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scribir un libro sobre un tema tan complejo fue una tarea realmente difícil. Como todos mis libros, éste es un análisis del DVD más común de plaza con comentarios sobre las variantes de circuitos que pueden encontrarse normalmente en nuestro mercado (que no difiere en mucho del resto de América latina). Así fue como elegí un DVD de Philips; precisamente el modelo DVD703 que fue el mas común de plaza antes de la aparición de los DVDs de supermercado que por suerte aparecieron mientras estaba escribiendo el libro. Por lo tanto nuestro libro es un híbrido de “703 con supermercado” pero de ese modo analiza todo lo que hay en plaza y cumple la función para la cual fue creado. Un año entero me llevó escribir este libro y el que lo comence, porque tanta información no entra en un solo libro y porque así dividido en dos se hace económicamente más aceptable para nuestros lectores. Un año en donde estuve con todos los sentidos aplicados a reparar “703s y otras yerbas” como yo digo, para abarcar el mercado completo. Un año que no me dediqué a otros equipos; solo a DVD; y el resultado me conformó en grado sumo a tal extremo que recién después de escribirlo pude leer lo que habían escrito mis competidores de otras editoriales. Y tengo que decir lo que pienso, aunque peque de soberbio, porque Ud. amigo lector es el destinatario de mi esfuerzo y no puedo ver que lo engañen. Un libro para un reparador debe contestar lo que yo llamo la pregunta fundamental del reparador. La pregunta que se hace cuando terminó de sacarle la tapa. ¿Y ahora qué hago? Y para que un libro responda a esa pregunta, el autor tiene que hacer lo que hice yo. Estudiar mucho, probar, inventar herramientas caseras, inventar métodos de prueba, inventar instrumentos caseros y recién después escribir. Esto no lo inventé yo; es el método clásico de los escritores técnicos. El que no cumple con este requisito le roba la plata al lector y no se trata de quitarle un poco de fortuna a un poderoso; se trata de sacarle el pan de la boca a un trabajador, porque eso es Ud. amigo lector. Este libro no está escrito para los grandes “Servicios Técnicos Autorizado de la marca ........”. En esos lugares con un cambio de plaqueta, de pick-up, de motores o del cable de 220 si fuera necesario arreglan todo. En el momento actual de esos lugares solo sale un “si te hace tal falla hay que cambiar tal plaqueta y listo” y la plaqueta que no funciona la tiran o la envían a China, Corea, Europa o donde fuera que está la casa matriz. Este libro está escrito para el verdadero reparador. El que no tiene la ventaja de probar cambiando plaquetas porque no tiene plaquetas de recambio, el que no tiene un pick-up de cada tipo porque sólo repara dos o tres equipos por semana y su ecuación económica lo obliga a pensar en lugar de cambiar. Que por otro lado el único y verdadero modo de reparar porque según un versito creado por mis alumnos “cambiando por cambiar, lo más probable es que no lo puedas arreglar”. Al final del camino cuando ya cambiaron todo, sólo les queda “pensar” y en esa “cancha se ven los píngos”. Al “pensar” son muy pocos los que llegan y menos viendo lo que escribió mi competencia (que por suerte no es mucha ya que cada vez quedan menos editoriales por estas pampas). Con este libro yo le quiero enseñar a pensar. Si Ud. espera encontrar la simple receta de cocina lo voy a defraudar. Es posible que yo le comente cómo reparar las fallas más comunes (en todos mis métodos de trabajo siempre empiezo por allí) pero mis libros no lo abandonan en ese punto; si no es la falla más probable yo le explico qué debe hacer. Probablemente no sea económico reparar ese equipo que no tiene una falla común, pero si el cliente confió en Ud. no le puede fallar y yo no le puedo fallar a Ud. Ing. Alberto Horacio Picerno
Dedicatoria: A mi querido negro; Jorge Gordillo un amigo de verdad. Alguien que me consiguió trabajo cuando dicho trabajo no existía en nuestro país y así pude sobrevivir a una de las crisis económicas más largas que recuerde.
ISBN Nº: 978-987-1116-97-3 CDD 621.389.33
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LECCION 1 GENERALIDADES SOBRE LOS DVDS . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Notas de pie de página . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Autoevaluación Nº 1 - Análisis rápido de las etapas de señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Examen de Autoevaluación Nº 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 ........ ......... ......... .........
