Se proveen seis orificios en el sensor para permitir la fi· jación de diversos tipos de lentes. Las interconexiones de las placas pueden hacerse con alambres simples, cinlas o zócalos y adap· tadores DIL Conclusión Por el momento, como suele suceder. los compone ntes para el montaje de esta cámara no están todav ía disponIbles en nuestro país (ni , que sepamos, en el resto de Latino america). Sin embargo, como ya dijimos, el kit puede ser importado en escala industrial directamente de Holanda. Los propios senso res de imagen (CCOS). El kit de la cámara de video que se vende en Europa ya viene montado (pues la tecnología usada es la de montaje en superficie · SMD) y no viene con gabinete, fuente de alimentación, ni lentes. Esperamos, entonces, que en un futuro no muy lejano lleguen estos materiales a estas costas, y podamos brindar a nuest ros lectores la opo r· tunidad de armar su propia cámara de video . Referencias: · Oesigners guide for inexpens ive monochrone CCO TV cámera Philips Components • CCO Monochrome Imaging Modules (tupes 56470 to 56475) . Phifips Components • Efectronic Components . Preferred Type Range Catalogue - '988 . Phil,ps AYUDA AL PRINCIPIANTE PROBADOR PARA TALLER Los aparatos para pruebu cuestan caros y loa armadores novatos 'Y Clubes de Electrónica siempre esUn en condiciones de adquirir uno. La solución que proponemos ea un aparato de prueba que alrve para numerosos chequeos de componente. 'Y que tiene como caracterlatlca principal ser muy simple de montar 'Y de costo reducido. lo que proponemos a los lectores que hacen experimentos y montajes 'electrónicos y a los Clubes de Electrónica, es un sencillo pero util probador de aUa tensión de uso general. • Este probador no puede probar muchos componentes electrónicos delicados L como resistores, capacitares, transistores y diodos de uso general, por FIGURA 1 trabajar con alta tensión, pero para Conectamos en serie, como muestra la figura 1, el diodo, la lámpara y ~ puntas de prueba Todo es alimentado /X)r la tensión de la red local, a través de un cable de fuerza. Si las puntas estuvieran separadas, no puede circular corriente por el circu~o y la lámpara permanece apagada SI las puntas de prueba se unen la corriente puede circutar. Sin embargo, la presencia del diodo hace que solamente circulen los semiciclos positivos de la corriente, o sea, la corriente que pasa por la estos ya existen otros Ilstrumentos que ensenamos a montar en revistas pasadas. En cambio, este probador cubre una lag una importante en la prueba de componentes y equipos, ya que puede probar lámparas incandescentes. motores eléctricos y eleclrodomésticos, además de diodos rectificadores de alta tensión y transformadores. O sea que el tipo de prueba que este aparato puede hacer complementa el trabajo de otros probadores que usan pilas, y además de eso es muy barato. Básicamente, lo que proponemos es un probador de continuidad que trabaja con 22OV. y que verifICa si el aparato o componente probado no presenta ninguna interrupción o corto en su circu~o. Si hubiera interrupción la lámpara no enciende. Si hubiere corto la lámpara encenderá con máximo brillo. lámpara pasa a ser continua pulsante, y no anemada. Asf, tenemos las siguientes posi bilidades ¡)ara la prueba de aparatos: • Si conectamos entre las puntas de prueba -atOo que tenga una resistencia muy alta o un c:ircuHo abierto, no puede practicamerite circular corriente y la lámpara no enciende. • Si conec:I:amos entre las puntas algo que tenga una cierta resistencia, por encima de 100 ohm, por ejemplo, la co~nt. que circula no es total y la lá...,ara 'apenas brillará con fuerza int~edia Cuanto mayor sea la resistencia, menor será el brillo de la lámpara. • Finalmente, si 10 que conectamos entre las puntas tuviera resistencia muy bala, por debajo de 100 ohm, prácticamente toda la corriente puede circular y la lámpara tendrá su brillo mAxlmo (F~. 2). Observación: Vea que el brillo máximo ENCENOtt».OOH ~:3 {:-::3 ABERTO SUENO ENCEHOIOA CON l ODO El BRlLL:l Cómo funciona Nuestro aparato está formado simplemente po r una lámpara incandescente de 5 a 25 watt y por un diodo que puede ser cualquiera de estos: lN40076 BY127 . ,. fiGURA 2 e~~ ~ :3 EHOORTO SABER ElECmONICA Ng 25 PROBADOR PARA TALLER que obtenemos con las puntas de prueba un idas no es el brillo máximo real de la lámpara. pues el diodo corta la mit ad de los sem iciclos de la alimentación. •" Tenga en mente el hecho al hacer comparaciones de brillo. la lámpara en su máximo, enciende realmente con 00110 más debil que el normal. Es importante, al usar este aparato, recordar que el ci rcuito está siendo probado con una te nsión de 220V, y puede hasta conducir una corriente de 250 mA, segun la lámpara. •• ." " < • > > 20 :;: No todos los componentes pueden soportar tales corrientes y tensiones, de modo que mucho cuidado al hacer las pruebas: no se pueden probar transistores, pequenos diodos, capa- ~=-~====~-~-=====0 cilores electroliticos pequenos, pues no soportan tales corrientes y tales ten- siones . ClAVO ""'. I En la fig ura 3 damos el circuito completo del aparato y su montaje. La ijmpara usada puede ser de 5 "25 •\ Sugerimos que sea usada 1I menor pasible (5W) para que la corriente. de prueba también sea la menor posible. la lámpara se monta en un por_para y ~ dQdo debe .... soldado en un puente de terminales. las puntas de prueba pueden Comprarse o "fabricarse" gracias· a la Imaginación de los lectores, que seguramente podrán hallar soluciones prácticas. Podemos por ej emplo usar clavos fijados en tubos de lapiceras a bolilla o bien clavos en vue~os en bastanle cinta aisladora (figura 4). El cable de alimentació n pu ede ser retirado de algún aparato Inutilizado o hecho con alambres comunes y un enchufe. Todo el conjunto se monta en una base ocaja de madera. Prueba Yusa Coloque la lámpara en el portalámparas y conecte el cable de ali mentación al toma La lámpara debe permanecer apagada SABER ELECTRONICA NI 25 \ SOlDADU RA I Montaje watt. / ClAVO \ M..W9 TUBO DE LAPICE RA A BOLILLA AISlADORA --9llltll )))=--......,,, FIGURA ~ oon las puntas de prueba separadas. Uniendo las puntas de prueba la lámpara debe encenderse. Atención : ino toque con ninguna de las puntas de prueba en cualquier punto del circuito estando el mismo conectado, pues puede haber peligro de cortocircuito! Para probar componentes siga el siguiente procedimiento: • Fusibles y lámparas: para un fusible abierto la lámpara permanece apagada y para un fusible bueno, encendida. En las lámparas, al hacer la prueba, la lámpara probada o la del aparato debe encender, o bien ambas, dependiendo de la potencia. Si ambas permanecen apagadas , la lámpara probada está quemada. • Diodos tipo BY1 27, BY126, l N4004 a lN4007 u otros Que soportan por lo menos 4QOV (red de 220V): polarizando en un se ntido la lámpara debe encenderse. Invirtiendo , la lámpara debe permanecer apagada. Si enciende en las dos pruebas el diodo no funciona. Si no enciende, está abierto y tampoco funciona. • Motores de electrodomésticos: apoyando las puntas de prueba en los cables de alimentación o motores, la lámpara debe encender con brillo intermed io o incluso máximo si el aparato fuera potente. Si la lámpara no enciende es senal que el motor se encuentra con el bobinado interrumpido. Atención: no pruebe motores de pilas. • Transformadores: basta apoyar las pumas de prueba en los bobinados. la lámpara se debe encender, con brillo intermedio en los bobn ados de entrada (atta tensión) y con máximo brillo en los bobinados de salida (baja tensión), en los transformadores reductores. No pruebe transformadores miniatura para transistores . Si la lámpara no se enciende es senal que el bobinado está Interrumpido. Si enciende con brillo máximo en las dos pruebas es porque el transformador está en oorto. USTA DE MATERIALES L1 - lámpara de 5 a 25 watt según red(220V) DI - IN4004 Ó IN4007 • diodo mctificador de silicio PI, P2 · puntas de prueba Vati?s: base de montaje, puente de terminales, cable de alimentación, alambres, soldadura, porta para Iámpa!B, 0Ie. . 19 e o Mo F U N e o NA SENSORES PARA ROBOT Los sensores también son elementos Importantes de muchos proyectos que llevan control remoto. Estos sensores pueden ser usados para sustituir uno o mú canales de radio controL ayudando asl a obtener mayor seguridad en el control de un modelo. Por Newton C. Braga • Cómo podemos usar sensores en juguetes o modelos radiocontrolados? MuchOs lectores tal vez no se hayan detenido a pensar que asto es pos ible Y, sin duda, quedarán encantados al saber que diversos tJ tipos de sensores pueden ayudar a obtener mucho más seguridad en el desempeno de un modelo radiocontrolado. Un sistema sensor puede hasta sustituir diversos canales de un radiocontrol. captando informaciones en el lugar en que esté siendo accionado el modelo, y poniendo en marcha controles apropiados sin la interferencia del operador distante. Vea el lector que un sistema sensor,colocado conven ientemente en un aparato radiocont rotado. puede funcionar como un copiloto que estará atento a problemas que exigen decisiones rápidas, las cuales no siempre el operador remoto le podrá prestar atención con tanta velocidad. Podemos dar diversos ejemplos de sensores conectados a sistemas de control y emergencia que pueden ser de gran utilidad: a) En un aeromodelo, un sensor de tempe ratura puede detectar un recalentamiento del motor y accionar un limitador de potencia que evitará así el agravamiento del problema. b) En un barco , un sensor de humedad puede ser usado para 20 accionar una bomba que desagote el agua en caso de entrada de la misma. cl En un róbot o vehículo un sensor de obstáculos puede lograr su detención o reversa del motor en caso de necesidad. "radar" que presenta una gran sensibilidad al toque con los menores objetos. Caminando en la oscuridad, en condiciones de vislbllldad, limitada. los bigotes de los gatos los ayudan a "sentir" la presenCia de los menores objetos figura 1 •• ... 12\1 ,., • • 1"414' [Igura 2 Hasta incluso en el mundo animal existen los sensores. Por si alguno no lo sabe, los bigotes de los gatos funcionan como sensores de obstáculos, o sea, una especie de (Iigura 1). Pero vamos a la parte práctica. No podemos ensel'lar al lector a montar un ''bigote de un gato electrónico" pero sin duda , llegaremos bien SABER ELECTRONICA W 25 SENSORES PARA ROBOTS ,. 9412V '" control remoto. al SENSORES DE SOBRETEMPERATURA y SUBTEMPERATURA ", .-,V·" /igulTJ J , ,, '" ,. r----r--e---~_{)( - JoICI'I101- .7" ('K"'" 5 .,, 90LITA ce P\.ASTlCO ,,, . ,I r _.- _.1,.. -- - - __ .J __ - - ..... o----;;;¡""'--~., VAR!I..LA T ARGOU.A DE DE ACEI'() fIgUra 6 SABER ELECTRONICA NI 25 . I \ , Al.AMBAE DE C08AE /' . I \ • ',i!'-~-~!I!!!~r.- _!:-~- -- -_~ •, cerca de ello, principalmente si el lector pretende un dfa montar su propiio robot caminante dirigido por • • ", . . -' Estos son sensores que permiten el disparo de un re lé cua ndo la temperatura supera cierto valor o cae por debajo de cierto valor. El elemento usado como sensor, normalmente, es un NTC (resistor con coeficiente negativo de temperatura ), que es un componente cuya resistencia se reduce con el aumen to de la temperatura , El primer CIrcuito, para disparo con elevación de la temperatu ra , aparece en la figura 2. Su base es un amplificador operacional 741 que funck)na como comparador de tensión. El elemento sensor (NTC) forma con un trimpot de ajuste , un divisor de tensión. El ajuste se hace en el trimpot de modo tal que se obtenga en la temperatura de disparo una tensión en la entrada inversora igual a la tensión en la otra entrada. En la otra entrada, la tensión será del orden de la mitad de la tensión de alim entación, pues el divisor tiene ramas iguales. Los NTCs comunes pueden operar en temperaturas de hasta 125~ C ó más. El relé puede ser el Schrack RU 101 006 , si la tensión de alimentación fuera de 6 a 9V, y el RU 101 012, si la tensión fuera de 12V ó más (también pueden usarse relés Metaltex) . En la figura 3 tenemos el circuito para el caso de dispa ro por sublemperatura. Vea que, en este caso , apenas cambiamos la posición de l sensor (NTC) en relación al trimpot, siendo hecho el ajuste del mismo modo. Los transistores usados como excitadores del rel é en los dos montajes pueden ser PNP de uso general como los BC558, BC557 ó BC307. 21 SENSORES PARA ROBOTS b) SENSORES DE HUMEDAD Estos son muy simples, pues constan sirrplemente de dos barras de metal o incluso trozos de alambres pelados . colocados al alcance del agua. En la figura 4 tenemos la colocación de los sensores en el fondo de un barco de telecomando . accionando una luz de aviso para que el operador recobre el modelo, ya que se encuentra en peligro de hundirse. El circuito para accionar esta lámpara usa un SeA y 4 pilas, .+ r¡gul't1 7 por ejemplo. El circuito de accionamiento es se:ntillo. Aparece en la figura 7. uir 1)"ICO transitor se usa como accionador de un relé que hace la inversión de la polaridad de la batería que alimenta el motor del modelo . Con un pequeno pulso enviado por el sensor al tocar un objeto . el ~, capacitor se carga y después se ' descarga lentamente vía el "::=========================~ transisto Con eso por el relé se r mantiene r.accionando algunos segundos, pero lo suficiente para hacer que el modelo invierta el movimiento y gire algunos decrmetros. como muestra la figura EJEUPLC EN LN TANQUE OE.AJQUETE 8. Un circuito semejante se puede usar con dos sensores, como muestra la figura 9 para desviarde obstáculos laterales a un modelo. parcialmente controlado. En este caso, el toque en un,a de las "antenas" acelera el motor de un lado, haciendo que el modelo camb ie ligeramente de dirección, y lo mismo ocurre en relación a la anlena del otro lado. como muestra la figura 5. E! circuito se rearma desconectando momentaneamen te la fuente de alimentación, o sea , las pilas. e) SENSORES DE OBSTACULOS Estos son realmente los "bigotes de 22 gato o antenas, que pueden servir para evitar impactos de modelos contra obstáculos o incluso poner en reversa su movimiento cuando tuera necesario. En la · figura 6 tenenos una sugerencia senciUa hecha con una varilla de acero colocada en la parte delantera de la base de un robot, N d) SENSORES DE LUZ Si bien son sencillos de instalar y también de coslo relativamente bajo, los sensores de luz ,de algún modo ,pueden ser considerados como una especie de ojos electrónicos. Un sensor de luz, como un SABER ElECTRONJCA NQ 25 SENSORES PARA ROBOTS ,. apartara de él. En este ejemplo de montaje para sensor de luz, es común el LoR, el trimpat hace el ajuste de sen sibilidad del sensor, el transistor es del tipo NPN para uso general como el BC237, BC238, BC547 y BC548, y finalmente el relé es del tipo RU' O, 006 para 6V. La alimentación del circuito sensor se hará con una tensión de 6V. Conclusión rlgUra 10 Algunos modelos podrán funcionar Figura 11 fototransistor o un LOR simplemente ve un punto de luz, pud iendo apenas hacer una diferenciación de su intensidad. Por supuesto, el sensor no puede identificar objetos y mucho menos evaluar su distancia. En la figura 10 tenemos un ejemplo de circuito sensor que puede ser ajustado para disparar con un determinado nivel de iluminación. Colocado en un pequet'lo modelo, este sensor puede hacer que el mismo revierta su movimiento al acercarse a una fuente de luz o a un objeto de color claro que esté bien iluminado . SABER ELECTRONICA NI 25 En la figura 11 damos la sugerencia de un pequer'lo tanque que, con el circuito indicado, al acercarse a una vela o a una hoja de papel blanco, invierte su movimiento. Colocando diversas hojas de papel blanco , en una sala el pequel"io vehículo tendrá elementos para desviarse o alejarse de todas ellas. El efecto podría ser más espectacular si en la punta del McaMn del tanque se colocara un "reflector" (una fuente de luz), metida dentro del tubo para que no la captaran los sensores, de modo que al iluminar el vehfculo con su luz a un objeto de color Nblanco inmediatamente se N solOS con la ayuda de diversos sensores, "sabiendo" gracias a ellos cómo desviarse de diversos tipos de obstáculos o evitar su aproximación. En estos casos, la interferencia del controlador podrfa ser reducida, limitándose apenas a los comandos de accionamiento del motor y eventualmente una alteración de la dirección. Los sensores también pueden usarse para proteger el modelo en casos de peligro , evitando así su pérdida, como el caso del barco con sensor de agua o del avión con sensor de temperatura. M 23 M o NTAJ E S ALTERNADOR ESTEREOFONICO Para el que gusta de electos sonoros un sIstema que alterna rápIdamente. en una frecuencIa determInada. el sonIdo de los dos canales est~reo de un ampUficador. El sIstema puede usarse en aparatos de sonido comunes y en instrumentos musicales, hasta incluso usando micr6fonos, sIendo para eUo Intercalado entre la fuente de señal y el ampUficador de audle Por Newton C. Braga ,mSitrttm9 L La idea es simp le: con un sistema electrónico automático hacemos la conmutación rápida de los dos canales de sonido de un aparato estéreo. Tenemos, entonces, la impresión que el sonido de la izquierda pasa para la derecha y viceversa, en una velocidad que puede ajustarse. En el caso en que el sonido de los dos canales sea producto de un mezclado , sin una distinción acentuada, el efecto no es interesante, pero en el caso de sena res diferentes en los dos canales (cantor e instrumento por ejemplo) el efecto es realmente agradable. ¡Experimente y vea! El aparato hace uso de integrados eMOS y es relativamente simple de montar e instalar. La alimentación de 12V del circuito proviene de una fuente regulada incorporada al propio aparato. En el caso de conjuntos musicales, en la figura 1 se ilustra una posibilidad interesante, dond& dos instrumentos se alternan en los parlantes de la izquierda y la derecha de modo rápido y automático . FIGURA I +JAl$V " " " • ,, ,• ,, r • .' 