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LECCION 2 FUNCIONAMIENTO DE UN DVD MODERNO . . . . . . . . . . . . . . . .13 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Equipos multinormas y códigos regionales (formatos y normas) . . . . . . . . . .14 Compatibilidad de un reproductor de DVD moderno . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Examen de Autoevaluación Nº 2 - Análisis rápido de un reproductor de DVD moderno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 LECCION 3 COMPARACION ENTRE LOS REPRODUCTORES DE CD Y DVD Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Comparación entre el CD y el DVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Compatibilidad entre el CD y el DVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Observaciones visuales del láser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Autoevaluación Nº 3 - El diodo láser . . . . . . . . . . . . . . LECCION 4 EL DRIVER DE LOS DIODOS LASER . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El excitador o driver de láser . . . . . . . . . . . . . . . . Fallas características de los driver de láser . . . . . . . El driver doble para un DVD de dos diodos láser . . . Diagrama en bloques de los drivers de láser . . . . . . Un circuito que utiliza el TZA 1033 . . . . . . . . . . . . Examen de Autoevaluación Nº 4 . . . . . . . . . . . . . .
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LECCION 5 OTROS DRIVERS PARA DIODOS LASER . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Análisis del circuito driver de láser de Sunplus Technology, Para pick-ups con láser doble (un solo diodo monitor) . . . . . . . . . . . . . . . .36 Análisis del circuito driver de láser de Sunplus Technology, para pick Ups de dos diodos láser (dos diodos monitores) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Director de la Colección Club SE Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción Pablo M. Dodero Autor de esta edición: Ing. Alberto Horacio Picerno Club Saber Electrónica es una publicación de Saber Internacional SA de CV de México y Editorial Quark SRL de Argentina Editor Responsable en Argentina y México: Ing. Horacio D. Vallejo Administración Argentina: Teresa C. Jara Administración México:
LECCION 6 LAS OPTICAS Y SU REPARACION . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Las ópticas de DVD y la solución de sus problemas Picks-Ups de 8 fotodiodos centrales . . . . . . . . . . Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Auatoevaluación Nº 6 . . . . . . . . . . .
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LECCION 7 ANALISIS DEL CIRCUITO DE ENTRADA . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Circuito de entrada del Philips DVD703 . . . . . . . . . . . . . . . . . El protocolo de arranque en un DVD703de Philips (introducción) Funcionamiento de los amplificadores de los fotodiodos . . . . . . Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Autoevaluación Nº 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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LECCION 8 ANALISIS DEL SERVO DE FOCO . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El servo de foco digital en el Philips DVD703 . . . . . . . . Procesamiento digital del servo de foco en el SAA7399HL Reparación de un servo digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Autoevaluación Nº 8 . . . . . . . . . . . . . . . . .
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LECCION 9 LAS SEÑALES FOK Y FZC . . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La disposición de los circuitos integrados en un DVD Condiciones de funcionamiento del servo de foco . . Reparación del servo de foco . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Autoelevación Nº 9 . . . . . . . . . . . . . .
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LECCION 10 SEÑALES DIGITALES DE BUSQUEDA . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La generación de la señal digital de búsqueda . . . La salida PWM del servo . . . . . . . . . . . . . . . . . Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Examen de Autoevaluación Nº 10 . . . . . . . . . . .
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Patricia Rivero Rivero Comercio Exterior Argentina: Hilda Jara Comercio Exterior México: Margarita Rivero Rivero Director Club Saber Electrónica: Luis Leguizamón Responsable de Atención al Lector: Alejandro A. Vallejo Coordinador Internacional José María Nieves Publicidad Argentina: 4301-8804 - México: 5839-5277 Staff Víctor Ramón Rivero Rivero Olga Vargas
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Liliana Vallejo Mariela Vallejo Javier Isasmendi Ramón Miño Fernando Ducach Areas de Apoyo Teresa Ducach Disprof Fernando Flores Claudio Gorgoretti Paula Vidal Raúl Romero Internet: www.webelectronica.com.ar Web Manager: Luis Leguizamón
Club Saber Electrónica Nº 34. Fecha de publicación: Octubre de 2007. Publicación mensual editada y publicada por Editorial Quark, Herrera 761 (1295) Capital Federal, Argentina (005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SA de CV, Av. Moctezuma Nº 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, México (005255-58395277), con Certificado de Licitud del título (en trámite). Distribución en México: REI SA de CV. Distribución en Argentina: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. – Distribución en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 – Montevideo, 901-1184 – La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. Revista Club Saber Electrónica, ISSN: 1668-6004
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os reproductores de discos digitales versátiles (DVDs) son equipos que hoy se encuentran en la mayoría de los hogares y los de última generación son capaces de reproducir prácticamente, cualquier formato de disco óptico (CD, VCD, CVD). Si bien es normal conseguir estos equipos con precios de venta al público que, en ocasiones, puede no alcanzar el equivalente a 50 dólares americanos, el técnico debe estar preparado para entender su funcionamiento a la perfección, con el objeto de realizar mantenimientos preventivos y reparaciones cuando las mismas sean requeridas.
Introducción Los reproductores y grabadores de DVD familiares son equipos muy difíciles de reparar por varias circunstancia, que pasamos a explicar, según su orden de importancia: 1) No son equipos diseñados pensando en el reparador individual. 2) Son equipos digitales en prácticamente todas sus etapas. 3) Casi todos sus circuitos integrados son SMD (de montaje superficial). 4) Sus componentes no se consiguen fácilmente o son muy caros. 5) Son equipos de muy bajo precio (se consiguen reproductores por menos de 70 dólares americanos). 6) Para repararlos es necesario saber reparar reproductores de CDs. 7) Requieren discos de prueba especiales para su reparación. 8) Requieren un banco de prueba para probarlos totalmente. 9) Por ser equipos “muy” nuevos, en muchos casos tienen problemas de diseño. 10) Los usuarios no saben utilizarlos correctamente.
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A pesar de todo esto, considero que un técnico que se precie de tal, debe poder encarar su reparación aunque sólo sea para no perder un cliente. Uno de mis alumnos me comentaba amargamente que sus clientes de DVD siempre se presentaban con el famoso latiguillo “Si me sale mucho no lo voy a arreglar, porque mi cuñado se compró uno por 80 dólares”. Nota: Colocamos las referencias en dólares porque este libro se encuentra en varios países y sería imposible colocar los valores en moneda local. Lo acostumbrado en nuestro gremio es cobrar por la reparación de un equipo, el 10% de su valor de nuevo como promedio. En el caso de los DVD esto significa 10 dólares y todos sabemos que con este valor no se puede realizar un trabajo retributivo, porque ése es, por lo general, el valor promedio de los componentes dañados. Por eso lo acostumbrado y por lo general lo aceptado por el usuario, llega a un valor del 20 al 30% del valor de nuevo. ¿Entonces no sería mejor poner el cartelito “No reparamos DVDs”? No, ésa es la peor decisión que puede tomar un repara-
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dor individual. En nuestros países de América Latina, el usuario elige a su reparador de confianza por el hecho de que éste le reparara todos sus equipos electrónicos de entretenimiento, a los que inclusive comienza a sumar los de informática. Inclusive podríamos considerar que ya sumó los productos para el hogar conocidos como “línea blanca” cuando comenzaron a aparecer los hornos de microondas. La idea es no perder el cliente, sobre todo porque el mercado de los DVD recién comienza y por eso los equipos son simples reproductores de muy bajo costo. Como todos sabemos los fabricantes de productos de electrónica de entretenimiento siempre encaran el mercado del mismo modo. Primero introducen el producto en su versión mas económica (reproductor) y posteriormente, cuando el producto básico ya está impuesto en el mercado le van agregando prestaciones (grabador; sintonizador; amplificadores de potencia de audio; etc.). La intención es obvia, por más propaganda y difusión en los medios que tenga un producto, como por ejemplo un reproductor de DVD, los usuarios siempre están a la espera de que otro haga la experiencia de comprarlo y lo comente luego los resultados. Piense cuántos usuarios que Ud. conozca son capaces de comprender la mejora fundamental de un re-
productor de DVD con respecto a un videograbador que significa pasar de una definición horizontal de 250 líneas a otra de 400 líneas. Por supuesto que prácticamente ninguno. Inclusive estoy seguro que muchos reparadores se la verían en figurillas si yo les pidiera que me explicaran qué significa medir la definición horizontal en líneas verticales. Ahora imagínese a un cliente que va a comprar un videograbador y a un vendedor tratando de explicarle las ventajas de comprar un reproductor de DVD porque tiene mayor definición horizontal. Imposible. Ahora si el vendedor empieza diciendo que un videograbador tiene un precio de 200 dólares (por supuesto que siempre empieza por el más caro que tiene en el negocio) y luego va bajando hasta llegar hasta el reproductor de DVD de 100 dólares, seguramente que el cliente se va a convencer sólo, aunque le expliquen que con ese equipo no puede grabar el partido de fútbol. El fabricante sabe que reemplazar un equipo de 200 dólares por otro de 100 dólares no es muy conveniente para sus finanzas. Pero también sabe que está realizando una inversión a futuro, porque cuando el usuario vea una película en DVD nunca más mirará una grabada en videocasete VHS. Cuando esto ocurra, el mercado está en condiciones de aceptar un nuevo equipo que además de reproducir, grabe, y por supuesto que la novedad tiene su costo y mágicamente ese costo es de 300 dólares, con lo cual recupera todo lo perdido. Recién en este año los fabricantes comenzaron a presentar en América Latina los grabadores hogareños de DVD y CD. Y estos equipos, tienen un precio muy interesante para los reparadores (del orden de los 350 dólares para arriba de acuerdo a sus prestaciones totales). En estos casos, el cliente debe estar dispuesto a gastar por lo menos 35 dólares o más en una reparación y el trabajo se torna retributivo. Y ni qué decir tiene que ese equipo grabador y reproductor puede sufrir agregados hasta el