24 10 • • ("---_._--, • L-____,_,.___ . . ,___________ ' ____'_____ • ____•_____• __c===C-____ Cómo funciona La base del circuito es una llave dig ital eMOS del tipo 40 16. Esta llave, como muestra el c ircuito equivalente de la figura 2, consiste 11 en 4 interruptores que son accionados por una senal eléctrica de 4 electrodos separados. Las llaves son semiconductoras, ya que se trata de transistores de J efecto de campo, lo que significa que , al ser cerradas, su resistencia no es nula. En verdad, al ser cerradas , estas llaves presentan una resistencia del SABER ELECTRONICA Ng 25 ALTERNADOR ESTEREOFONICO ( 1· 2 el - ! " ~ "::"j--j~;-r---r-~' ~':':3 J... "0. 0 02 110 .. uov ""' "'''oot 'l ' ] " . ~ O \1 .~ , · • ,, w L __ V ." ~ - • • ___ J n ·• • u L_. _._ " •• h ," _ _ _ 0 "'H ' fiGURA 3 orden de 300 ohm lo que, para nuestra aplicación, será suficiente para dejar pasar la senal de audio. Asf, cuando la tensión aplicada al electrodo de control de la llave es Igual a la de la alimentación (aplicada al pin 14), la llave ·conecta-, mientras que cuando la tensión en el electrodo de control fuera nual (igual a la del pln 7), la llave desconecta, presentando el circuito una alta resistencia. :. Lo Interesante de este disp<?sitivo ~ que es bilaleral, o sea, la llave tiene caracterfsticas res istivas , conduciendo la corriente en uno u otro sentido. Jo que permite el control de corrientes alternadas, como una senal de audio. El integrado 4066 es equivalente. con una res iste nci a ent,re lbs elementos de control todavra menor. La velocidad máxima de conI1'lJtación del 4016 es del orden de 'OMHz. Pues bien, en nuestro caso, usamos las 4 llaves para conmutar los dos canales de audio a partir de una senal del clock que viene de un 4011164001). Cualquiera de los dos integrados uede ser usado en esta función , pues como osciladores las puertas operan como simples i nversores~ Asr, tanto da que teng amos la función NANO como NOR. La senal de dock de este oscilador tiene su frecuencia determinada por el potenciómetro de aj uste, quedando entre la fracción de Hertz y algunos Hertz. SABER ELECTRONICA NI 25 .. •JUMPER .. ~OZO DE ALAMBRE RtGIOO FJGUIlA 4 -- -!liT. SAlIDA 25 ALTERNADOR ESTEREOFONICO En cada instante se obtienen dos pulsos complementarios : asr tenemos siempre una entrada 10 Ó 01 en el integrado de control 4016. preamplificadores, tape-decks, no debiendo conectárselo a la salida de amplificadores y 01ros aparatos de gran potencia. En la configuración 10 el canal de entrada derecho es manejado en el canal de saida izquierdo y el canal de entrada izquierdo es manejado Montaje Los circuitos son alimentados con En la figura 3 tenemos el diagrama completo de este aparato , inclusive con la fuente de alimentación. En la figura 4 damos la placa de circui to impreso que debe ser compact.a y con las pistas bien dispuestas para se rvir al mismo tiempo de blindaje y de conducción de las seMles. Los integrados eMOS deben ser montados en zócalos para facilitar la reposición y también para evitar el exceso de calor durante el proceso de soldadura. Los resistores son de 1/8 6 1/4W y los capacitares electrolíticos para 16V o más. Sólo C1 debe ser para una tens ión de 12V. Es muy 25V. importante que la fuente sea bien filtrada. pues existe una gran sensibilidad a los ruidos, principalmente en función de la ganancia de la etapa siguiente . Recomendarnos. entonces. que los cables de entrada y de salida de las senales sean blindados con la malla a tierra. Es recomendable una tierra común en la caja en que se instalará el aparato. Recordamos también que este aparato trabaja con seriales de pequena intensidad que provengan de fuentes como captadores. El transformador es de 12+12V con por lo menos SOmA de corriente de secundario, ya que el consumo del aparato es bastante pequeno. P~ra el potenciómetro de 2M2, que controla la frecuencia del clock, no es necesario usar alambre blindado, pero para las entradas y salidas sr. El integrado regulador de tensión CI-1 no precisa ser dotado de en el canal de salida izquierdo . Cuando tenemos entrada 01, la situación se modifica: el canal de entrada derecho paa a ser manejado en el canal de sal ida izqu ierdo y el canal de entrada Izquierdo pasa a ser manejado en el canal de salida derecho. Como los pulsOS se alternan , el efecto también. La conm utación es rápida y la principal característica de la llave es no tener ruido. El pasaje de la seflal se hace de modo rápido pero suave. fiGURA S roc a -1;11'':0$, f~"[-oteK. 1---1" IUfIIU.IOENfOS L_~"::'::,·-]--1 "n S2 CONMUTA LAS / ' FUNCIONES DE EFECTO y NORMAl •• "LI'le~l;Io ~ Ur"ltltEO I I H r-.t¡:--¡f¡;n ~ 1I1.. • .lUlo. • ' -_ _ _-' Uso En la figura 5 tenemos el modo de hacer la conexión de la uniad con una fuente de senal como un tapedeck O un tocadiscos. Si hubiera algún tipo de ronquido en el funcionamiento, debe hacer una verificación de lOS blindajes y hasta incluso la inversión de la toma de alimentación , como posibles soluciones. El control del efecto se obtiene en PI . Se recomienda usar el aparato con l~entes de seriales que tengan ~nidos bien separados para que se note el efecto. Para la realización de las pruebas lo mejor son las grabaciones con sonido de un instrumento en un canal y el cantor en el otro. LISTA DE MATERIALES el· 1 - 7812 - integrado regurador de tensión de 12 volt el-2 - 4016 - cuatro llaves CMOS CI-3 - 4001 6 4011 ' cuatro puBrtas NOR o NANO CMOS D 1, D2 - 1N4002 - diodos de siNdo LEO - led rojo común T1 - transformador con primario de acuerdo con la red local (220V) y secundario de 12+12V x 50mA o más R1 - 1k x 1/8W - resistor (marrón, negro, rojoi'? ' R2, R3 • 3k9 x 118W - resistores (n'aranja; ··blanco, rojo) ·R4 · 2M2 x 1I8W.- resistor (rojo, 4 ,. d isipador de ca lor dada la baja corriente consumida por el aparato. El led puede ser rojo de uso general , ya qu e s610 sirve p ara Indicar que el aparato se encuentra coenctado. Las fichas de en trada y salid a deben ser del mismo tipo empleado en equipos de sonido con que debe operar la unidad. Las fichas del tipo RCA son las más comunes tanto para la entrada como para la salida . rojo. verde) P1- potenciómetro de 2M2 C 1 - 1500JlF x 25 V - capacitar electrolítico C2 .,. ·470 J.1.F - capaci tar é/ectro/ftico C3, e4 '''' 4,7 }J.F - capaci tares electrolíticos C5:-470 nF - capacitar cerámico o de poliéster S2. • llave H-H común Varios: soporte para los integrados, fichas de entrada y de salida, caja para montaj e, cable de alimentación, alambres, soldadura, interruptor general (SI), etc. SABER ELECTRONICA NI! 2S MONTAJES .. FUENTE DE MUY ALTA TENSION (10.000 VOLT) Las tensiones muy altas se pueden en muchos experimentos yapllcaclonealmportantes, ya sea como equipo, ya sea en experlmentosdelaboratorlo. La fuente que describlmos brtnda tensiones que facUmente superan los 10.000 volt, produciendo chlspas de mú de 1 centlmetro con bastante brillo, dada la elevada corriente Involucrada. Una de las poslblea apllcaclonet para esta fuente es en el laboratorio de flslca, usAndola para demostrar la Ionización, campos de corriente y efecto de punta•. ~¡¡;::m: E xiste n muchas maneras de conseguir tens iones muy elevadas, sie ndo la más tradicional la que hace uso de la Bobina de Tesla. Se cuenta que este investigado r de origen europeo, radicado en los EE. UU., consegula con sus bobinas pro- dueir descargas de más de un millón de volt, que no s610 aspan- taban a '5 visitas (ia las que le gustaba h ~r chistes!) sino también a sus vecinos. No vamos a llegar al millón de volt, pero con unos 10.000 podemos perlecta- mente tener rayos visibles y efe<;tos interesantes para experimentos y aplicaciones prc'ic ticas. Cómo funciona La base de nuestro circuito es un transformador de alta tensión (fly- •• - - SACAR Figura I • Modificación para un c:ontrot fino de tensión .. back) usado para generar de 10.000 a 30.000 volt en tele- visores, ya que ésta es la tensión que se debe aplicar al tubo de imagen para que el haz de electrones en SIJ interior alcance la pantalla produciendo la imagen. El lector podrá conseguir este ." "',----1*'-1 componente en cualquier televisor fuera de uso lo que sin duda hará todo más fácil en términos financieros. Aplicando una senal alternada de una frecuencia del orden de 1kHz en el bobinado primario de es te transformador, podemos tener en el secundario una elevadisima tensión que fácilmente superará los 10.000 voh. la senal es gene- rada por un multivibrador estable alimentado por una tensión entre 12 y 15 vo lt obtenida de un trans- formador a part ir de la red general. Este transformador es importante, pues aisla el circuito de la red local para mayor seguridad. la frecuencia es determinada por C3/R3 y C4/R4 que pueden eventualmente ser alterados para obtener mayor rendimiento. Suge- .." ...., ..."' ,... "" .~ L' ,"",.. : . "' " \OVI "O I 1)) ." • ~ I I • CHISPE '" FiglJra 2· Diagrama completo de la fLltlnte de MAl SABER ELECTRONICA Nl'25 27 .,'UENTE DE MUY ALTA TENSION [10,000 VOLT) rimos que los lectores cambien R4 por un potenciómetro de 100k en serie con un resistor de 4k7, obte'niendo así un ajuste de puhto ideal de funcionamiento o de tensión de salida (figura 1). Para excitar el fly-back con una buena corriente se usa un transislor de polencia TIP31 que debe- rá montarse en un buen disipador de calor. El transistor debe tener el sufijo ·C" que soporta tensiones más elevadas y que, por lo tanto, estará más seguro en la aplicación indicada. Montaje El diagrama completo de la fuente de MAT aparece en la figura 2. Una versión más simple, que r'ebe ser bien cerrada en una caja de madera, aparece en puente de terminales en la figura 3. La versión en placa de circuito ¡m- preso puede ser vista en la figura 4. El transformador Tl debe tener secundario de 12+12V con corriente de por lo menos 1 ampere. El bobinado primario está. de acuerdo con la red local (220V). Xl Y el fly -back que puede ser de cualquier televisor comOn (blan- ca y negro o en colores), siempre que esté en buen estado. En este transformador debemos enrollar L 1 que consiste en lOa 20 vueltas de alambre común enrolladas en la parte inferior del núcteo de ferrite. El transistor 01 debe ser dotado de un pequet'lo disipador de calor, ya que trabajará caliente . Este disipador puede ser hecho doblando en forma de -U- una lámina de hierro o aluminio de 6 x 3 cm. la conexión del ch ispero, que corresponde al punto en que obtenemos mayor tensión , se hace en dos puntos . Uno es el propio alambre que sale de lo alto de la bobina secundaria del fly-back. El otro debe ser experimentado entre las diversas tomas que normalmente existen en el mismo bobinado 2. Figura 3 - Montaje complelo en pueme de lenninales. Use una base o caja de madera. y que terminan en las laterales. La conexión debe hacerse en la que produzca mayor chispa que corresponde a los extremos del bobinado. Terminado el montaje, el lector debe revisarlo, y pasar a las pruebas de fun- cionamiento. Prueba y uso Es importante observar que las elevadas tensiones de este circuito son peligrosas. Asi, se debe hacer el montaje del aparato en una caja de material aislante (madera por: ejemplo) y el transformador de alta tensión debe ser bien aislado. El chispero tampoco debe quedar accesible, y está hecho con dos alfileres y bornes. como muestra el ejemplo de la figura 5. Conectando el aparato a la red general, la chispa debe ocurrir entre las puntas, que deben estar separadas hasta 1 cm. Para tener una idea de la tensión, en función de la rig idez dieléctrica del aire, podemos decir que cada 1 cm. corresponde a una SABER ELECTRONICA N9 25 FUENTE DE MUY ALTA TENSION (10.000 VOLT) tensión de 10.000 volt. Asf, si aleja las puntas del chispero a una distancia de 1,5 cm y todavra obtiene chispa, entonces la tensión obtenida será de 15.000 volt. La rigidez dieléctrica del aire es una magnitud que expresa su capacidad de aislamiento, que es del orden de 10kV/cm, en condiciones normales ya que la humedad influye mucho. Acercando una lámpara fluorescente al chispero oe bobina, cuando el aparato estuviera conectado y no se producen chis- pas (aleje las puntas), la misma se encenderá por la acción del fuerte campo eléctrico existente (figura 6). Haga este experimento en la oscuridad. La aproximación de una lámpara neón también provoca el mismo efecto. no..-w c.... Figura 4 - Placa ele circuito impreso. Figura 5 - Fije los bornes en una base aislante o caja y ajuste la distancia entre los alfileres. .".-Jo,I,MI> ••,. FLUORESCENTE ~, Figura 6 - Hasta las lámparas -débiles· encienden al acercarse al fly-back . LISTA DE MATERIALES 01, 02 - BC548 ó equivalentes "transistores NPN de 100nF x 600V - capaCítórde poliéster o cerámica uso general C2 - 1000 f.J.F x 25V - capá6itór81ectrolítico Q3- TIP31C - transistor NPN de potencia C3, C4 - 47 nF - capacitorescerámicos o de pofitJster 01, D2 - 1N4002 - diodos de silício R1, R2, RS, R6 - 1k x 118W - resistores (marrón, negro, D3 - 1N4148 - diodo defiSO general rojo) Led - Led rojo común R3, R4 - 47k 1/8W. resislores (amarillo, violeta, T1 - transformador con primario de acuerdo con la red naranja) general (220V) y secundario de 12 + 12Vx fA. L 1 • bobina en X1 - ver texto 51 - interruptor simple Varios: cable de alimentación, base para montaje, X1 - f/y-back (ver texto) puente de terminales o placa de circuito impreso, Ff - fusible. de 500 mA alambres, soldadura, material para el chispero, etc. el - SAlEA ELECTAONICA N825 29 MONTAJES -Luz rítmica "Mixer" SELECCION DE MONTAJES FACILES Amplificador transistorizado de 1/2W -6V Por Newton C. Braga Esta seleccl6n de montajes simples e Interesantes estrada a loo lectores que buscan proY"ctos de bajo costo que se puedan re ceÍl el corto e.paclo de tiempo disponible en un fin de semana o mí feriado. Como lo. proY"ctos son bastante sencillos, son Idealé. para principiante•. Luz rltmlCa El circuHo presentado hace guinar lamparas de 5 a 100 W con el rHmo de la música de un aparato de sonido. los alambres de enlrada son conectados directamente al altoparlante del aparato de audio. Vea que este circuito no roba ninguna potencia al amplificador, pues .. -- " H.... T... _ .. 