infinito, ya que todos sabemos que puede incluir amplificadores de audio de mediana potencia; selectoras de discos múltiples, etc, etc. Ahora que vemos por lo menos el negocio a futuro, pensemos en los otros problemas. Probablemente el más complejo es el problema del conocimiento previo de reparaciones de CD antes de reparar DVDs. En esta nota, como “no entraremos de lleno” en el funcionamiento de los reproductores de DVD”, colocamos los circuitos de un reproductor clásico, para que vaya adquiriendo una idea de lo que vamos a aprender. Lamentablemente, la mayoría de los reparadores de equipos de CDs sólo saben cambiar el pick-up y tocar todos los ajustes de oído. Muchos, jamás se interesaron por entender el funcionamiento de un reproductor de CD. Durante mucho tiempo prediqué en el desierto, diciendo que un reproductor
de CDs tiene algo más que un pick-up y que los presets se deben ajustar con un método y un disco de prueba especial y no simplemente tocarlos por tocar, porque es imposible lograr el ajuste perfecto si uno no sabe cómo ajustarlos. Inclusive escribí un libro sobre reparaciones de CD, que incluye de regalo un disco especial que facilita el ajuste de los reproductores, de modo tal que no se requiere un osciloscopio para ajustarlo y no pasó nada. Los reparadores siguen cambiando pick-ups sin realizar el menor ajuste. “Si suena, ya
Qué es un DVD Se trata del soporte digital estándar universal, el DVD (Digital Versatil Disk). Este disco óptico compacto transformó la industria del entretenimiento y de la comunicación, al haber logrado integrar en un mismo soporte: vídeo, audio, multimedia e informática. Para llevar a cabo esta revolución, la industria electrónica le ha dotado de unas prestaciones tecnológicas de tan alto nivel, que desde su lanzamiento los formatos actuales han quedado ya obsoletos; igual que anteriormente les sucedió a los antiguos discos L.P. de vinilo, al sistema Betamax de vídeo, o a las tarjetas agujereadas en informática. El disco óptico de 12 centímetros que utilizamos en la actualidad y que es el líder en audio (CD) y en multimedia e informática (CDROM), tiene problemas con las imágenes en movimiento (cine, vídeo, gráficos animados en 3D, etc.). La digitalización de imágenes en movimiento con buena calidad y a toda pantalla demanda mucha capacidad en el soporte y los 650 MB de un CD-ROM no son suficientes como para poder almacenar una película de largometraje. Este fue el reto, y los desarrolladores del DVD lo aceptaron, actuando simultáneamente en dos frentes: 1) Conseguir mayor capacidad en el soporte, y 2) Creando sistemas de compresión más eficientes.
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está listo para entregar” es el lema del gremio. Y luego se lamentan cuando un poquito de tierra hace que el reproductor deje de leer y le reclaman al comerciante por la calidad del pick-up (dejando de lado que en nuestro gremio no hay santos y muchos venden productos de dudosa procedencia). Inclusive llegué a crear un personaje que ya es famoso en todo el gremio: “el indio Tocapotee” que con su arma mortal, “un destornillador perillero” desajusta y rompe todo lo que encuentra en su camino. Esto tiene una sola solución; si Ud. pertenece a esa legión, no se avergüence ni se esconda, porque eso no sirve de nada. Simplemente haga algo diferente y novedoso que lo llenará de orgullo y hará ganar el cielo: estudie, que siempre se está a tiempo. Eso que no estudió antes lo debe estudiar ahora. Por nuestra parte le prometemos ayudarlo, escribiendo con la mayor didáctica posible y empleando técnicas multimediáticas para acelerar el proceso de aprendizaje, tanto de DVD como de CD. Una vez que tenga el tema bien en claro, le aconsejamos
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que lea el capítulo correspondiente del curso de DVD. Pisar sobre seguro, ésa es la idea del autor. No vale de nada la más moderna técnica multimediática de enseñanza, o las bondades del profesor o la escuela; si el alumno no tiene la base bien aprendida, no puede progresar con el tema siguiente. Pero no crea que pretendo teorizar sobre el tema de DVD. Realmente considero que todo lo que se puede conseguir sobre el tema, tanto en inglés como en español, es simplemente cartón pintado, no tiene elaboración, es simple charlatanería para conquistar incautos. Mucha teoría de la codificación DVD, mal traducida de Internet, que luego no se utiliza absolutamente para nada, a la hora de tomar el téster y el soldador. Yo siempre digo que si un curso o un libro no responde a la vieja pregunta del reparador al sacar la tapa de un equipo: “y ahora cómo lo reparo” ese emprendimiento no tiene valor, no aporta nada es sólo un pretexto para robarle su dinero. Al leer un libro técnico o al realizar un curso, debe beneficiarse primero el lector, luego el autor y por último la edi-
torial en el caso del libro y primero el alumno, luego el profesor y por último la escuela. Cuando Ud. lee uno de mis libros o hace uno de mis cursos, seguramente va a tener contestada la pregunta magistral del reparador. Tal como lo vengo haciendo desde hace muchos años, mis cursos y libros se caracterizan por contener un conocimiento práctico que complementa y fortalece los conocimientos teóricos. Nunca doy teoría pura, porque según mi experiencia los alumnos la olvidan muy rápidamente; siempre la complemento con algún ejemplo práctico basado en reparaciones reales, realizadas en mi laboratorio de reparaciones al gremio. Además, a diferencia de otros autores, explico como construir los dispositivos especiales que todo técnico necesita en su trabajo diario, tratando de que el valor de sus componentes sea bajo o muchas veces nulo porque se construye a partir de un componente de recuperación. Mi mayor placer es observar esos libros míos ajados por el uso constante como libro de mano del reparador. Mis libros y los apuntes de mis cursos no nacieron para estar en la biblioteca del living; nacieron para servir día a día y su lugar es la biblioteca del taller, al lado de los manuales de circuitos. En cuanto a que los equipos de DVD no están construidos para ser reparados; eso no es ninguna novedad. Desde hace mucho tiempo, las empresas fabricantes de productos electrónicos, los fabrican pensando en su economía y en la necesidad de que el cliente renueve sus equipos cada 3 años, para seguir diseñando equipos de bajos costo. El mercado está polarizado hacia el precio y parecería que ningún usuario valora la calidad y duración de lo que compra. Luego cuando se encuentran que su TV de 3 años tiene el tubo agotado, lloran desconsoladamente y juran que nunca mas van a comprar un TV de supermercado. El mercado funciona de acuerdo a los usuarios y ni Ud. ni yo vamos a poder modificar ese criterio del “producto económico para consumo masivo”. Lo mejor que podemos hacer los reparadores, es aprovechar las características de los compradores en beneficio propio, sin olvidar los principios éticos. Si un tubo se agota a los tres años, debemos fabricarnos un reactivador de tubos y cobrar muy bien por ese servicio. Nota: en uno de mis artículos de la revista “Saber electrónica” explicó cómo se fabrica tal dispositivo, a un costo de 10 dólares. Los reproductores de DVD que se vendieron en América Latina durante los últimos tiempos adolecen de una falla repetitiva; pixelean (*1) y congelan (*2) la imagen, luego de un buen rato de estar funcionando, sobre todo durante el verano. Ese problema se debe a un mal diseño mecánico, en donde se privilegia una baja altura del gabinete (parece que el útimo grito de la moda es que los equipos no tengan más que 5 cm de altura, por ejemplo el Philips 625/785 tiene 4,8 cm).
Tome esta característica como algo a favor y no en contra. Aprenda a reparar esos equipos leyendo nuestro curso. Los componentes especiales para DVD no se consiguen o son muy caros. Esto tampoco es una novedad. Los materiales para reparar reproductores de CDs no se conseguían cuando comenzaron a venderse hace más de 17 años. En aquella época, conseguir un pick-up para un Aiwa 330 era algo imposible o por lo menos muy caro; Cómo se Consigue ahora se consi- Mayor Capacidad guen a 8 dólares. Hay que co- Haciendo las pistas más estremenzar a repachas y posibiltando la lectura en rar como sea (indos capas y en doble cara. clusive desarmando equipos obsoletos). Luego los comercios especializados se encargarán de realizar las correspondientes importaciones. Y dejamos para el final el comentario más esperado. Para desoldar un SMD se requiere una estación de desoldado cuyo valor no baja de 500 dólares. Esa es la afirmación de muchos reparadores. Eso es una gran mentira; hasta un viejo como yo, con mala vista y peor pulso, puede desoldar un SMD y soldar otro sin gastar más que unos pocos pesos. Existen soluciones para todos
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los gustos. Desde un kit de componentes químicos para desoldado y soldado que se aplica con un soldador común y que tiene un costo de unos 30 dólares, sirviendo para desoldar unos 10 CIs (el fabricante dice que sirve para 1500 patitas, pero en la práctica sólo alcanza para unas 750). Hasta un método basado en una cuerda de guitarra o de piano cuyo valor es de 3 dólares y su duración es prácticamente eterna; o el método del cutter que no requiere más gastos que el mismo cutter que Ud. usa habitualmente en su taller. Por supuesto que también existen las llamadas estaciones de desoldado que cuestan alrededor de 400 dólares. Nosotros no podemos aconsejarle que use un método específico. Todo depende de su actividad comercial. Si Ud. es un servicio técnico autorizado y debe reparar más de 20 equipos por día, no dude en comprar una estación de desoldado. Con una ganancia neta de 20 dólares por equipo, paga la inversión con un solo día de trabajo. Si Ud. opera como reparador independiente y debe reparar un DVD por semana, use el método del cutter. Cada unidad didáctica de nuestro curso contiene un apéndice para trabajar con SMDs, que tiene tanto o más valor que el curso mismo. Le prometemos que va a aprender esta técnica tan particular que cada día se usa más. Hágase a
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la idea de que tiene que saber desoldar y soldar SMDs, porque si el último equipo que salió a la venta, el DVD, tiene todos CIs SMD, es porque de aquí en más todos los equipos nuevos estarán construidos así. Aprenda esta nueva técnica o mejor se dedica a otra cosa.