41 .... 111 1I 471( oo. N<'_ "" 'ICIOl ,oO., 01 IIOliIOOIl fIGURA 1 tenemos la placa de circuito impreso. El resistor A1 tiene valores que .. dependen de la potencia del amplificador, según la siguiente tabla: El resistor R3 será necesario y tendrá valores entre 4k7 y 10k, cuando 30 hasta 10W 10a30W 30a &JW 50a l 00W más.de l00W 470hm xlW 100 ohm x lW 220 ohm x lW 470 ohm x lW lkxO,5W C.II . \1' proviene de la red domiciliaria. El amplificador entrega apenas unos milésimos de waU para controlar el SeR. En la figura 1 damos el diagrama completo del aparato y en la figura 2 V.lor de Rl nO/Uov ,, la energia que enciende las lámparas Potencl. o O " ~ fII ' '"010 .. . " O -=.. al. -GIID- IAUOIOI O 1101 UOV O FIGURA 2 SABER ELECTRONICA Ng 25 SELECCION DE MONTAJES FACILES se use el Tlel0S en lugar del MeR106. Este seR debe ser montado en un pequeno disipador de calor. El transformador TI puede ser de cualquier tipo que tenga un bobinado de alta impedancia y otro de baja. Indicamos un transformador con primario de 220V, que será conectado al potenciómetro PI, Y secundario de 12V con 100 a 250mA, que es el tipo más fácil de obtener. Para colocar la luz rftmica en operación, basta conedar el aparato de sonido y ajustar en el v(tlumen deseado. Después se gira PI hasta que la lámpara guina al ritmo deseado. la conexión de un capacitor en paralelo con el bobinado del transformador que va a PI, con valores entre 4m7 y 47n, permite alterar la respuesta del circuito, que responderá más a los sonidos graves. • no supere Varios: placa ' alambres, FIGURA 3 el ,to.., .1 " HJ----C::J---t----'i' SABER ELECTRONICA NII2S • " lIDA IH "'--jr-O-jlO , M~er Un integrado único es la base de este mixer de 3 entradas, idealpari micrófonos, pero que puedetambiéri~ operar oon otras fuentes de senal. Su ganancia es ajustada hasta 100 veces con PI y puede ser usado romo base para un sistema de audio o bien para una estación experimental. El circuito rompleto es dadq,,-!n la figura 3 y la placa de circuito .~eso aparece en la figura 4. La fuente de alimentación puede ser una batería de 9V o bien pilas (6 u 8 pequenas) ya que el consumo de corriente de la unidad es bastante bajo. Los cables de entrada y salida deben ser blindados. La salida será conectada en la entrada de cualquier buen amplrticador. Las capacitares electroliticos deben tener tensión de trabajo de por lo menas 12V y los capacitares de entrada pueden tener sus valores en la faja de 390nF a I¡.tF, de tipo cerámico, styroflex a ¡xllíester. Observe que este mixer no posee control individual de mezclado, pera se puede agregar esta a la entrada (antes de Cl, C2 Y C3) usando paten- +'Ó 12'1 47. ..'" ..." .'" • " . .~ "~.' FIGURA. • OV '11'1 1+1 (-) " o o 31 CH -741 - amplificador operacional P1 - 1M-potenciómetro CI, 02, C3 -390nF - C8¡lacilores C4, IOJÚ' - C8¡lacilores electrolfticos Rt, R2, R3 - 47k - resistores (amarillo, violeta, naranja) R4 - 10k - resisto; (marrón, " negro, naranja) R5 - 8k2 - resistor (gris, roio, rojo) R6 - 1k8 - resistor (marrón, gris. rojo) es - " . " 4 .'~ ' " 1 . -- n o. 4' IMT. " ,,- " .. "... '04 FlGUAAS Varios: enchufes de entrada, cable blindado con enchufe "RCA para la salida, placa de circuito impreso. etc. ciómetros de 100k. Amplificador transistor Izado de 1/2W - 6V Este amplificador puede usarse como base de proyectos que precise poca potencia de audio, como juguetes, radios, intercomunicadores, sistema de escucha en audlfonos, etc. La alimentación se hace con solamente 6V y la carga puede ser un parlante de 8 ohm, por lo menos de 3". para mejor calidad de sonldo. En la figu ra 5 tenemos el diagra ma ~el amplificador '1 en la figura 6 tenemos la "microplaca" que posibll~a la utilización del circuito con facilidad InCluso en espacios reducidos. la sal ida en simettla complementaria proporciona excelente calidad de sonido y buen rendimiento, lo que significa buena durabilidad de las pilas. Si se usa fuente, ésta debe tener buen filtrado .EI conlrol del volu men (no mostrado) puede ser un potenciómetro de 100k coneClado en la entrada. los resistores son todos de 118 6 1I4W, los capacitores electrolíticos son para 6V 6 más '1 los demás capacitares son cerámicos o de poliéster. El equivalente del diodo 1N914 es el 1N4148. • IIT II _ ¡ • O~~¡QOO $~'~ .. . -=1 .. 1 " l ·· 01 o CI SS ~ ~ .. "' ". • " o FIGURA 6 LISTA DE MATERIALES 01 - BC548 . transistor NPN '"'~ RS· 1ka x 118W -resistor (marrón, gris, 02. 04 - BC337 - rransist0r9s NPN 03· BC327 · transistor PNP 01, D2 - 1N914 6 equivalente - ci0d6s de uso geneál1 51 - interruptor simp/fI el · 6V -4 pilas o fuente Rl • 330k x 118W· resistor (nar8lja,' nararja. amatiJo) R2-150ohmx tI8W·trJsistor(matrón, V8fde, marrón) R3 · 10 ohm x 118W · resistor (máirón, negro, negro) R4 - 6k8 x M3W - rssistO{ (azul, ~is,;"p) rojo) R6. lk x tl8W (maffón. negro, rojo) R7·680 ohm x 118W (azul. gris, marrón) R8 - 470 ohm x 118W -resistor (amarillo, violeta, marrón) C1 - f¡.lF x 6V - capacitorelectroJítico C2 - 4,7pF x6V - capacitar electrolítico C3 - 470 pF . capacitar cerámico C4 -47¡¡F x 6V -capacitor eIecIro/frico 220pF x 6V - capacitore/ectrolitico Varios: altoparlante, placa de circuito Imprt~so, soporte ds pilas o fuente, stambres, 9ndJufe de entrada, etc. es - .' 32 SABER ElECTRONICA Ni::!5 EL ECTRONICA DEL AUTOMOVI L "BIP" PARA CONDUCTORES DISTRAIDOS Describiremos un dispositivo para completar el tablero de su autom6vil, que recordaré. a los dlstraidos que la luz de viraje esU encendida o, simplemente, para agregar un chlchen mAs a su decoraci6n "tuerca Un led que guIfta y dos tonos diferentes avisar6.n si tiene la luz de viraje encendida, Indicando si es la derecha o la Izquierda. ll II • Por Newton C. Braga \ A .. ~ ""'~ AlgtllO, Iedores pueden conslderar que este aparato no es muy útil, pero para Jos dlstrardos. por ejempk>, CJ.Ie olvidan desactivar el indcador de viraje mientras conversan, cuando el retorno es insuficiente para que el mecanisroo automático lo haga. se trata de '" W\/V-- -(j':' ; un montaje interesante. Olro tanto se figu"J p,Jede dedr de aq.¡ellos a los que les gusta '-_ __ _ __ _ _ _ _ __ ..! ~_ _ __ __ _ _ _ ____' tener el tablero de su automóvil lleno de indicadores, y -sentir" cada maniobra u relajación que emplea un transistor hasta el punto en que el transistor operación ~e hacen al manejar. Lo que unijuntura, Ya hemos usado esta ·conecta-, Cuando esto ocurre, su proponeroos es rruy simple: un aparatito configuración en muchos de nuestros resistencia disminuye considerablemente, iodeador sonoro que será conectado al montajes y siempre que lo hacemos permitiendo así que el capacitor se sistema de luz de vi'aje del auto, pero qJe expicalros su ft.rlcionarriento, pues corro descargue a través de AG, Yla jllltura del quedará en su tablero . Cuando usted siempre existen lectores nuevos, nunca transistor. Terminada la descarga, el transistor <KXione la luz para la dErecha el aparato da está de mas repetirlo, una indicación sonora, emliendo bips de En la Jigura 2 tenemos el circuito de un desconecta y corrienza un nuevo ciclo, Dijimos entonces, que, en esta subida y ISla frecuencia, al mismo tiefT1>O qJe guit'la osdlaeb" de relajación. Cuando se establece la alimentaci6n en bajada de la tensión en el capacitor, el lJ'lled, Cuanoo usted indica que OObIará a este QfQJito, el capacitor se carga por el cir~ito ·oscila" produciendo una senal la iZ(JJierda, el aparatito también enite bips pero de otra tonalidad, al rrismo tielJl)O resistor, de modo que su tensión sube cuya lorrQa de oroa aparece en la figura 3. CIJ' gu~. ~ led (f9X' 1).8 ortlJÍ1o es lTlJ)" silTllie de rrontar y de instalar y, además, el sonido producido es agradable, En verdad, puede elegir peffeda""""~ por los oonl)Ol1entes usaoos, el volumen de estos bips.La alimentación del apelato ~ directamente del circuito eléctrico de su aJIO, o sea, 12V, lo q.¡e faciita rruc:ho su ""o«ión. r-------~--~. , ' .. Cómo funciona la base del circuito es un capacitor de figura 2 .' 34 SABER ELECTRONICA NI 25 "BIP' PARA CONDUCTORES DISTRAIDOS . TDlSION ,,~ -"- / "" """",. ENB\ +==Lb=L.:b=U'---_lIo, fIgUra 3 -----.------,.----c + TIUNS1ST~ .~PLlfJC"'DOIl /' '" \00.0. ~)on PIE_ figura 4 • <" J '"O fwua5 B transistor unijuntura funciona como lXla lave qJe conecta cuando la tensión en su emisor alcanza un valor determinado, alrededor de 2/3 de la tensión de alirrentación, segUn los valores usados en las 00s bases (Bl y 82). La tensión de disparo viene de un circuito Re, o sea, un circuito formado por un resistor y un capacitar. En el emisor del transistor tenemos entonces una forma de onda "diente de SABER ELECTRONICA N2 25 sierra", mientras que en la base Bl, que es nuestra salida, tenemos pulSOs. La frea.Jencia del cirCtito es el número de veces, en cada segundo, en que el transistor conecta y desconecta. Si este número tiene una frecuencia entre 15 y 15.000, decirros que ocurren oscilaciones en la banda de audio, y si se conecta un parlante al circuito, el resultado será la prodJcción de sonido. Cuanto mayor fuera la frecuencia, más agudo será el sonido. En el oscilador en cuestión, el que determina basicamente la frecuencia es el capacitar C en conjunto con A. Si mantenerms C fljo y alteramos el valor de A, lo que ocurre es lo siguiente: cua;n0 menor es el valor de A, más agudo sera el sonido. Para obtener los dos tonos de nuestro indicador de luz de viraje, será muy sencillo si tenetn:ls esto en cuenta. Conectamos el oscilador a través de un resistor de un valor (22k) en una de las luces de viraje (derecha) y a través de un resistor de otro valor (27k) en la otra luz (izquierda). Cuando accionamos uno, la frecuencia producida será una, y accionando el otro, la frecuencia carrtiará. Como el transistor unijuntura no tiene mucha potencia, no puede al imentar directamente, con buen volumen, un parlante. Por este motivo, la serial producida en este oscilador debe ser amplificada, usándose un transistor, COtn:l rruestra la figura 4. Tenemos un transistor de potencia que acciona directamente el parlante de pequerias dimensiones. l a intensidad del sonido depende de la resistencia conectada entre su base y tierra, que en este caso puede variar entre 100 Y 330 ohm. El lector puede elegir esta resisterOa teniendo en cuenta que el valor mayor tiene corro resultado mayor volumen . Como la alimentación de todo el cirruito se toma de la luz de viraje, que a su vez se alimenta de la batería del auto, un sistema de dos diodos evita que los sonidos se "mezclen" y que una luz interfiera con el funcionamiento de la otra Este miStn:l sistema hace que ellad guiñe, cualquiera sea la luz accionada, acompar'ianoo la enisi6n de seriales. Los componentes TOdOS los componentes usados son de bajo costo y fáciles de conseguir. Comenzamos por la caja, que se puede adaptar al panel y cuya !afma sugerimos en la figura 5. Si el lector prefiere, puede desechar la caja y adaptar los componentes al miSIT'() tablero. Del aparato saldrán solamente 3 cables, dos de los cuajes serán conectados a los alambres de las lámparas indicadoras de dirección y el otro a cualquier punto del 35 "BIP" PARA CONDUCTORES DISTRAIDOS chasis d~ auto. las posibles técnicas de montaje que sugerimos son en placa de circuito impreso, para los que poseen laboratorio, y en puente de terminales para los principiantes. los componentes electr6nicos son los sl~enles : El lransistcr unijunltn es el2N2646 que es el mAs conocido, pero se pueden experimentar equivalentes. El transistor Q2 es un NPN de potencia. Nosotros probamos con un 80135, pero taJTtién siVen a1guros equivalernes como • 8O¡37 0.801 39. Otra aJ1emativa es'; uso del TIP29 y del TIP31 , pero estos tienen una disposición dilerente de los terminales. El colector colnáde, pero las bases y los errisores están cambiados en relación a los 80. DI Y 02 son diodos de silicio de uso general. Originalmente usamos los 1N4002. pero equivalentes, como los l N4004, lN4007 y BY127 que también " IH_OO? T' T' '""' ~ ~ .. figura 6 n._002 " "'" ,~ PTE. UOl -'-,>-+-----l_---l-"--' ~ sirven. Para el led no hay restriociooes, ya que sirve cualquiera. los resistores son toros de 1/8 Ó 1/4W y el único capacitar puede ser tanto cerárrico como de poliéster, del valor ioÓlcaOO o uno cercano . Un valor mayor tiene como resultad.) un sonido más grave y un valor meO()(, un 50000 más aguoo. Finatmente tenemos el parlante que es pequeno, de 5 cm . para facilitar su ooIocaci6n en la caja o bajo el tablero. Como material mona! tenemos la placa de cirOJito irrveso o puente de terrnnales, alarrbres, soldadura, etc. Montaje En la figura 6 tenemos el diagrama completo de este 'bip. ndicaÓll, con los componentes representados por sus sirTtolos. la versión para principiantes, hecha en puenle de terrrinales, aparece en la figura 7. Este puente debe ser fijado sobre material aislante. Para los más avanzados dam:>s la versión en placa de ciroJito impreso, ~e aparece en la figIXa a. Para que el mont aje sea perfecto, sugeriroos ~e el leClar siga la siguienle secuencia: al Suelde, en primer lugar, el transistor 36 ....., figura 7 unijuntura, prestando el máximo de atención a su posición. Vea que, en el puenle, el "resalto" ~eda para arriba y a la izquierda. Si estuviera invertido el aparato no funciona. Suelde el transislor rápidamente, pues el exceso de caIcH' lo alecta b) Suelde después el transistor Q2 , observanoo talTbién, en las oos versiones, suposición. c) Suelde los diodos D1 Y D2. Vea que estos OOlllX>rlentes son polarizaoos y que su polaridad está dada por los anillos. Vea su posidón por ~s <lbujos. d) Para soldar los resistores siga apenas los valores, ~e son dados por las bandas ooIoridas. En el rrontaje en puente, corte los terminales y dóblelos de aQJerdo con la separación de los puntos de conexión. el Suelde el capacitar e1. Observe su valor. y tenga cuidado con el exceso de calor que puede da'laoo. f) Si su montaje es en puente de terminales, haga las interconexiones, con trozos de alambre común. Estas iI'Iterconexiones son dos. g) Después , haga la conexión del ted, usando trozos de a1arTtre de un largo de acuerdo' con su posición en la caja o tablero. Cuidado con la polaridad de este componente, que está dada por su parte achatada. h) El próximo componente a conectar debe ser el par1ante. usando para ello OOS trozos de ~ilJOOre colllin. Su largO depende de la posición del parlante en la cala Col1llferrente el rrontaje con la colocadoo de tres Irozos de alambre para las conexiones externas. Use alambres de colores diferentes: negro para tierra (T), verde para la luz de la derecha (Dl y rojo para la luz de la izquierda (E). Después SABER ELECTRONICA Ni 25 "BIP" PARA CONDUCTORES DlSTRAlDOS • sólo queda experimentar con el aparato. Prueba e Instalación La prueba debe hacerse fuera del auto, COO la utilización de una fuente de S a 12V Ó incluso 4 pilas pequenas. Conecte al polo negativo de la fuente al alambre a tierra (T). Después toque el polo positivo primero con el alambre E y despoés con el ~anixe O(figura 9). Apoyando uno de los alambres, el parlante emite un sonido continuo , y 10 mismo ocurre con elotro, pero el tono es dstinlo. Una vez que se logró esto, s610 basta instalar el sistema en el auto. Fije la caja en el tab lero, o instale el figura 8 aparato en su inlerior. El alambre T se conectará en cualq.Jier punto del chasis. El alambre D irá hasta el punto en que pasa el ataITtre tlJe alimenta las lámparas de vlraje de la derecha y el alambre E irá hasta el punto en que pasar el. alambre para las lámparas de la izquierda, como rruestra la figura 1 Experimente el aparato en el auto, y si quiere, puede alterar el sonido, cambiando Al 6 A2. o. """" LISTA DE MATERIALES Q1 • 2N2646· transistor IJnij.mtura 02·80135 Ó equivalent8 ~transistor NPN 01, 02 • 1N4002ó equivalentes · diodos de silicio LEO 1 . loo rojo común R1 • 27k x 1I8W· resistor (rojo, violeta, naranja) R2 . 