Conclusiones Y así presentamos nuestro curso de reparación de reproductores de DVD. Realmente creemos que es algo único en el mundo, o por lo menos es el único curso que trata el tema en forma integral, es decir como debe ser; explicando el funcionamiento de todos los formatos de discos ópticos, con datos prácticos para la reparación, con indicaciones para construir el instrumental adecuado. En la primer unidad didáctica, explicaremos los diferentes problemas que se producen cuando se desea realizar un curso de reparación de DVDs. Notas de Pie de Página (*1) El término pixeleando es un neologismo que se utiliza para indicar que una imagen se ve afectada por un ruido muy particular, que tiene forma de pequeños cuadraditos que
Figura 1
considera que es muy probable que los cuadros de imagen no cambien demasiado entre un cuadro y el siguiente. En muchos casos, si la lectura se recupera inmediatamente, el usuario sólo percibe una leve discontinuidad en la secuencia de imágenes aunque pueden faltar varios cuadros consecutivos. Por supuesto que si la lectura no se recupera, el resultado será la última imagen recibida, que se repite hasta el infinito dando lugar al nombre de imagen congelada. ************
Sistemas de Compresión Más Eficientes
aparecen o desaparecen aleatoriamente en diferentes lugares de la misma. Esos cuadraditos pueden ser grises o estar llenos de puntos de color al azar que evidentemente no se corresponden con la imagen. Ver la figura 1. Esta falla de transmisión aparece en cualquier sistema de TV digitalizado cuando la señal es débil, reemplazando a la característica nieve o ruido blanco de las imágenes analógicas. La razón de que una pérdida de señal se manifieste de este modo es muy sencilla. En la TV analógica la pantalla se analiza por puntos contiguos de izquierda a derecha y de arriba abajo. Si el ruido modifica la intensidad, el color o la saturación de un punto determinado, ese punto y solo ese punto cambia de color. En un sistema digital la imagen se explora por sectores. Por ejemplo en un cuadrado de 8 por 8 bits. Ese cuadrado se decodifica punto por punto en forma de una matriz de filas y columnas y se pasa luego al cuadrado contiguo para decodificarlo del mismo modo. Explorada de este modo es posible que se generen matrices de datos muy parecidas entre sí (sobre todo las contiguas) en cada imagen, sobre todo si la imagen tiene zonas de color lleno. Estas matrices de datos se unifican en un determinado código, de modo que en lugar de transmitir el brillo, el color y la saturación de cada elemento de la matriz, sólo se transmite lo que podríamos llamar el nombre de esa matriz. De este modo, con este método llamado exploración con redundancia se puede ahorrar una enorme cantidad de información y permitir que el disco incremente su capacidad. Cuando el sistema falla, el reproductor trata de reemplazar la información faltante con la información anterior pero si esa información también falta, no hay modo de recuperar una imagen completa ya que el decodificador no sabe qué matriz corresponde a cada sector de la misma y se producen parches cuadrados en la imagen. (*2) Cuando el pixeleo es muy grande el reproductor conserva fija la última imagen explorada normalmente, porque
En los DVDs se emplean estándars de compresión más eficientes, tales como el MPEG-2 para vídeo (el estándar de codificación que se utiliza para la teledifusión digital) y AC-3/MPEG-2 para audio. Con ellos se pueden almacenar hasta 133 minutos de vídeo y audio de alta calidad en un DVD-5 (el más pequeño de la gama), incluyendo además un sinfín de prestaciones adicionales. De esta manera se ha dotado al disco óptico de 12 cm de la capacidad suficiente para contener una película de cine. Así nace la gama DVD, que está compuesta actualmente por: · DVD Vídeo · DVD Rom · DVD Audio Cada uno de ellos presenta ventajas para un sector en concreto, pero gracias a la total compatibilidad entre ellos, y con sus antecesores (CD y CD-ROM) no generan conflictos técnicos a los usuarios. El Soporte Disco óptico de 12 cm. Es el tamaño estándar actual utilizado para CD audio, CD-Rom, Foto CD y Vídeo CD. - Gran capacidad de almacenamiento (desde 4,7 hasta 17 Gigabytes) - Duradero. No se desgasta por la lectura. - Estable. No es alterable por campos magnéticos y es muy resistente al calor. - Cómodo, ligero y de tamaño compacto, es fácil de manejar, almacenar y coleccionar.
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EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN NRO 1 Análisis rápido de las etapas de señal 1() () () ()
¿Qué se guarda en un disco? A) Números decimales B) Números binarios C) Señales analógicas D) Señales hexadecimales
2La estabilidad de rotación de un disco CD ( ) A) Tiene mucha importancia ( ) B) Tiene poca importancia porque se leen datos ( ) C) Tiene poca importancia porque existe un dispositivo intermedio de memorización ( ) D) Varía entre el primer y el último tema 3() () () ()
En un CD la señal grabada es idéntica a la original A) Sí B) No C) Si, porque no existe ruido de cuantificación D) No, porque existe ruido de cuantificación
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El código de transmisión sirve para: A) Aumentar la capacidad del disco B) Permitir extraer el clock de los datos leídos C) Reducir el ruido de cuantificación D) Aumentar la velocidad de transmisión de datos
5- ¿Cuál es el PIT más pequeño y el más largo adoptado para un CD? ( ) A) De 1T a 10T ( ) B) De 2T a 9T ( ) C) De 3T a 11T ( ) D) De 5T a 15T
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6- La señal proveniente del pick-up tiene flancos ( ) A) Abruptos ( ) B) Abruptos pero redondeados en su parte superior e inferior ( ) C) Con pendientes considerables ( ) D) Redondeados y con pendiente 7El recortador o data slicer permite ( ) A) Recuperar la señal EFM generada durante la grabación ( ) B) Recuperar la señal RF ( ) C) Reducir el ruido de cuantificación ( ) D) Decodificar los datos de audio 8() () () ()
La función principal del PLL de datos es: A) Controlar la velocidad de giro del disco B) Recortar la señal RF C) Generar la señal EFM D) Generar el clock de lectura de datos
9- ¿El cristal de 4,321MHz, determina la velocidad de lectura de datos? ( ) A) Sí ( ) B) No ( ) C) No, hasta que engancha el PLL ( ) D) No, porque la lectura de datos es asincrónica 10- ¿Cuántos CAFase tiene el bloque de lectura y velocidad de rotación? ( ) A) 1 ( ) B) 2 ( ) C) 3 ( ) D) 4
En esta lección comenzamos a explicar el funcionamiento de un reproductor de discos DVD de última generación, analizando los diferentes tipos de DVDs que fueron apareciendo en nuestro mercado y los que recien comienzan a hacer su ingreso para completar la línea de productos. Además, entregamos el segundo examen de autoevaluación para que el lector analice sus conocimientos sobre CD.