22k x 1I8W . resistor (rojo, rojo, na"'nja) R3 . 330R x 1/8W . resistor (naranja, naranja, marrón) R4 . 100 a 330R x 1/8W· resistor (ver texto) R5 - 680R x 1/8W· reSistor (azul, gris, marrón) <et . 47 nF Ó 0,05!iF . capacitar de poliéster o cerámica PTE - parlante común de 8 ohms x 5 cm. Varios: puente de terminales o placa de circuito impreso, caja para montaje, alambres, soldadura, tornillos, tuercas, figura JO SABER ElECTRONICA Ni 25 etc. 37 INDICE . DEL II AÑO DE S A B E R ELECTRONICA NOMBRE ARTICULO REVISTA PAG . ARTICULO DE TAPA La$&( para armar Ecualizado, Gráfico llave da Código Fr8cullllClmlrro D~i!lll da 32MHz SIStema 160 Proyecto de Le<:lOfaa t_ .&eeiónj Simulador" presencia Ofgano . inUlÜadOO' Dispositivo da seguridad con tlrjeta perforada TamporindOf hasta 36 horas Capaclmatroi digital Monito r de video MONTAJES ,. "" ,."" 13 20 "" 23 " Iluminación constante Control da potencia sin SeA Secuencial da 4 ClmBles InlerruplOr sónico ("ox) 13 13 13 13 Oiapasón electrónico 13 Sensi·Son 13 Booster de aglldos 13 Un Lasa, para armar (Fuente) 14 Perfumador PIIr, el auto 14 Termostato aleetrooico 15 Doca-Ion: un ampIificadof pIIri diiJz o mu aplice.donM Gl.IÍlarra sin cable 15 15 Cuaderno atp&Cial de MootajedAietotl'anamllOf de FM, microampIil\cador 'f Fuentes da Alimen~ 16 Luz &stroboscópica con Xan6n 17 Mejorando la reOllpci6n en radiOs AM 18 SuperllfeclO de 11.12 , 18 Di spositivo an~rrobo para al auto 18 Alarma !Orla 3 proyectos con el UAA 170: Anem6me'JO-Medldor de g--aa I*a nnaisw:.r.,·ll_r OetllCttlrlll de radiación Generador ullfUónico Unidad pa.rl disparo dal segundo nash Con";erta su fuente simple en simétrica Pirograbador electrónico E le~ador de OCta~a Reloj alimentado a naranja Gl'Ir'loMador de 455 kHz para ~$te de FI Controltérm ic:o para estufas Car¡¡adores de batarlas Circuito de prQtección para fuente. Fotómetro ultra !imple 19 19 20 20 21 21 21 22 22 22 23 23 24 24 AUDIO Praamplificadores oon el CA30S2 Módulo amplilk:ador de potencia TOAl S12 2014IJW Oi";sor dafracuencias para altoparlantes Indicador de ni~el para gra~ea, medi05 y agudoe OistorliOn _. Mixer para IrlIS guitarras CURSOS DE ELECTRONICA Lección 13: Cepacitofes ~arl¡¡bj .. y ajUJtadOl Lección 14: El electo magMlico de la conienta alitctrlea l ec:ción t s : Oiapoaiti_ eleetrOmagnélk:oa lacelón t6: la induet:ancia Leocl6f117: Corriente alterna Lección ta : Reactancia Lección 19: Los tran sformadores Lección 20: Loa transformador.. en la prictlca lección 21 ; Los circuiloS RC y RL l ec:ción 22: lu ondas eleetrOrnagn61icas lección 23: El circuito oscilante Lección 24: Le naturaleza del sonido RAOI090NT ROL 44 "" """ 23 " " .5 "" " " "" " 20 23 5 5 5 , ,, ,,, , 5 , "" 20 "" "" " " """ """ "" 58 23 53 25 30 33 35 "" "" "'"" "" " 53 """ "" "" "" " 58 58 58 70 " " SABER ELECTRONICA Ni 2S INDICE DEL n A&o DE SABER ELECTRONICA NOMBRE ARTICULO ConIl'OI remolO lemporilado (vf. red) CircullOt con rel's Un poeo o. II'\OIHIÍfmo U6dulo r_ptor de 1 • 1O eana~.: l -Módulo,1'OIPIOI' Módulo de litll'O lIIIIeclivo da ' reruencia Si.t,m¡¡ de'~ de 1 a 10 caNl~ lo. '.,YO. AIgUrlOl m41lOdo. de control Lo. circuito. o.ciladore. Pequ.f\o. molO'es ele corriente continua ¿C6mo IlJIlCiona un ..eeptor de TV ","llt'? p~no tranlmiSOf OBL INSTRUMENTACION Cómo , . d8 en un mullfmetro Puente. de medición COmo medi! corrientes intensa!! con l1li mul tlmeuo .. AEVISTA "" "" " ." PAG. ... 20 ". " OS 85 22 23 "" 13 " 20 ," SO "" " ,. . .. 39 COMO FUNCIONA _ OIeíIlIdor. . . cri.tal Radioeluoooml. Un ampHftcador operacional CMOS por dentro El SeR (diodo controlado de .ilicio) Loa "dl.play'- de cnltalllquido T'an,I'tor.. en RF ,. " " " 32 20 " 22 23 ConoZca ,.. pilu y batefias Oai1inQton: l1li J,Upertranliltor AVUDA AL PRINCIPIANTe: Ac:cüOrioe Oe monIIIje Aprenda. 10181' 1Irn.a1l1z de c:onw;.lO tMit aonido pana tu audio ConocIendo toa ~tor" elllctrolllicos ConM\Olaobra t>llO!1ido en su auto Ellenguljt deI.onido Raparad6n dI IpllrltOil COI'I orcuilOl ÍfIIeogf.:IcML C6IaJloa ,imp'" de arruilO' ~ Clrcyltot con "ave. unilateral" (SUS) :~ Electrónica digital para pl'inciplanlM EIectrónk:a digitaJl*a pl'incipianlH (2da. 1*11) ElectrOnQ digital 1*8. pl'inciplan," (c:ondu.lOn) INFORMACION TECNICA FICHAS 1rW\aI..,,.. n lorrnt1ial2102A·2102Al (1) Y(2): BF24SAI&'C T,_ IU)!' •• BF246AI8IC (lbrapeJ FOrmul.. ·F,tcueneia del muUivibredor""'" Int-o'adoe I"""-Ie• • 723 Inlegrado TIl · 74121 Inlegrado TTL - 74121 FOtmul ...Fr8Cueooa del osci lador unijunlura FÓrmlJlu·F r8ClJencla del o~cilador unijuntura Integrados CMOS -4011 Tabla inlormtlica.(:onversiOn décimllllt1.xadKJmal Tabla·Conv"'lion periodo ~ frecuencia Intllglldot CMOS - .012 Tabl a inlotllWica·POIencÍ.. de 16 Tabla·ConveflPón dkjmai x BCD Diodos lO3oN T,ansiUor.. 212222 Tlrilll:w" TlC 11e Oiodr)a LD32N T'lnMIOI'" 21222-A TIri'lJ)(et TIC lOS Informaciorle.·ToIerancia de capadlOrel OIIrM'IicoI Integrado. CMOS .013 ()obje 1Ii~lIo p lipo O FOrmulu·Oecibel Informaciones ·Caracterlstk:as de tem~ralura de capacilOres cerámiros Integradoa CMOS .01. Shifl regiSler de 8 erapu FOrmulas·Frecuencia ~ lonQitud de oMa IntormaCione .· Astab1e 555 Tabla·c.n, 'et de TV TIri .torn J.4CR1()&. IIMCR 106-4 nfonnaeiones Monoestable 555 Tabla-Canal" de TV TItlItOI"MCR I 15 I:liocbt SKa 07/02·04-08·12 SABER ElECTRONICA NII 25 ., 13 .. 13 22 23 22 30 32 " "" " 80 20 .. " 20 "" "" " 22 23 " "." ...... .... "" "" "••" •••• "•• •• "" """ "" "" """ •• .,. " " • 2 • 2 2 2 • • 2 2 2 • • • 2 2 2 ,•• 2 2 2 • 2 2 2 45 INDICE DEL n AÑo DE SABER ELECTRONICA NOMBRE ARTICULO Int~ CMOS 4016 InteoradOS liM&IM PL550 Di~ SKB 25101-G4-oe-12 Integr.oo. CMO$ .o, 5 lntegrlldolllnM_ Pl56 Integrlldol TTl 7.17 Integrtldol TTl 7430 Inlegrados CMOS 4017 Integrados 7420 Integrado. TTl 7.a2 m Integr..:loB CMQS 4018 Informacion•• 74122-MGnoMlabla TranslslOl'H TIP29 (Taus) Integrados li""1N pAlIO Informacione ... 74121-1obnoüI.,.. T~.~tor •• TIP30 (T....) Integr«d<M lineales-""711 Tlri llOr•• TIC206 FÓrmulu-o.cilador <bbIa T Informauca 2147 lnformá~CII21"'7 TlrlIIOrN TIC12f1 FOrmul.. o.cilador Re F6rmul..·Tr.".~ CMOS40111 Tablu-Not.. mus!c*n rablu-Not.. mUII~ CMOS4020 Tranai.lOrn-TIP47 InlegradolllinMlN-LM108 FOrmul •• -Eapiru de tranalormador Tranal.ror.... TIP4& InllIgr8do1linealu-LM208 Tablu-eapiru por vol! REVISTA ,, PAGa. """ "" 2 2 2 ,, , 20 20 20 20 20 20 2 2 2 ""l, """ , 2 2 2 ,, , 22 22 22 22 2 2 2 22 22 23 23 23 23 23 ,,, ,.,. ,.,. ,.,. 2 2 "" 76 ' 76 ,, , 2 2 2 MONTAJES DIDACTICOS Fuente y I18rir.c.dor de continuidad Construya un ctlmlmetro T r8lTlpalléctroniat. Juego ·Pruebe su pulao" Chicana da eorrIerne allema fuenlfl sin Il'WIlformldor Probador o. ~ con lrWW;fI;JrrMdor Irtwrsor para IMlpwa~" Medidor de aillM1lenIO OICiIadorelde ~ 'J ~ Medidor de intenlid«l de CMIpO Oscilador da a1~ fr1.cu.ncia Medidor de In*-Id.:s aonora "" """ " " ,. 20 22 23 TALLER Cómo t.ctw pi. . . da CircuilOll impr-.o mediam. a«ig~I(. Reparación '1 nhil d. rnonmjH eIecrrónIcoa; Bobinado d. peque/\ol tr.,1omIG:nI '1 bobinas MJltipllaador de.-J. pwa mlitlmelt'Oll Cómo p!'O'fectar plt.CIII de arcuikl Impr.tO Equivalencia de 11'. . ..".. Pequenu I1IparllCi_. en racIo.IrW'lIIIIOI'IZlldu (l· pllftft) """ " ,. 20 22 ~ • "'"" 77 78 " " 78 15 76 15 ." ." 30 28 TECNICA GENERAL Ondu ••1aCio1'lll'lu Filtros por ondu.~ Problemas de"RCE- en VHF EIW11p1ific.dor opertICion.r en la Jridica Amplific:adDrft opertdon. . Mh aplicadonM del multlmetru en el automOvil S -.... de gra_ de 41 W U. . . reguladoNoI de 1IIrlIi6rI int.gl'fldoe "" "" 20 " 22 23 ..,." ..." 22 56 _ECCION DEL RADIOARMADOR ¿Out .Ignlftcl. PSK '1 OJaI •••u Importarla.? ~o 0Ki1ador de RF de onda medi_ l a " " difulfón: un poco de hllbIa. G--'or de mando a dllWlda .... 11IIIIo1et.0_ en rMIocIfuII6n fh'o pua-bejOI J*a 1M t.ndu.ntre 10 '120m ...,.,. Yagul pe.ra 50 ..... z . "" "" "" " """ " 2S 27 " SABER ElECTRONICA NI 25 INDICE DEL n A&o DE SABER ELECTRONICA NOMlliRIi ARTICULO ¿COmo mejorw 111 IuncionI.ll"ilwlIO ~ 1M'! reoeplDr'1 A.VI.TA ¿Dónda ubicar 11l1l'I.".7 Fuente de alimenlKiOn p-. tr~ portMkl Recepl:0f de b&ndIi ckJdMIIn. ~ de la poltnC'Jlo ~ por una.,.,. AmpliliClldor de FI pa¡a ~.. de FM Medici6n dio l. po~ ~ por UNlIWIW. (II'~) MIdia6n de la poWlCiro Irf'ldlada por UNI (CondUlión) El tranarni.ar. Amplilcador • 2S W ~ 45CM-Iz ¿Cómo lIn:iona un ~D'. TV MItII.? PeqtJt/'Io ll'an.rri.." de DBl In'" O'OrrALES SiI'Ic-aound: Intertac. de SonIdo PIlla McroI 0.111'*. Sindllir ConwraorH A/C (analógloCle diglw..) TV-VIDEO Circuitos ilUQI'.cIoIen TV (1) CircuilOl r,tegradolen TV (11) Clrcuito& Integr.cloa In TV (111) PROVECTO DI! LECTORES 1. Si'tema d. MlquialciOn de dato. ".,• • AppIe 11+ 2. Audlorrllmloo limp¡. 3 . .byatick cuero 4.....Iarm. Iempot1zl1d11 5. flMllt' de alirnflntaci6n regulablt e. Control de timtlrellllktricoa 1. c.n.dura . llICtrOnu con cav. a. a.lil, del JlUIO farotU~c:o 11. TranamilOr IÑgráko I'I'I.IY Hl'dlo ID . CWcuitD qu. ."..,. llllOIIIdo de IA"I poIIilD 11 , ~QjÍlO ahtrroaívo. p1iII p&('a un ~ eI6ctico 12:. al Temporizador de 1~~... 12. b) AI_ *"POriztdlo ~ .,IOn'IO'oiIM 13. eon. ..mm6tico , . . boIN:Ie......fMIiIIItM. ~II'IIIM u ot"C» diIpoIi"1.., ..lIego de.chirw. c.a y _ :" 15. Pana elKWóroIca ~ra ~ ~ le. DeIkIOr de ..taáD de beleña 11. Oiapo&itivo f*& pron6ttiooI 0Ip0I1_ (PROOE) 111. Fuen. cIobIadota ~ li. "'wrupIOf accionado por W: 20. s.c:u.nciador de 001 21. Cett'lloo,l eIkIriai 22. DMpenador elecYónlco c."" para ColIPI_ mmo~.~"~"'.""" do . . . 24. SecuencIador de 8 CMIIIft 23. Proyee1O 25. Punr. de prueba 1*1 _pIONIde'" AM 28. GenerMor de Ozono 27. Alarma con fuerll. de 12V CIACUITOS • 21 21 22 22 ." ZI ZI ."" "" .."" ." "" 50 """ "" " " 7 "" "" """ "" "" """ "" "" """ "" ,.,."" . 37 16 "" 22 22 " 22 ""'" ,.,. 25 25 l7 l7 "" 30 "" " ,."" 33 21 INI"OAMACION• • VAAIAS Eapeeificacione. de r.nalórl en ~IOI"M Conociendo Ilgunoa Integredo. IV·CI 7490 (~i6n) ¿Cómo eliminar ruidos en de audio? .,.101 Conozeael~ ,.,." PAO. 1I1u. de 1M parlen,.. 723-Rll'ilutadol" de Fventn "Switr::lWlQ" Ing .... Iknlco ..,.lOn de p.-.d1Jión ¿~t'rl1liólU~porUlllma-..z? GrebKi6n dirllCr. de Lna!'lldio TIbII de equivalencia 1*1 bobIr\adDI AWG- Conozca.1SS5 OAOS longitud mbime de . . . . . . pW115'fo. p6rdIdI en lo. . . . . . . de sonido 13 13 14 14 14 , .. 14 15 15 15 15 18 PI"UIbI d.IUriclAIIH 18 18 2S837Oi2SDl70(PNP)(NPN) T.........,... • •Iicio. bIjI~.,...~.de 1.2W EIIPI d. tr_islOrft 75d8 Tel• • aqui~ 1*"1 bobinIOot AWG· 17 17 17 hu'" tknlm EIapI.impIe WTl!)IiflcadotI ReIt 0rMw (1 tranaif.lDI': pnrancill00) 17 17 '7 11 c.p.:ifOl'M dHpoI.-il~ VoICmen pa-I parlan,. _11:1 SignirQdo. qunu."""', Q Signlic:tIdo. algunu MI'IM. Q (con1.) SABER ELECTRONICA NI 2 5 " " " "" " "" " 32 . ,.."" ." ,..."" .. 37 7S 50 47 A T L L E R nHUEÑAS REPARACIONES DE lOS TRANSISTORIZADAS 11 _dl Uno de los problemas que encuentra el reparador novato de radios a transistores es la Identlficacl6n de lo. componentes. ¿Cuáles son los componentes reales de una radio y Jos representados en un diagrama? ¿Cómo saber qu~ tipo de circuito .e esté usando en un determinado tipo de radio y cu6le. son lo. defecto. que presentan? Este artículo da algunas explicaciones sobre los componentes usados en radios y la forma en que se lo. Instala. Por New!on C. Braga &ttfMW :¡ ittf:ttt5i{~aJ M uchos leclores pretenden aprender a arreglar radios a transistores con el fin de ganar algún dinero adicional que puedan dedicar a sostener su bastante es la disposición de las piezas, o sea, las con- figuraciones halladas. Los componentes En la figura 2 tenemos un diseno afición, bastante cara actualmente, de hacer electrónica. Otros van mas allá, aspirando incluso a abrir un negocio propio o trabajar como técnicos . Sin embargo, aprender a hacer reparaciones no es fácil y sobre lodo exige paciencia. Actualmente, los tipos de radios que existen en los comercios son muchos y las variaciones alrededor de los circuitos típicos son más numerosas todavía. Esto obliga al técnico a tener una capacidad de análisis mayor que antiguamente, en el sentido de descubrir posibles defectos. Pero el principal problema que encuentran los novatos es la identificación de los componentes usados en radios pequenas y cómo ~sacar" su esquema cuando el mismo no está disponible en un manual, en la propia caja de la radio o de algún otro modo (figura 1). .....a : J l - 0000 nn VARIABLE C'''~ CII O ~ES CE~~MICOS . En verdad, los componentes usados en todos los tipos de radios varían muy poco, lo que significa que dificilmente el lector hallará alguna pieza realmente diferente de las que está acostumbrado a usar en nuestros montajes. Lo que varía 48 - 1~4NS 'STOII[S o TIIANHORM"OOIl OE n 80111N& OS C 'l~ OOIl " Figura 1 SABER ELECTRONICA Na 25 PEQUEfl'AS REPARACIONES DE RADIOS TRANSISTORIZADAS n deficiente, y partiendó de allí, llegar a los componentes que deben ser sustituidos. (Para los lectores que no posean un inyector de sef'lales, recordamos que SABER ELECTRONICA publicó distintos proyectos de montaje del mismo en los Nros. 7, 10 Y 12, para que nadie se quede sin este útil instrumental del taller). Firmrn 2 típico de una radiecito transistorizada de una banda de onda (ondas medias) o sea una radio AM Que puede servir periec- tamente para el aprendizaje del lector que desea iniciarse en la reparación. El diagrama de esta radio aparece en la figura 3, con lo que haremos un análisis conjunto. \. Como pueden ver los lectore~ en las etapas de audio hallare~s basicamente transistores, capacitares, reslslores y diodOs. Ya en las etapas de RF, además de estos componentes, tenemos las bobinas de FI, osciladora y de antena. Existen diversas configúraclones para las etapas de salida de audio, algunas de las cuales hacen tiso de Iransfomadores. Si el lector recuerda que la presencia de la conexión del parlante y del control de volumen permiten identificar las etapas de audio de la radio y que la pre- sencia de los transformadores de FI permite identificar las etapas de frecuencia intermedia, y que además la presencia del variable, de la bobina de antena y osciladora permiten identificar la etapa de entrada, las cosas resultan bastante más fáciles. De este modo, aunque el lector no disponga del esquema de la radio que quiere reparar, mediante estos ~trucos" la identificación de las etapas y de los componentes y si SABER ELECTRON1CA NI! 25 es preciso hasta la elaboración del circuito se solucionan en gran medida. Para los casos de los transformadores de FI se debe tener siempre en cuenta su orden de colocación dada por los colores de los tomillos de ajuste: 1Q FI-amarilla 2° FI - blanca 3Q FI - negra Recordamos que la bobina roja es la osciladora, y que en algunos casos las bobinas blanca y amarilla son intercambiables. Tomando nuestra radio de AM, a partir de la propia placa del circuito impreso, podemos establecer el recorrido de la senal como muestra la figura 4 y con esto identificar los componentes. Este recorrido es muy importante, pues al buscar un defecto con el inyector de sef'lales, determinará exactamente en qué componentes debemos hacer su aplicación. Análisis con el Inyector de seriales El inyector de sel"lales es el instrumento de prueba más eficiente en la reparación de pequeflas radios, juntamente con el multímetro. Con estos dos instrumentos podremos fácilmente determinar las etapas que no funcionan, o que lo hacen de modo En nuestro caso, usamos el Inyector de sef'lales haciendo el análisis de dos circuitos independientes. Separamos los circuitos de RF de los circuitos de audio, por el componente que más facilmente se identifica en una radio, cualquiera sea su tipo: el potenciómetro de control de volumen. El procedimiento típico que debe seguir el lector, cuando posee una radio que no funciona es el siguiente: a) Coloque las pilas en el soporte y, con el multímetro, verifique en primer lugar si existe tensión de alimentación en la placa cuando se conecta el potenciómetro. (Este procedimiento vale para las radios que no dan senal alguna cuando se las conecta, pues el chasquido en el parlante ya indica la presencia de alimentación, con lo que se puede suprimir esta prueba). Si no hay tensión, debemos sospechar primero de los contactos de las pilas. Vea si no están sucios, o si el alambre de conexión no está partido por dentro. Use el mullímetro para .eso, como muestra la figura 5. Si el soporte de pilas y sus alambres están en orden, vea si el interruptor del potenciómetro de volumen no tiene algún defecto. Conecte el multímetro antes y después de los contactos del interruptor. Con el interruptor conectado tiene que haber la misma tensión de los dos lados (figura 6). b) Constatada la alimentación de la radio, y también la falta de senal, el .primer punto en que aplicaremos la senal del inyector es en el terminal central del potenciómetro de control de volumen, según la conexión 49 PEQUEIÍIAS REPARACIONES DE RADIOS TRANSISTORIZADAS n r----'-~-.;. 111--1-~--;o----, ¡¡: •• mostrada en la figura 7. Si la reproducción de la senal fuera normal, o sea, si el par1ante "chilla" entonees el problema está en las etapas anteriores, de RF y FI. que deberán ser analizadas. Pero si no hubiera reproducción ninguna, podemos tener la certeza que algo va mal con las etapas de aucio. Veamos cómo proceder en este caso de que no haya ninguna senal: En primer lugar inyectamos la sena! en la base de 04, o sea, del primer transistor que enruentra la set'lal en su recorrido a partir de ah!. Si hubiera ahora reproducción, , .1 " .". , 0" "" ¡! :~~·-~-e-~-=-------1 .", 0" a~ ____ _ • ". •• • ;;----- ;i----· JO" .'• • ,,,_l>._'!-i.Y-••0,.r FIp,. 3 ,. entonces el problema habrá sido localizado : se debe cambiar el capacitor CS . Si todavía no hubiera reproducción, pasamos el inyector al colector de este transistor (recuerde que estamos tomando como base la radio (JJe aparece en la rtgura 2). Si la senal aparece, entonces el problema está en este transistor, que debe sustituirse. Si no aparece, entonces debemos verificar los ~~~~.!~res de saida (aS y 06) . el ~r de salida C10, y el propio parlante. Usamos el multimetro para medir las tensiones. En 50s emisores de los transistores , si están buenos, así como la conexión de los diodos, debe haber una tensión de alrededor de 1 ,5V (figura 8) . Del mismo modo, una tensión de valor diferente a 3V en el parlante, indica que éste se encuentra abierto. Para el caso que el defecto no esté en esta etapa , o sea, aparece la senal cuando la inyectamos en el potenciómetro, entonces el análisis es el siguiente: Pasamos a aplicar la senal del inyector a partir del extremo superior del potenciómetro de control de volumen (terminal que va al diodo detector) en dirección a Las etapas de entrada de RF. Si en este punto la senal ya estuv Ie ra ausente , entonces el problema estará en el potenciómetro, que deberá ser sustituido, pues puede hallarse abierto (no SABER ELECTRONICA NV 25 PEQUEÑAS REPARACIONES DE RADIOS TRANSISTORIZADAS n dando pasaje a la senal): Si la senal estuviera presente, entonces, en la figura 9 damos la sucesión de puntos de aplicación. Si la senar desaparece en uno de los puntos de una de las etapas de FI, entonces habremos IocaUzado la región del problema~ Deberemos ahora hacer un análisis con el multímetro en el sentido de encontrar el componente o com- ponentes malos. Medimos entonces las tensiones en los diversos puntos de la etapa. Si la tensilón fuera nula en el colector del transistor, deberemos verificar si existe continuidad en la bobina de FI. Esto se hace desconectando la radio y con el multimetro en la escala más baja de ohms. La resistencia del bobinado de la oobina debe ser muy baja, del orden como máximo de algunos ohms. Si fuera infinita entonces la bobina está abierta y debe ser cambiada. Figura 4 Si la bobina está buena, pero la tensión fuera baja y el transistor calienta, es senal que el mismo se encuentra en corto y se lo debe cambiar. Figura 5 INDlCACION CON El INTERRUPTOO CERRADO INDICACION CON El INTERRUPTOR ABIERTO ., '" Figura 6 SABER ELECTRONICA Ni 25 Si la tensión estuviera normal en el colector, pero no en la base, debemos verificar si la bobina en la base del transistor no se encuentra abierta, procediendo del mismo modo que en el caso anterior con el multímetro. Conforme la etapa, los capacitares C3 y C4 también deben ser probados, pues deben estar abiertos. Si la senal estuviera presente hasta en la primera etapa de FI, entonces el problema estará en la etapa osciladora/mezcladora, que tiene por base el transistor 01. Aplicando la senal en la base de 01, si la misma es reproducida, entonces tendremos que verificar tanto las conexiones como el estado de la bobina de antena (L 1), de la oobina osciladora (roja), y de la primera FI (amarilla) haciendo la 5' PEQUEÑAS REPARACIONES DE RADIOS TRANSISTORIZADAS n prueba con el multímetro en la .escala de ohms. Si no hubiera reproducción cuando aplicamos la senal en la base de al , pero la misma ocurre normalmente cuando la aplicamos en el colector, entonces debemos sospechar del transistor. Conclusión En principio parece muy simple el procedimiento aplicado , pero pueden orurrir muchas cosas más, como por ejemplo el hecho del problema que no se localiza en un componente en sí, sino en una interrupción de la placa de arcuita impreso, en un mal contacto de un resistor u otro componente que dificilmente presenta prOblemas. Todo esto debe tenerse en cuenta en el análisis, si de entrada nó se II<JETOII-- encuentra nada. También se debe tener en cuenta que la raPio a veces no funciona simplemenle por estar mal su caAbración, k> que debe verificarse antes que otra cosa, con la ayuda del inyector. Una senal anormalmente baja en el primer análisis puede Indicar esto. Todo depende de la práctica que el lector va a ir adquiriendo con el tiemPo, si tiene realmente voluntad de\iolverse un eficiente técnico Figuro 7 '" Figum8 reparador. •• En el próximo artículo, veremos las distintas configuraciones de ' la etapa de audio que se pueden encontrar más comunmente en el mercado, y cómo localizar los defectos que pueden presentar, mediante el uso del rruttímetro y el inyector de senales . ,,, ., ",, , .. 0-.-: .,, ,, 'l \'1 .. ., .. .. .. "'''-IHO, " Figura 9 52 SABER ElECTRONICA Ni 25 o CONOCIENDO E INSTALANDO TWEETERS A u D ¿Hasta cuánto se pueden reforzar los agudos en su sistema de audio? ¿Cuántos tweeters se pueden conectar a nuestro ampUficador. sin problemas de sobrecarga? ¿De quf: modo se debe hacer esta conerlón? ¿Cómo agregar un control de agudos a un sistema de tweeters? Todo esto aparece en este interesante articulo. que le enseña cómo agregar "mU y un" twceters a IIU sistema de sonido. (1er. P..A.Et.TE) L OS parlantes comunes, BANOA AU DIBLE existentes en la mayoría de las l~OOO". cajas acústicas, o en Jos autos, "I GUvES =i U(DfO$ lOOO i o.GYoos pueden reproducir razonablemente todas las frecuencias de la banda aud ible . Sin embargo , por buenos que sean, siempre dejan de WOOHR presentar un rend i miento satisfactorio en los extremos de la banda, [¡guro 1 o sea, en los graves y los agudos. Muchos no sienten demasiado esta falta, pero hay oídos exigentes que ' El tweeter responsabilidad de reproducir todas sienten la falla de graves o agudos. las frecuencias, lo que evidenSi el lector no se contenta con el Un parlante solo no puede reproducir temente no -es fAti!. Por este motivo, son ido de su equipo como está todas las frecuencias del espectro muchos poseedores de sistemas de ahora y pretende un refuerzo de audible, que se extiende de los 15 a aud ~O que desean una mejor agudos con la co locació n de los 15.000 Hz aproximadamente, reprQJjucci6n, necesitan eventualparlantes adecuados para esto como sugiere la figura 1. menft! agregar un parlante para (tweeters), damos en este artículo En un sistema ideal de sonid o, completar la banda audible, y éste, algunas sugerencias para adap- deben usarse por lo menos tres normalmente, es un tweeter (figura taciones, agregados y experiencias parlantes, para que la tarea de 2). interesantes. reproducir los sonidos de las El tweeter es un parlante que se Con los circu itos sugeridos podrá diferentes bandas quede bien destina a la reproducci ón de los agregar uno o varios tweeters a un distribuida. Tenemos entonces los sonidos de frecuencias más eleva sistema de audio y con ello mejorar parlantes de graves (woofers), lOS das, o sea los agudos. la reproducción de agudos. parlantes de medios (midranges) y Estos parlantes poseen dimensiones Todos los circultos sugeridos son los de agudos (tweeters). pequenas, pues estas están cosimples y admiten muchas va- Está claro que los sistemas más nectadas a la longitud de onda del riacion es, según el gusto, dispo- económicos tienen menos parlantes, sonido que debe reproducirse. nibilidades y paciencia de cada uno. que deben hacerse cargo de la La conexión de un tweeter a un TWEE"TEAS CO ~ UNES figura 2 54 SABER ElECTRONICA NQ25 CONOCIENDO E INSTALANDO TWEETERS sistema de audio exige algunos cuidados, pues si se la hace de modo errado, pueden surg ir problemas. los principales problemas son: a) Quemado del tweeler por exceso de potencia o por la presencia de impedancia. graves, aumentando gradualmente Vea el lector que los parlantes son hasta que en la banda de los agudos la misma puede ser considerada bastante alta. Esto significa que la conexión de un tweeler en conjunto con un parlante especificados por su impedancia, por la potencia máxima que soportan y por las frecuencias que pueden reproducir. Un parlante de rango extendido que tenga una respuesta como ésta llnl 1 1 "n - -- +1 --- 1 - 1- - 1 - - - - - - - - - - - -- - 1 .. n .n ---1 -- -- -- ----- ~1 1 1 ,- - - r l: :N~O 1: - t--¡-- -- t---- - ¡ --i- - -t- +- - 1- - 1 - - - - + --1- - 4 - - -'I I I I I I 1 I -t--:>:---±--±-±-:!:----±---:-!:--+-----,f:----±-- t INaI 60 . 10 100 zoo 111 21l 511 .n ~ ~ ~ oo ... ._-~..,.-~ - --- 'lauDOS figura J 1 11\1 »n ,. "n +- N P&:OAHCIA MAYOR I 1 , _~-__ -+- _ _ __ _ .n .n I II .. r"'EETEI! ' '''P.\CITO!! ----4{""' "'("Olt ~PEOoVI''''' 1 -f------~:-__:i::---------;!=--...L--------'±_-_!(H' I 60 100 IOK !lOO ---,~-~ AGUOOS fIgUra 4 senales de baja y media frecuencia. (fullrange), por ejempto , tiene una b) Sobrecarga del amplificador por curva de respuesta como muestra la impedancia baja (del orden de 4 a e figura 3. ohm), en la frecuencia corres Su impedancia es menor en una pondiente a los agudos, simplefrecuencia de la banda de los mente "tira" la energía de l mala adaptación de la impedancia. e) Bajo nive l de reproducción de los agudos por mala adaptación de la SABER·ELECTRONICA NI 25 no sobrrecarga el Sistema, pues su ss CONOCffiNDO E INSTALANDO TWEETERS modo. figura 5 " '.' " VALOR OI'lTI':"'IOO (AF'ROXIt.4AOO) '.' O.5~f l,l¡.r 1.2~f •• 7~f •• T~f 2.2~f "" ''''' ".' 4,1uf amplificador en esta frecuencia permitiendo su distribución. Si, por ejemplo, un parlante común presenta una impedancia de 32 ohm en 6000 Hz, la conexión de un tweeter de 8 ohm hace que éste reciba 4/5 de la potencia del amplificador, correspondiente a los "" '.' lOuf también evitar que los sonidos de frecuencias menores lleguen, con la utilización de un capacitar despolarizado. Partiendo de aquí, podemos ,hacer diversos proyectos interesante de reproducción y refuerzo de los agudos. agudos. Mientras tanto, el tweeter no puede, de modo alguno, recibir los medios y los graves, pues en este caso podría sobrecargarse, ya que en aquellas frecuencias el parlante común tendría una impedancia más baja. Debemos enlonces aumentar la impedancia del circuito del tweeter en las frecuencias más bajas, lo que se consigue con la ayuda de un capacitor despo larizado, como muestra la figura 4. En suma, para agregar un tweeter a un sistema de aud io, precisamos solamente tener cuidado de que lenga una impedancia igualo mayor que la del amplificador, para no sobrecargarlo en los agudos, y 56 b) Los potenciómetro's pueden ser de 30 ohm Ó 50 ohm, pero siempre de ~ alambre, en vista de la potencia de los amplificadores, siempre que no sobrepasen 20W por canal. Para potencias mayores, se deben preferir los sistemas que hacen uso de llaves. Los componentes En los circuitos sugeridos, usaremos componentes comunes, que son basicamente los siguientes: al Capacitares despolarizados: para valores de 4,7~F y 2,2 ~F el lector tiene dos opciones: conectar en oposición capacitares electrolíticos comunes, de por lo menos 25V, como muestra la figura 5, o bien adquirir el tipo despolarizado para tweeters. Para los valores menores, como 1~F, pueden usarse los de poliéster metalizado para 250V ó más, o bien electrolíticos en oposición de l mismo Los potenciómetros pueden pre sentar, en condiciones de operación con mucho polvo, problemas de contacto con el tiempo. Esto debe preverse si se los usa en el automóvil. e) Llaves rotativas: se usan tipos de 1 polo x 3 posiciones y de 1 polo x 5 posiciones . No existe restricción en relación a estas llaves, ya que Jos amplificadores de mayores potencias pueden ser controlados por ellas. d) Resistores de alambre: estos resisto res tienen las resistencias indicadas en los esquemas, pero para potencias mayores de 50 W por canal, su disipación debe ser mayor que'ijas indicadas. el Tweeters: los tweeters son comunes de 4 u 8 ohm, de cualquier tipo y su potencia debe estar de acuerdo con la salida de cada canal y el número de ellos usado en el sistema. Por ejemplo, si en un canal usamos dos tweeters, y el amplificador provee 50W, cada tweeter precisa soportar solamente 25W. SABER ELEOTRONICA Ng 25 R A DI O A R M A D O R ONDAS Y ESPECTRO RADIOELECTRICO I'or Luis Rodrigues Las ondu electromagmucu lO JIIOplgan en el espacio y .a alcance depende de 11 (n:cuencla de lu milDIU fandlmentalmente. De a"uf c¡ae dichas ondu lO cIIIUJean en "bandu" dentro de un e.pectro: "el Espectro Radl..l~ctrlco". MOl proponemo. caracterIAr •• adl bandl de este espectro indIcando cuale. son lis princlpale. apllcaclcne•• n canal de comunicación puede hacerse efectivo a través de una linea de transmisión que provocará atenuaciones y desfasajes de las senal transmitida. Si se U I1 la onda electromagnética tiene una longitud que depende de su frea.aeQt;ia..... , utilizan ondas etéctromagnéticas para establecer el enlace deben rea lizarse otras consideraciones. Una onda electromagnética u "onda de radio" se propaga gracias al intercambio continuo de energia eléctrica y energia magnética. La propiedad fundamental de estos sanales que se propagan a velocidad constante en el vaclo con un valor de aproximadamente 300 .000 km/seg . La longitud de la onda dependerá de su frecuencia y se calcula mediante la siguiente fórmula (fig . ~) : 1- 'i. f donde: I - longitud de la onda (en metros) V velocidad de propagación (300.000 km/seg .) f - frecuencia de la senal (en Herta) El término " espectro" se usa 58 y . 1_ - _ YxT F T .. periodo para indicar un márg en a banda que nos resultan más familiares de frecuencias y el es pectro 'son las del espectro visible y se radioeléctriCo entre frecuencias puede decir, que en el espacio, desde 3 kHz hasta 10 19· Hz viajan en camino recto . Evi dentemente . las seriales de segun indica la tabla 1. las ondas electromagnéticas radio de baja longitud de onda . TABlA 1 IlANDAN' 4 5 6 7 8 9 10 11 MARGEN DE fRECUENCIAS lONGITIlDDE ONDA DENOMINACION 3'3OkHz 30 KHz , 300 kHz 300 kHz a3 MHz 3MHzaJOMHz 30 MHz ,300 MHz 300 MHz, 3 GHz 3GHz'3OGHz 30 GHz '300 GHz 100 km , 10km 10km,1 km 1lana 100m l00ma10m lOma 1m 1ma 10cm 10cma 1an VLF MuyBaja Frecuenda lF Baja Fre<:uenci;¡ MF Frecuencia Media HF Alla Frecuencia VHF MuyAllaFrecuencia UHF UltraAlaFrecuencia lcmallM\ EHF ExlraAllaFreruencia SHFSuperAl~Fre<:UerlC. SABER ELECTRONICA Ni 25 ONDAS Y ESPECTRO RADIOELECTRlCO FIGURA 2 : Espectro electromagnético ONDAS DE RADIO • ESPECTRO INFRARROJO • FRECUENCIAS DE AUDIO • I FAECUENCtA .. RAVOS .. x'la ESPECTRO UlTRAVK>LETA . RAVOS COSMICOS 10 (Hz) TABlA 11· Usos de Os Bandas de Radio BANDA VlF lf MfyHf VHf UHf SHf usos PRINCIPALES COOIlIIicaci<Ioe a ~ ÓÍ;tanda Radiodiusión • Radonav<ioadón RadIoáIusi6n . Radololelonla Radiodiuslón · _ . Rad"""""",,_. RaIionavega06n Televisión • Equilos _ de Raáo • RadionaYOgaCión - Radar· Radioenlace SeMcios Mull\llox - Radioenlace· Radar· CnlTlmicaciores por Salélile (muy alta frecuencia) se aseme- Existen otros factor es que jan mucho en Su co mporta- mOdifican la propagaCión de las miento a las ondas luminosas y ondas electromagnéticas tales por lo tanto se usan en opera - . como los fenómenos de AB · ciones de línea de visión (no SORCION y REF LEXION existe obstáculos entre los ter- (absorslón en la at m ósfera; minales que desean comuni- absorsión, reflexión y difracción carse). en la ionósfera; reflexión en Para sel'lales de menor edificios, etc.). De esta manera, frecuencia, la comunicación no la elección de la frecuencia que queda restringida al rayo directo debe tener la sena! que de ya que en ellas se produce el o rigen a la onda electro· efecto denominado DIFRAC- magnética dependen. del servi· CION que extiende el alcance cio que se debe pre star. La de la radiodifusión a áreas que figura detalla el espectro electro-se encuentran entre montanas, magnético y la tabla 11 res ume edificios, etc. los principales usos que se le SABER ELECTRONICA NI 25 dan a las d istintas bandas de radiodifusión. Lógicamente , la transmisión y recepción de ondas de Radio requiere de antenas cuya cans· trucci6n determinará no sólo la frecuencia fundamental de uso sino también las direcciones de transmisión y/ o captación de onda. Las ondas electromagnéticas cuya frecuencia supere los 30 MHz, la atmósfera se comporta como una superficie reflectora permitiendo comunicaciones a muy larga distancia. La altura a la que las ondas son reflejadas depende de la frecuencia y de la densidad de las capas atmos· réricas (que a su vez son función de las radiaciones solares). Para mantener un enlace seguro a larga distancia en la banda de VHF, utilizando reflexión ionosférica, es necesario tener información segura sobre el estado de [a ion6sfera, razón por la cual se con struyen mapas con los pronósticos adecuados. 59 RADIOARMADOR ~1tg&w.t%f.W:::::i::::: :::~~atalMmtmWW¡~ PARA EL PRINCIPIANTE RECEPTOR PARA LA BANDA DE 2 METROS Dam.. en esta oportunidad el clrouito de un senclllislmo receptor de 2 metros para el principiante en la dlsclplina de radloarmador que le traerA grandes ..tlsfacclones. Esta es su oportunidad para poder rec.pelonar señales locales en esta banda. N o crea que en electrónica es todo soplar y hacer botellas, esto lo digo porque el aficionado acostumbra a decir: "armé el circuito y no funciona, y el circuito está mal" y muchas veces el problema radica en un error de armado o en la inex periencia pa ra traba jar co n senates de RF en la banda de VHF. En este caso, puede armar el cjrcu~o que proponemos aún sobre puentes de terminales y lo hará funcionar si tiene cuidado en la construcción del transfo rmador de antena y probablemente necesitará paciencia para ubicar el punto de polarización adecuado del transistor para que I(abaje como receptor superregeneralivo. En un circuito práctico que funciona con auriculares de alta impedancia y permite la recepción de senales no muy débiles (locales) en frecuencias comprendidas en 80MHz y 150MHz. la antena externa puede ser simplemen te un par de varillas de 50cm. cada una formando un dipolo (figura 1). La alimenlación puede efectuarse con un cable coaxi j de 75 ohm y muchas veces puede r.eces~ar la conexión de la espira central del primario del transformador de antena acoplada innd icativamenle a tierra (una canilla, cano de gas, ele.). El circuito se muestra en la figura y la alimentación puede realizarse con una batería de 9 valt debido a su reducido consumo. Con P' regula la polarización de base de! transistor y se debe ajustar empíricamente al punto del mejor luncionamien!o. El trans istor puede ser el 2N346 o SK300 algún aIro equivalente que ° 60 " "1 " tenga las siguientes características: 01 : Transistor de germanio para uso en RF con una frecuencia de transición f1 - 40QMHz PI " 0,08 walt 'C·-l0mA Vceo :: ·30 volt VCEO = -15 voH V'FE = 100 luego de armar el circuito verifique las conexiones y varle los trimmer hasta localizar alguna comunicación, de no log rarla varíe la polarización del transislor y repita el procedimiento. Es probable que necesite retocar las dimensiones de la antena para captar una emisora. " ,.L/STA DE MATERIALES Q, 2N346 6 SK3006 ,e,;;; (ver texto) TI. transformador "hech con alambre 16AWa:' ~bre una.:: forma de cart6n de -3/8" de· diámetro -con 2 vueltas en el primario y4'~5piras en el secul)dario T2/:":.. tran$fo'r~ador de audio para auríCUGires de 'alta impedancia (-10Kfi a 2K!l),'-:' ' ' >, I ::' ; .. C2' • trimmer de 2a 20 pF Z1 .. ciibque de radiofrecuencia-__ C3" C,4 ,· .001 J.lF eS .. :005 ).If Rl .. 10 kQ lIs:'watt R2. 47 kQ Ha watt .R3 _'" 2'.kz.1/8 walt SABER ELECTRONICA tfl25 RADIO CONTROL FILTRO SELECTIVO DE DOBLET Los 61bVs ..lectivos de doble T encuentran opUcaclon.. pricUca. no 0610 en ototomu de ndloconlrol, sino en cualquIer apuato en el cual una ..ñal de determinada frecuencia deba .cc1oDl11D11t1~. Dam0l1D1 ejemplo prActico de este tipo con el proceso de cileuIo de 101 mom de 101 COIIIponenlel pon determinada fn<uendL Por Newton C. Braga L a característica principal delliltro selectivo de doble T es dejar pa- sar seMal de una determinada frecuencia, en una banda relativamente estrecha, como muestra la figura 1. las senales de frecuencias próximas a la elegida para la actuación del doble T no tienen ningún efecto sobre el circuijo y su selectividad es bastante blJElna para pJdef aduar no s610 en la banda audibte. sino también más allá de ella, con un número bastante elevado de canales. las aplicaciones jXlSlbles para un sistema selectivo de este tipo son div&rsas, comenzando, naturalmente, por el radiocontroL En los sistemas modulados en tono, el Mro de doble T es colocado enseguida después del receptor, para accionar cierto control a partir de una tonalidad. Para cada canal y por b lanto para cada tono debe existir un filtro que será conectado al relé o bien al sistema de servas, como muestra la figura 2. El mismo sistema puede ser usado en líneas de "amada selectivas para que, . según el tono, un número correspondiente a la estaci1n que llama sea colocado en un display. Asi, si el oscilador 1 de la estación ele llamada tuera aocionado, el filtro 1 apenas dejará pasar la senal y el número que aparecerá en el display será el correspondiente a esta estación. En hos· pitales se puede usar la red de alimen· tación para llevar la sellal de llamada de los cuartos a una central de atención, como muestra la figura 3. Otra aplicación interesante consiste en 62 fIIww 1 REL!: Ó SERVO 1 IIEC.EPTOR 1--------1 1I[l[ o $(IIYO 2 figu", 2 la utilización de una pista de un sistema Qfabador, para colocar SenaJes de tonalidades diversas que aa:::ionari'm circuitos externos vía filtros. Así, en la cinta podemos grabar sel'lales diferentes que harán el accionamiento del proyedor de slides (diapositivas), o incluso. el apagado de las luces ambientes. todo junto, para un efecto totalmente automático (figura 4). SABER ElECTRONICA Ni 25 FD..TRO SELECTIVO DE DOBLE T Por supuesto. el Jedor maginativo puede hallar otras utilidades para es1e lihro. que describimos en este articulo. "NE• ...... I Cómo Iunclona I CU.\RTO"n" ""''''RAS fipm J El circuito básico de un doble T, como indica el nombre, está formado por dos ramclS en forma de letra T. conteniendo una de eUas dos resisto res y un capacitar y la otra dos capacitares y un resistor (f~u ra 5). Los componentes del doble T determinan la frecuencia a que responde y para eso debe también mantener relaciones bien definidas entre sí. Asl, el resistor único de una rama debe tener aproximadamente la mnad del valor de los dos resisto res de la otra rama, que deben ser iguales entre sí. De forma simple, según la figura 5. tenemos: El capacitor de la rama solnario debe tener el doble del valor de los capacitares de la otra rama, que deben ser iguales entre sí. O matemáticamente: PFt:lVECTOA ce OliU'OSrTrvAS Ct.2xC2",2xC3 La frecuencia de operación del doble T sera dada or la fórmula: f SERALDE "EN'"'' /igurrl 4 .. " 1 " 2• . R2 . C2 En esta fórmula: f es la frecuencia dada en Hertz (Hz) C2 es la capacidad dada en Farad (F) (debe hacerse la conversión) A2 es la resistencia dada en ohm 211: es un factor constante que puede ser aproximado a 6,28 Podemos dar un ejempb de cálculo: a) Calcular la Irecuencia del doble T paraC2 .100 nF y R2 " 3,9k Tenemos entonces: f_ t - 6,28xC2xA2 fi8l'frI J SABER ELECTRONICA ~ 2S Vea que tenemos que pasar C2 para el valor en Farad. El "nanofarad" o "nF" corresponde entonces a 10-9 F. Del mismo modo para el resistor R2 tenernos que 3, ~ corresponden a 3,9 x 63 FILTRO SELECTIVO DE DOBLE T " ""~ " " !IV 101006 " ~1-CJ--T-rC "" h-It-t-tt 01 02 " 1ft. . . . ""'" '03. Colocando esto en la fórmula tenemos: f_ ' 6,28 x 100x 10-9x3,9x 103 f- , - 6,28x3,9X 10""6 x 100 en que R2 = R3 -= 3k9, se pide el valor de los capacitores (C2 y C3) para que el ,= 2449,2' x 10-6 '06 =, O para: 6,28 x C2x R2 Res~!endo tenemos: C2 ~ , '" 6,28 x 800 x 3,9 x 103 C2= , 5024x,03x3,9 , Tenemos entonces: C2= R2 _ 3k903,9xl03 f.600 C2 _ La fórmula puede ser entonces modificada así, de: C2= nF Obs.: 106 • '000000 En nuestro circuito, la frecuencia de o- ID f filtro opere en la frecuencia de 800 Hz. 2449,2 f - 408,296 Hz peración será de aproximadamente 408 Hz. Otro tipo de problema que puede aparecer es el siguiente: fijamos la frecuencia 'y queremos saer qué capacitor (C2) usaf. Damos el modo de resolución que se debe seguir: b) Suponiendo que el circuito práctico 5,024 x 106 x 3,9 '0-6 5,024 x 3,9 ~~- :JI 1;'1 1\: Do l' I.oI :-~F.i 4rnl -- 64 SABER ELECTRONICA Ni 25 FILTRO SELECTIVO DE DOBLE T El capacitar C2 será igual a C3, mien· tras que el C1 será de 380 nF. Se pueden usar valores comerciales aproxima- dos, El cIrcUito prKIlco El ci'cuito prádico aparece en la figura 6. donde se nota la existencia de del. tapas de amplificación. :1 En la primera tenemos un transistor Que permle la operación del crcuito con se- /\aleo entre 10. 0,15 a los 5V de _iIud. Los dos diodos en oposición tienen por finalidad proteger et cirQJito contra sobIecarga El doble T es intercalado entre el colec· tor 'i la base de este transistor; de modo de proveer la alimentación negativa se· lectiva, La ganancia del circuito, en función de la intensidad de la sel'lal, viene ® un trimpot de ajuste en el emisor del tran- sistor. La seguroa etapa es de excitación del relé. que en el caso es de 6V, si bten la mentaci6n del circuito es de 9V. Debe ser prevista la calda de tensión tanto en el transistor, como en el resistor de emisor de 47 ohm. Este relé será conectado al circuito oon· trolado aprovechándose sus contactos normalmente abiertos o normalmente cerrados (NA o NC), según sea el oon· In> deseado. En paralelo con el relé existe un tflOdo que protege ellransistor contra la tensión inducida en sus bobinados cuando SABER ELECTRONICA tp 25 da abertura a sus oontactos, tensión ésta que podría danarlo. Si bien este circu~o ro es crítioo, puede ser necesario e~mentar con algunos componentes en el sentido de obtener el mejor comportamiento. En especial, sugerimos a los lectores experimentar ooi'I los resislores del doble T, que pueden ser aiterados hasta 22k. Los diodos son de silicio de uso general y los transistores comunes. Para el caso del 2N2218 pueden ser usados equivalentes hasta de menor potencia. como", BC337, Otro component~ que puede precisar alteración es el trimpol de "ajuste. en casa que no sea alcanzado el punto ideal de funcionamiento. Su valor puede ser aumentado hasta 470 ohm. En la figura 7 damos nuestra sugerencia de placa de circu~o impreso para un montaje relativamente compacta. En el montaje, tenga en cuenta las siguientes precauciones: a) Observe la posición de los transistores y diodos al soldarlos. Sea rápido en esta operacon. b) Tenga cuidado con los valores de los resistores, comparándolos con la lista de material. c) Los capacitares del doble T son críticos, y deben tener los valores recomen: dados o calculados. d) Mantenga cortos los alambres de conexión de la entrada a la salida del receptor o fuente de ser.al. Prueba La prueba puede hacerse con la conexión, en la entrada del filtro, de un generador de audio que provee una senal de por lo menos 150 mV. Si el oscilador de audio no puede excitar su fiHro, conéctelo antes a un ampl~icador. En la figura 8.tenemos la conexión en el osciladO( de audio para prueba. Al usar el filtro en conjunto, o sea, diversas unidades, nunca use frecuencias próximas o múltiplos. LISTA DE MATERIALES '01 - BC548 ó equivalentes.; transistor NPN 02 - 2N2218. 8D135 ó eQUivalen· te - transistor NPN R1 • 22k x 1/8W - resistor (rojo; rojo, naranja) R2 - 10k X. 1/8W - reslstor (marrón, negro, naranja) R3 - 4k7 x 1/8W - resistor (amarillo, violeta, rojo) R4 - 330 k x 1/8W - resistor (naranja; naranja, amarillo) R5 - 3k3 x 1/8W - resistor (naranja. naranja. rojo) R6. R7· 3k9 x 118W - resistores (naranja, blanco, rojo) R8 - 2k2 x 1/8W - resistor (rojo, Iojo, roJO) 89 ·. 47R x 1/8W - resistor (amarillo, violeta, negro) C1. C2· 47nF· capacitares cerámicas C3· - 1JJF x 12V - capacitor electrolítica C4 - 22 JlF x 12V - capacitar electrolítico C5, C6, C7 - vertexto C8 - 470 nF - capacitor cerámico PI - tOOR - trimpot K1 - relé RU 101 006 D ' . D2. D3 - 1N4148 6 equivalentes - diodos de IJSO general Diversos: placa de circuito impreso, alambres, soldadura, etc. 6. CURSO DE ELECTRONICA Pasamos COD esta leccl6D I la aegunda etapa del curso, de gran Importancia, puel en ella aprenderemos el princlpio de funclonamlento de dlsposltlvos y clrcultos. Los dlsposltlvos que estudl.....o. IOD princlpslmente los que Involucran materiales aemJcoDductores. Las propiedades el~trlcas de esto. materiales, ezploradas muy bien por la electr6nlca moderna, IOD la base de la mayorla de los aparatos COD qne podemos CODtar. Los dlodos, lo. transi.tores y los clreultos Integrados IOD apenas algunos de los ejemplo. de dlsposltivos que emplean materiales aemJconductores. Asi, el perfecto conoclmlento de las propiedades de estos materiales es de vital Importancla para hacer progresos en DUestro curso. SID e.ta leccl6D seria muy dllIcll entender c6mo f1Dlclonan tale. dl.posltlvos, por lo qne pedlmos, en especial, gran atencl6n para lo que enseñaremos a continuacl6n. LECCION 25 LOSSENUCONDUCTORES ~" ~ A buenos al punto de no presentar ninguna resistencia al paso de la l comienzo de nuestro curso clasificamos los materiales. en relación con sus propiedades eléctricas, en dos grande n grup os: 10$ que pueden conducir la corriente eléctrica, denominada cond uctores, y los que no pueden conducir la corriente eléctrica, denominados aislantes. Sin embargo, esta clasificación no es absolutamente rigurosa en el sentido Que no tenemos ni conductores ni aislantes perfectos. No existen materiales que sean conductores tan corriente en condiciones normales del mismo modo que no existen materiales que sean aislantes perfectos al punto de no dejar pasar corriente cuando se los somete a una cierta tensión. En verdad, una clasificación más rigurosa nos llevaría a un "espectro casi continuo· de tas propiedades eléctricas de 105 materiales: de los buenos conductores como el oro y la plata, hasta los malos conductores o . RESISTIlfDJ.l) ,.... , (0) Véase "Sup!¡conductlvld"¡" ,SABER ELECTRONICA W6 pág.S8 Y #Pl ".g. 30. RESISTiVlOAD FIGUM 2 aislantes buenos como el vidrio y la mica, tendrfamos todas las graduaciones posibles, como muestra la figura 1. La resistividad del material sería el indicativo de sus propiedades eléctricas variando entre valores bajos como fracción de ohm por centímetro (metro) hasta billones de ohms por centímetros (metro). Es importante para nosotros un tipo de malerial que se sitúa con sus 3A 4A •B ~o .. I ~~ 10.' eA eA I • ~o I . .. .. .. " . ~I ,.,.. ...... " .. .. •• I ... lO lO Al> 1 Si. ..., 1 " 1~, p 27,0 ~J Ge A. ~l ,~. In ti. TI f ..... , SIl . Te · m _I ... & Pb 8 BI "" '.. Po I ('10' ~. srmbolo --"_A~ · 0 · ...... - .. fIGURA 3 propiedades eléctricas justamente en la banda intermedia entre los conductores y los aislantes. Estos materimes son )os semiconductq,es, y serán el centro de nuestros estulos a partir de ahora. ., '25.1 • Los semiconduclOnlS Los semiconductores son sustancias cuya conductividad e~rjca está en un valor intermedio entre la de los buenos conductores, . ~ conio los metales (oro, plata, cobre: etc.) y los aislantes, como vidrio, mica, goma, etc. En comparación con los meta\es., las propiedades eléctricas de los semiconductores son bien diferentes. Así, mientras la resistencia de alambre de metal conductor aumenta con la temperatura, la resistencia de un alambre de material semicondudor disminuye con la temperatura. corno muestra el gráfICO do la fiQura 2. Otra característica importante de los materiales semiconductores es su enorme variación de caracterlsticas eléctricas cuando está.n impuros. La presencia de ciertas impurezas en un material semiconductor puede alterar enormemente sus propiedades eléctricas, y gracias a eso es que podemos crear dispositivos electrónicos muy interesantes. Son diversos maleriales en electrónica. Estos materiales se pueden encontrar en una región especial de la tabla de clasificación periódica, lo que nos .... Ia que SUS átomos presentan estructuras con características bien definidas, como muestra la figura 3. Tenemos entonces el silicio y el germanio como elementos más usados inicialmente en la electrónica, y hoy, con cada vez mayor intensidad, el selenio, el galio y el arsénico. Al final de la tecci6n incluimos una tabla con las caracterlsticas trslcas de algunas sustancias semiconductoras, para que el lector, una vez que haya profundizado un poco más sus conocimientos, pueda hacer comparaciones sobre los valores presentados. Para que podamos entender mejor lo que ocurre con los materiales semiconductores y sus propiedades eléctricas , debemos estudiar su estructura. semiconductores los usados 25.2 • Estructura de tos Semiconductores La mayoría de los dispositivos ,., ----- ,., I~- ...... electrónicos usa actualmente el germanio o el silicio. Así, partiendo de estos materiales, en nuestros estudios podremos abarcar la mayor parte de los dispositivos conocidos y de ellos deducir fac:ilmente como funcionan los demás. Tanto el silicio como el germanio poseen átomos con 4 electrones en su última capa, o sea, poseen 4 electrones de valencia Estos significa que, fonnando una estructura cristalina, ellos se unen unos con otros a través de 4 ligaduras, como muestra la figura 4. Esta figura es una representación -espacial- de lo que ocurre, ya que tenemos una visión en 3 dimensiones de las ligaduras de tos átomos. Para FIGURA 7 facilitar nuestros estudios podemos perfectamente representar un trozo de material semiconductor (germanio o silicio) en el plano, como muestra la 'fIgura 5. Así, con una figura como ésta, el lector puede facilmente percibir lo que ocurre, y deducir lo que pasa en la realidad en una estruct ura tridimensionaL Vea entonces que en la estructura indicada todos los átomos están rodeados por 8 electrones que completan su capa de valencia (recordamos que la "tendencia- de los átomos es completar su capa de valencia , lo que en este caso se obtiene con 8 electrones). Para esto, los álomos usan sus 4 electrones y comparten con sus vecinos 4 más. El equilibrio se obtiene y el material formado es neutro, o sea, no presenta excesos, ni faltas, de cargas de uno u otro signo. En la práctica , sin embargo, las ligaduras solamente son fijas entre los átomos, asi como sus posiciones, en temperaturas muy bajas, próximas al cero absoluto. Por encima del cero absoluto los átomos entran en vibración. La vibración térmica tiende enlonces a romper las ligaduras que prenden los electrones a los átomos, y estos se liberan . Los electrones adquieren entonces una movilidad a través del material, siendo ésta la causa de su capacidad de conducir la corriente. Ll ama mos a este fenómeno conduclividad intrínseca , pues es natural del propio material. Perciba en lan ces el lector por qué los semiconductore s dismin uyen de resistencia cuando la temperatura se eleva : la agitación de los átomos aumenta y se rompen más ligaduras liberando mayor cantidad de electrones (liaura 6). Muy importante para la detenninación de las caracterrsticas de un material es la energía; necesaria para romper las ligaduras que unen los eleclrónes a los átomos. Esta energía es denominada ~energ ¡a de ligadura~ y está representada por -Eg- variando ampliamente en los materiales comunes. Asr, un material como el diamante tiene una energra de ligadura de 5,5 eV (electrones-volt) lo que signifICa un valor elevado. El diamante es un aislante. Es dificil romper las ligaduras y con eso obtener electrones libres que sirvan como portadores de carga. El germanio, por otro lado, tiene una energía de ligadura de solamente 0,7 eV mientras que el silicio tiene 1,1 eV, lo que significa que es más fácil ~arrancar~ electrones de estos materiales volviéndolos conductores. Incluso así, taJes valores son altos en relación a los metales conductores en que prácticamente no existe una energía de ligadura, pues los electrones pueden ~moverse libremente~ en su interior. Pero, lo interesante en la liberación de un electrón en un material de este tipo es que no creamos simplemente un portador de carga negativa. La salida del electrón crea un ~agujero~ o ~Iaguna· que, en el fondo, es un portador de carga positiva . Representa la ausencia de electrones que, como vimos, hace predominar la acción positiva de los protones en el nUcIeo atómico. Asr, siempre que liberamos un electrón en un material semiconductor, creamos un par de porladores de carga : -electrónlaguna- . El electrón es portador de carga negativa y la laguna es porta90ra de carga positiva (figura 7). La conducción de una corriente por uno u otro es facUmente explicada: En el caso de los electrones, basta aplicar un addp (diferencia de potencial) en los exlremos de un material semiconductor para que los electrones salten, de átomo en átomo, buscando las lagunas corres· pondientes y con esto desplazándose en el sentido deseado. Vea, mientras tanto. que cada vez que un electrón ~sa lta~ en una dirección deja delrAs de si una laguna. Esto - -r-.' - --- • EI..ECTf'DoIES 1_1 1+1 o LAGltIAS. FIGURA 8 sign ifica que el mov imiento de electrones en un sentido corresponde exactamente al movimiento de lagunas en el senlido opuesto (figura 8)en un semiconductor. Podemos entonces representar una corriente en un semiconductor tanto por el movimiento de lagunas como de electrones, o sea , portadores negativos o positivos de cargas. Este con~pto es extre mada mente importante para la comprensión de los dispositivos semiconductores. Los electrones libres y las lagunas que es.tAn presentes en un material sel1llcon:ductor puro , en condiciones no.rmales, se denominan portadores · ~intrfnsec:os·. Pat'a cada unidad de v olumen co~iderada de un material sem iconductor la cantidad de electrones libres será igual a la de lagunas. Esto da al material una carga total nula. Es importante obServar que a una cierta temperatura, superior al cero absoluto, en que ocurre la liberación de los pares electrones-lagunas, el proceso no es unilaterial, esto es : tenemos so lamente formación de pares. lo que ocurre es que en cada instante tenemos la liberación de electrones con la formación de lagunas. pero también -la recombinación de electrones con el llenado de lagunas, en un proceso dinámico. En total tenemos entonces en cada instante un promedio de pares laguna-electrón formados , que depende justamente de la temperatura ambiente. 25.3· Impurezas ¿Qué ocurre con las prop iedades eléctricas de un mater ial semi conductor si se aumentan las Impurezas? La presencia de determinados átomos SABER ELECTRONICA NII 25 o· formadón no es acompaflada por la ¡parición de una laguna. resultado es que para cada átomo de impu re za agregad o en el semiconductor lenemos un electrón de más como portador de carga. Hay entonces un excedente de cargas negativas en este material. Decimos entonces que en este material semiconductor los portadores mayoritarios de cargas son los electrones. Es un material semiconductor del tipo N (de negativo). la cantidad de átomos que neceo sitamos usar de impureza en un sem iconductor para obtener un material tipo N no es grande. Tenemos alrededor de 1 parte por millón. pero incluso eso corresponde a cantidades que varlan entre 1015 a a ... ,.IITlIIIONIOe '1 ..... IClO en la estructura cristalina desaipta en el punto anterior puede modifICa! de modo rad ical su comportamiento eléctrico, dando origen a.. materiales propios para la fabricación de dispositivos electrónicos. Dos son los tipos de impurezas que se pueden agregar a un .material semiconductor: las impurezas cuyos átomos poseen 3 electrones en la última capa, y las sustancias cuyos átomos tienen 5 electrones en su última capa. El número ideal de 4 es ~quebrado·, y se produce entonces un desequilibrio cuyas consecuencias pasamos a estudiar. En el primer caso (3 electrones) tenemos el aluminio (Al), el gali*a) y el indio (In). En el segundo e (5 electrones) tenemos el arsenlo (~ , el fósforo (P), y el antimonio (Sb) . flCUM 10 l •• INDIO 11 •• IUCIO Impurezas donantes Si, al fabricar un cristal de material semiconductor (Silicio o Gannanio), introducimos en el proceso ·~uenas cantidades de sustanciaS con 5 electrones en la última capa (capa de valencia) estas sustancias pasarán a formar parte de su estructura, pero la manera en que ocurrirán las ligaduras quedará modificada. En la figura 9 tenemos representado el átomo de la sustancia dotado de 5 electrones en su última capa. Este átomo va a conectarse a los adyacen tes de la sustancia semi· conductora, procurando completar la capa de valencia de modo de tener 8 electrones compartidos. El resultado es que sobra 1 electrón que se vuelve libre. Vea entonces que este electrón se puede volver un portador negativo de carga, pero con una diferencia en relación a los portadores formados normalmente, o sea los intrinsecos: su 1017 átomos por c:entimetl'O cúbico de material semiconductor. No es preciso decir que la resistencia de este material queda sensiblemente reducida con la liberación de más portadores de carga, lo que significa que un semiconductor del tipo N es mejor conductor que un semiconductor puro del mismo material (silicio o germanio). _11 --- L--..,.II·I/'I=-''" ----' _ L _ _• '1'"- l' _ILar.OII.' 'LLIoIOI ~ CA"..... trones, falta uno para que consiga corresponder a todas las ligaduras con los átomos vecinos. Queda entonces una laguna dentro del material, que correspond,e a un portador de carga pos itivo. Los electrones que salten de otros puntos de la estructura hacia esta laguna pueden llenarla, pero en el total tendremos todavia una cantidad mayor de lagunas que de electrones libres. En este caso tamblén. tenemos que, con la formación de la laguna no hay formación de un electrón libre correspondiente. Los electrones libres que existen son portadores in trlnsecos de carga formados por la liberación térmica del material. En total este material es por lo tanto un conductor cuyos portadores mayoritarios son lagunas. Decimos que se trata de un semiconductor del tipo P (de positivo). 2504 • Velocidad de los Portadores ¡.Si "aplicamos una tensión en un material semiconductor del tipo P y del tipo N, en qué caso tendremos mayor velocidad para los portadores de carga? Esta pregunta es muy importante si deseamos construir dispositivos rápidos. En un dispos itivo. electrónico el Impurezas aceptadoras material semiconductor del tipo P o Tomemos ahora el mismo material del tipo N debe permitir la circulación semiconductor e introduzcamos una de corriente eléctrica. impureza cuyo átomo tenga apenas 3 Un campo eléctrico se aplica entonces electrones en Su capa de valencia . al materia l, produciendo un Representando esto de una forma movimiento de cargas, como muestra plana, como muestra la figura la, la figura 11 . vemos que existe nuevamente la Las lagunas y los electrones se tendencia de compartir las cargas con desplazan entonces, con predominio el fin de obtener el octeto (8 de uno o de otro, según el maleria!. electrones). Como el átomo de la El predominio determina también la impureza tiene solamente 3 elec- velocidad con que se puede hacer el transporte de cargas. De hecho, los electrones libres son mucho más rápidos que las lagunas, lo que signifICa que un semiconductor del tipo N responde más rapidamente a las variaciones del campo en la producción de la corriente que un semiconductor dellipo P. Así. para el germanio tenemos las siguientes movilidades de los portadOfes de carga, expresadas por eléctrico. los por- tadores de carga adquieren una enorme movilidad desapareciendo prácticamente la resistencia eléctrica. El material adquiere entonces la propiedad de conducir la corriente eléctrica prácticamente sin resistencia alguna, volviéndose un supercon- ductor. las temperaturas en que ocurre este fenómeno varían de un material a otro, pero normalmente son muy la letra griega J.1.: bajas. Germanio: electrones libres - 3.900 cm 2N.s lagunas. 1.900 cm 2N.s Silicio: eleclrones libres .. 1.350 cm 2N .s lagunas =480 cm2Nx.s Vea entonces que en un material N lenemos el doble de velocidad de portadores de carga de la que obtenemos en un material P. Esto, como veremos, va a reflejarse de modo directo en la velocidad de operación de transistores del tipo NPN yPNP. Observe también que estas magnitudes dependen enormemente de la temperatura, siendo los valores expresados para una temperatura de 300 QK que corresponde aproximadamente a 2711C. Aclarando dudas ¿Qué tiene que ver la superconduclividad con los semiconductores? ¿Es la misma cosa? Como ya indicamos, los leclores pueden hacer referencia a anteriores artículos sobre la superconductividad, pero trataremos también un poco aquf del tema, ya que se habla cada vez más de las aplicaciones de los materiales llamados super- conductores. los superconductores, son dilerentes de los semiconductores, como explicamos a continuación : cuando una sustancia conductora es enfriada a una temperatura muy baja, alrededor del cero absoluto (- 273~C), la agilación de los átomos prácticamente cesa, y con esto ocurre un cambio en su comportamiento .' Experimento 25 Graduaciones entre conductores y aislantes Para este experimento deberá montar el circu ito de la figura 12, que consiste en un med idor elemental de resistencias, en caso que no posea un multímetro. Material para el circuito: 1 microamperímetro (VU) de 200 !lA aproximadamente. 2 pilas con portapilas. 1 resistor de 10 k. 1 trimpot de 100k. Ajuste el trimpot para obtener la deflexión máxima de la aguja cuando estén unidas las puntas de prueba. Esto corresponderá a una ind icación de resistencia nula. la escala aproximada del instrumento para 'una tensión de alimentación de 3V e instrumento de 200 ,uA aparece en la flQura 13. Para otras tensiones e instrumentos, podemos hacer la escala calculando los puntos o usando resisto res de valores conocidos. lo que se investiga actualmente es la producción de materiales que manifiesten estas propiedades en temperatura ambiente (por encima de DIIC) pues as! podríamos tener la transmisión de energla sin pérdidas, la elaboración de electroimanes superpotentes y muchos otros dispositivos importantes para la tecnología del futuro. Algunas cerámicas ya manifiestan propiedades superconductoras a temperaturas relativamente altas y recientemente tuvimos noticias de que accidentalmente ya se habrían producido materiales superconductores a la temperatura ambiente, pero su aplicación en gran escata todavfa ,PrOCedimiento está un poco tejos. Al final de esla lección damos una tabta con las Bu sque diversos materiales temperaturas de transición a la conducto res, preferiblemente en superconductividad de algunos forma de hojas chapas o alambres, materiales y aleaciones. como por ejemplo, alambre de cobre, • ¿Oué tipo de silicio o germanio se alambre de aluminio, hojas de usa en la fabricación de los aluminio y lata , y compare la semiCOnductores?resistencia de modo de tener una idea El silicio es uno de los elementos mas de cu ales son los mejores abudantes en la ¡¡erra, pero ocurre en conductores. Vea que en el caso de la forma de óxidos. la arena y el algunos materiales no tamos granito son ejemplos de compuestos nítidamente mayores resistencias, de silicio así como los cristales de aunque los mismos sean conductores, roca. de aClJerdo con la clasificación Sin embargo, el silicio usado en la general. fabricación de los semiconductores es el elemento silicio en su forma Cuestionario metálica pura, de una enorme pureza. Esta necesidad de una gran pureza es 1. ¿Q ué son lo s mat eri ales lo que exige máquinas delicadísimas semiconductores? que operan en atmósferas abso- 2. ¿Oué son las lagunas? lutamente limpias para su producción. 3. ¿Cuántos electrones existen en las No es por lo tanto cualquier silicio ni capas de valencia del silicio y del cualquier gennanio que usamos para germanio? fabricar dispositivos semiconductores, 4. ¿Cuántos electrones debe tener la sino silicio cristalino de enorme pureza capa de valencia de un dopante que se produce de modo riguroso en (impureza) que produzca un semiconductor P? laboratorio. 5. ¿Cuáles son los portadores , .1 ~ . . -T .. Metal•• : aoq.A W- ... \00 lh lA10 .\'It~!' 'V-- 'reMPERATURA DE TRANSICION PARA SUPER CONDUCTIVIDAD DE ALGUNOS MA'reRIALES Temperatura (IIK) Sustancia .n. --......... FIGURA 13 mayoritarios de cargas en los semiconductores del tipo N? 6. ¿La resistencia de un semiconductor aumenta o disminuye con la temperatura? Alumrnio UrAnio Mercúrio Tantalio Plomo Nióbto AIeKloMI: Bi - Pt Pb - Au Sn-Zn Pb- Hg Sn - Hg Pb-Hg Pb-Ca Compu••tos: NíBi PbS. SrBi3 NbS MoC Nb,c NbC Respuestas de la lección antetior NbN V3Si Nb3Sn 1. Sonidos son vibraciones que,\:se propagan en un medio material. ~ 2. De 15 a 15.000 Hz aproximadamente. 3. Vacío. 4. Aproximadamente 340 mis. 5. Hierro. 6. Es el reflejo del sonido que peqnite la distinción del sonido de la fuente del reflejado. 7. Diecisiete metros. 8. Ruido es un tipo de sonido sin frecuencia definida. 9. Cinco centímetros. ZircOnio Clidmio Zlneo 0,3 0,6 0,6 1,2 1,3 4,1 4,4 7,3 9,2 0,16 2,0-7,3 3,7 4,1-7,3 4,2 5.8·7,3 7 4,2 5,0 5,5 • 1,6 - 8,3 9,2 10,1·10,6 15 - 16 17,1 18 PROPIEDADES DE ALGUNOS SUlblnell Movllldad de 1M electrone-<em2, Uovlllded de l•• legun•• (em2/•.V) 6 SI Oe Te 10 19.10 3900 1700 SIlO 1000 1200 10 1 25 HgTe 82T83 10000 600 PbSe PbS C<IT. "00 150 1400 eso eco .,., 100 100 Implantación de iones en semiconductores La implantación de iones en materiales se~ miconductores (técnica que posibilita la modificación de sus propiedades eléctricas) fue desarrollada en los laboratorios de la companla Bell, en 1949, por Russel S. Ohl y Wil1iam Shockley, lo que hizo posible la fabricación de dispositivos electrónicos'especiales. Anteriormente ya se hablan descubierto las propiedades de los materiales semiconductores con la fabricación del primer transistor en 1948, pero la técnica de obtención de materiales dopados (con impurezas) no se conocía. la implantación de iones (átomos cargados) en los materiales semiconductores altera no sólo las propiedades eléctricas de los semiconductores, sino también sus propiedades ópticas,qufmicas, magnéticas y mecánicas. la patente del proceso de implantación recibió el número U.S. Patent 2787564 (del 28 deciC1ubre de 1954). A partir de este descubrimiento diversas técnicas de uso de materiales semiconductores dopados posibilitaron la fabricación de transistores y otros. dispositjvoscada vez más rápidos. MONTAJES DIDACTICOS .' MEDIDOR DE PEQUEÑAS RESISTENCIAS ¿Cómo medir resistencia. muy baJ... del orden de fraccione. 4e ohm, usando un Instrumento común o Incluso un multlmetro tllgltaI que no la. alcance? Con el cmulto que moatramos. tendremos una cierta facWdad pera baoer tale. me4lc10net y con esto reallaaremo. mejor la. experiencias 4e Ilboratorlo que Involncran el trabajo con materlale. de baja re.lstlvldad. L más bajas, tienen su punto de menor división en 1 ohm. Asr, resulta extremadamente difícil, sino imposible, la medición con alguna precisión de resistencias menores que este valor. .. ... Las escalas de los multímetros comunes, incluso las • • Ya los multímetros digitales po- seen escalas que alcanzan ' ac- ciones de ohm, pero inclu.so a~as mismas no van mucho más allé~ Si fijamos en 100 mA la corriente , tendremos una mejor sensibilidad, pues en este caso: Con el circuito que presentlJmt>s. R . V/O ,1 podemos medir resistencias tan bajas como 0,01 ohm usa~ un multímetro común en su ~Ia de tensiones, y con buena Pr8Cisión. El circuito es bastante sitnple, empleando apenas un Integrado como base , y opera con mulHmetros comunes a partir de 1.000 ohm por volt de sensibilidad. Esto significa que tendremos 100 mV para cada ohm. En otras palabras, si un multímetro tuviera una escala de 600 mV de tensión continua, podremos con· vertirla en una escala de O a 6 ohm. Suponiendo la existencia de divisiones entre O y 100 mV en número de 10, cada una de ella corresponderá a 0,1 ohm lo que es óptimo para mediciones comunes Cómo funciona La idea básica es hacer circular por la resistencia desconocida una corriente de intensidad constante conocida. Como la corriente tiene una intensidad constante, dentro de una cierta banda de resistencia, la tensión en los extremos de esta resistencia variará con su valor. Así, si tuviéramos una corriente fija de 10 mA, por ejemplo, aplicando la ley de Ohm tenemos : R. V/O,01 Esto significa que tendremos una resistencia de 1 ohm para cada 10 mV de tensión. SABER ELECTRONICA NI 25 (figura 1), Está claro que, cuanto mayor sea la corriente de prueba, menores serán las resistencias que podremos medir, pero en contrapartida existe el calor generado en el dispositivo analizado y el propio hecho de que el mismo no puede soportar, en algunos casos, corrientes elevadas. Así, sugerimos que los lectores usen dos posibilidades de componentes que permitan generar corrientes de prueba de 10 mA y 100 mA. En el primer caso tendremos 10 mV por ohm y en el segundo 100 mV por ohm... . Un cuidado especial se debé tomar con los electrodos usados en la _ medición , pues en bajas resistencias hasta la propia resistencia del alambre de prueba se vuelve significativa. De este modo, usamos una configuración Interesante que mostramos en la figura 2. Los cables que van hacia el multimetro se unen a los alambres de la fuente de corriente constante junto a la punta de prueba. Esto evita la influencia de sus resistencias en la medición, posibilitando un mejor ajuste a cero. Montaje Comenzamos por dar el diagrama completo del probador en la figura 3, El integrado usado es un 7805 que 73 1 MEDIDOR DE PEQUEÑAS RESISTENCIAS funciona como fuente de corriente conslante . SI su versión fuera la de 100 mA, utilice un disipador de calorpara el integrado. R1 y R2 determinan la intensidad de la corriente de prueba: para los valores normales tenemos una corriente de 10 mA y para los valores entre paréntesis tenemos ',:una corriente de 100 mA. Si el l lector quiere, puede agregar una I llave conmutadora que altere la corriente de prueba, obteniéndose ! así dos escalas para su ins- ". trumento. ..... , El montaje en un puente de terminales aparece en la figura 4. Observe la manera de hacer la conexión de las puntas de prueba con dos cables . En lugar de J1 y J2 se pueden usar pinzas cocodrilo Que se tomarán a las puntas de prueba del multímetro . '.lA COCOORn..O ....... 74 Otra posibilidad consiste en prendar 50s cables de la fuente de corriente constante a las puntas de prueba (figura 5) . El transformador debe tener corriente de por lo menos 100 mA de secundario si fuera ésta la intensidad de prueba. El capacitor C1 debe tener una tensión de aislación de por lo menos 25 V Y los diodos pueden ser de cualquier tipo de rectificadores para corrientes por encima de 100 mA (los 1N4002 ó equivalentes son los más oomunes) . SABER ELECTRONICA N' 25 , P~Y"'" Debemos comenzar con el ajuste del aparato. conectando para esto entre 108 ler""n8188 J1 y J2 un InJftlmetro COfTlln en la escala de corrientes continuas que permita loer 10 Ó 100 mA contorme a 108 valores de los componentes usados, La. puntas de prueba deben ser manterUdas separa. (figura 6), Ajustamos entonces R1 (t~mpot) para leer la oontente de .10 Ó 100 mA conforma la prueba.Hecho e.to, el Instrumento est' listo para su uso: conectamos en J1 y J2 el muHlmetro en la escala ""s baja de tensiones continua. (OC .on) y podemos hacer tas mediciones. -- LISTA DI! MATERlÁLES .., ., CI·I . 7805 • clrculfo Inlogrado rtQUlIIdor M "'nsldn 01,02- 1N40026 «¡iJNaJen/M - _MsJlicio F!PI. PP2 - punta. de prueba ;" .",: .J(;;J2 ' .Pof116$.del/aJsrrJo con /as puma. MI trXinlmstro tfltirpo( pa,. msdlelons. en , ID mA 6 100 ohm para "m.QIC!!Ofl~S ~,," ¡.., " . en 100!"" . ,> ,. ". .. .:'.' :_ R2' - lkB - reslstor (ma"6n, Qi'l$, roJO) - para 10 mA 6 470 ohm (Siriaillto, viole/a, inarr6n) para i(lO tirA . ;., .. cr·;iooo.uf.I(25V -capaclfor e/eCtrolh/ctl' . •. ••. . Varios: tirunltfretro común o dll1hal, cable de 'illlmemacídn, caja.para momaje, a~tnbre~:Sf)lcfadura: '(=:, .-a,,:·!k' .<, •. • • •.. Recordamos que cada yolt en la .scala de 10 mA corresponde a 0,01 ohm y que en la escala de 100 mA corresponde a 0,1 ohm .. , .... ...' TI - Iransformadoreón primario de acvercto cenia red local y $8CUtIdarlode 12.,2Vcon looinA6mh, ' SI -lnterrupfOr $/trf>/e ' " ' ~ ";~_'x\_",_ . .-,:;." t~·" ;"', :\/::/'" -Reriera a los lecioreS'lIe SABER ÉleCi'RONICA que su horái¡o de atenCIón al ""bUco es: Dé'Lúneti a VJet:,n.. ii4!" a 12 y 14 a ·1 8.... o; I antei\lenQ nuea.l r. :dlsposlclónda j-~~I~i~J¡~l:;1~~~:~§;:~~~~fi~:i~:~;~1[~que el eiéelúan de .librosdeo todo que I eSláripedidos "''múy distantes .. de tiamPo para cumplir con los pedidos, especialmente oficinas y no e~pr.sos quien.. exlganmacllo detranaporte exclusivo pereel despácho de Su mercaderla, ; Por último, 19S agradeCerlamos a toda la familia de eleelrónlcos y radloafíclonados que.;_1 necesltsn hacer consultati' tllcnlcas, lO hagan por corraspondencl., que nueslros lécnlcos les contestarán oon'''umo agrádopor correo o por la SECCION' OEL LECTOR, ya que 110 dl.pon.mo. ~n8ci8:mlls que de' una linea telefónica, que se' satura por eslas llamadaS. ·. . ' . . ~: . :1;; _ . . .~-, < -- _ fAarildElC8m,)S anllclpadamente a ·todosia aceptaCIón de estas normas que nos permitirán cumplir mejor con todas nuestras obligaciones ps'r a con ustedes. La Administración .. SABER ELECTIIONICA "'as ~, . 75 SECCION DEL LECTOR 555 Para plstóla Usar P1aqueta del generador tectores de funciones ~experi mento· tienen que escribirnc s al proyecto de ·Pistola láser· que apareció en SABER ELECTRONICA NQ9, que los circuitos integrados 55 Respondemos a la carta recibida del lector leopoldo Abbondanza (Rfo Tercero) aunque es posible que su carta se haya cruzado con nuestra respuesta a su primera carta. que se pueden ser cualquier timmer común, o sea: CA555, IlE555, etc., pero no publicó en SABER ELECTRONICA N° 19 (aparecida en diciembre el NE555N, pues es un amplificador está bien, en caso contrario deberá 1988). En esa revista aclarábamos que la plaqueta correspondiente al generador de funciones se publiC6 con errores en el artículo original. Consulte enlonces , repetimos la "Sección del lector" de la revista NQ 19 , donde aparece la plaqueta correcta. cambiarlo. En cuanto a los circuitos para trenes Olexlstas (Capital), aclaramos, con referencia operacional (es el único que no es reemplazo). Por otro lado, para probar un LDA. con un téster mida la resistencia del elemento con luz y sin luz; si la indicación varra, significa que el LOR Reforzador de senales y otras dudas Estévez (Carapachay) le aclaramos que si desea colocar un reforzador de senales en una radio que no posee antena externa debe arrollar la radio con 5 ó 6 vueltas de alambre fino conectando un extremo a una canilla o cualquier otro punto de masa, y el otro extremo al reforzador (antena de cuadro, se llama). Por otro lado un indicador de fusible quemado indica si la falla está. en un equipo o se cortó el suministro por falta de fusib le. Por una Iá.mpara neón pasa una corriente del orden de los nanoampere. o sea casi nada; por lo tanto por él no circulará una corriente que haga funcionar un aparato. Un TIC1 06 por un MeR106 El lector R. S. Locatelli (Capital) nos consulta sobre la ulilización de un TIC106 en lugar del MCR1 06. ya que un proyecto suyo no funcionó con este cambio.Alertamos a todos los lectores que en los circuitos en que se usa el TlC106 en lugar del MCR106 se debe conectar un resistor de 1 k a 10k entre la compuerta (G) y el calodo (C ó K). SIn este resistor, el SCR tiende a quedar permanentemente conectado Preampllllcadores y Un simpático tector (que además nos envía un proyecto) desea contactarse con Diexistas (escuchas de onda corta) . Sus datos son: MAURO PALAZZO Al estimado leclor Esteban A . es te (disparado). eléctricos, pronto publicaremos un articulo sobre este tema. reali zaron pidiendo ayuda. Conteslando la simpática carta de nuestro fec lor Luciano Essain que Ombú 202 - (1754) San Justo Buenos Aires. Argentina Aumento de frecuencia Algunos le cto res nos escriben dic iendo que han alterado sus bobinas de transmisores , aumen· tanda las espiras para aumentar la frecuencia. El procedimiento es incorrecto: para aumentar la frecuencia de resonancia de un circuito LC se debe disminuir las espiras de una bobina. Aumentando , lo que ocurre es una reducción de la frecuencia que a veces se reduce a la mitad de 10 deseado. El resultado es que se capta entonces la primera armónica (el doble) que corresponde a una senal más débil. De all í que los ~.mplfflcador.S , " na dificultad que nos consultan a menudo nuestros lectores se refiere a la elección del preamplificador que "va" con determinado amplificador. Debemos observar que la potencia de un amplificador nada tiene que ver con el tipo de preamplificador usado. Lo que debemos observar es la sensibilidad y la impedancia de entrada. El preamplificador eleg ido debe entonces proporcionar una senal que en la impedancia indicada tenga el nivel mínimo exigido para la excitaoon del aparato. En general, los ampli f icadores acostumb ran tener sensibilidades de 100 mV a 500 mV con 47k ó 100k de impedancia, mientras que la mayoría de los preamplificadores posee salida de 500 mV a , V, lo que es suficiente para la perfecta excitación . La interconexión en estos casos es inmediata. Los ejemplares de SABER ELECTRONICA de.' los Nros 2 y 3 SE HAN AGOTADO 76 SABER ELECTRONICA NI 2S