Introducción Los primeros DVDs que aparecieron en Latinoamérica eran simples reproductores de películas. Sólo reproducían discos DVDs; no podían leer ni siquiera un CD o un CDROM. Poseían un pick-up con un sólo láser de color rojo con una lente de foco fijo, cortada sólo para reproducir DVDs. Su tamaño era considerable, aunque internamente estaban prácticamente vacíos. En realidad el tamaño de la planta no cambió mucho desde esa época; lo que sí cambió es la altura de los gabinetes. De los 12 o 15 cm de altura originales, ahora sólo quedan 4 cm. ¿La razón? Simplemente porque ésa es la moda y el que no sigue los caprichos de la moda no vende. Pero no todas las modas son sanas. Esta es particularmente perniciosa para el funcionamiento de los equipos. Muchos equipos sólo se diferencian en la altura de su gabinete y en la disposición de materiales. Es decir: el circuito es el mismo, pero las plaquetas son muy diferentes. En los viejos equipos eran mucho
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más grandes, se trabajaba con una gran comodidad y lo más importante: los circuitos integrados tenían más posibilidades de entregar su exceso de calor al medio. El aire tenía lugar para entrar e interaccionar con los disipadores y salir sin necesidad de dar grandes curvas. En el momento actual, el aire apenas entró por el piso y ya tiene que salir por el techo. La pared trasera no tiene posibilidades de introducir aire fresco ni de sacarlo. Si Ud. toca el gabinete metálico por arriba del driver o por arriba de la fuente lo encuentra realmente caliente. El calor es enemigo de la precisión y si esto ocurre justamente en el equipo que requiere mayor precisión, estamos invitando al diablo a que provoque una falla. ¿Por qué decimos que el DVD es el equipo que requiere una mayor precisión mecánica en su funcionamiento ¿Por qué los brazos del surco en espiral de un DVD están separados por un pitch de tan sólo 0,74µm (la mitad que en un CD) y el láser debe apuntar al surco con esa precisión y seguirlo aún con el disco girando a una velocidad tangencial de 3,84m/S (3 veces más rápido que un CD) sin alejarse del centro del surco más de 1/10 del pitch, es decir 0,074µm. Así las cosas, existen algunos circuitos integrados de servo, pertenecientes a las primeras versiones de equipos de baja altura de gabinete, que simplemente no funcionan bien a las temperaturas internas de esos equipos. Si Ud. reemplaza esos integrados por integrados fabricados en el momento actual (en el año 2007), el equipo funciona correctamente. Si Ud. lo reemplaza con otro integrado sacado de un equipo fabricado en el año 2004 se produce congelamiento o pixeleo de la imagen en el final de las películas, sobre todo en los días muy calurosos. Si observa el código de los dos integrados, no encuentra la más mínima diferencia, salvo la fecha de fabricación (normalmente codificada como un número de cuatro cifras, en donde las dos primeras cifras corresponden a la semana del año en que se fabricó y las dos últimas al año; por ejemplo 0405 significa que se fabricó en la última semana de enero del 2005). Esto es, por supuesto, un grave problema para el reparador solitario, porque si no está enterado de este tema no va a poder reparar ese DVD, o más probablemente lo va a entregar como reparado si lo prueba sin tapa. En nuestro curso trataremos de salvar el problema, informando a nuestros alumnos de estos casos especiales a medida que vayamos avanzando en el análisis de un DVD moderno.
Equipos Multinormas y Códigos Regionales (formatos y normas) Nuestro curso se llama Curso de DVD, simplemente porque de algún modo hay que llamarlo (originalmente estas siglas sig-
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nificaban “disco video digital”, pero en la actualidad sus propios creadores dicen que significa disco versátil digital). El nombre elegido para el curso es el que utilizan los usuarios para describir sus equipos, pero en realidad deberíamos llamarlo curso de discos ópticos digitales, porque vamos a tratar el tema en forma muy amplia, incluyendo todos los formatos que pueden reproducir los equipos actuales. Aunque parezca una jerga imposible de descifrar, debemos utilizarla para entender qué es lo que puede reproducir un DVD determinado. Así que sin pensarlo demasiado, nos introduciremos en las prestaciones de un reproductor. En forma muy genérica, podemos decir que un equipo actual lee todos los CDs y DVDs de uso comercial y todos los formatos que lee una lectora de CDROM o de DVDROM incluyendo los formatos específicos de cámaras fotográficas. Es decir que un reproductor de DVD, además de reproducir los discos DVD, reproduce los discos de su reproductora de CDs y los discos de su computadora. Por supuesto que convierte todo lo que lee, en una norma de TV antes de enviarlo a sus salidas y de allí a su TV. Existen algunos pocos equipos que tienen salida para PC. Un caso especial, es un formato reciente que suele confundir hasta a los usuarios más eruditos y que tratamos por separado en un extenso apéndice de esta entrega. Se trata del formato VCD y SuperVCD. Realmente se trata de un formato que deberíamos incluir entre aquellos que acepta nuestra PC. Se trata de un formato originalmente creado para que los usuarios de PC, que no tienen grabadora/reproductora de DVD, puedan ver video en sus máquinas PC. Muchos usuarios, acostumbrados a colocar esos discos en su reproductor de DVD y ver una película, los confunden con discos DVD a pesar de su notablemente menor calidad de imagen. Para complicar el panorama, no faltan comerciantes inescrupulosos que venden reproductores de VCD como si fueran reproductores de DVD y le regalan películas en VCD a sus clientes para que demoren en reconocer la trampa. Un reproductor de última generación puede reconocer los siguientes formatos de disco óptico: 1) CD: formato clásico del CD de música. 2) VCD (compact disc video): formato de video grabado en un CD de datos, mediante un programa que se coloca en la PC. Si la PC tiene una placa de video, se pueden grabar hasta 120 minutos de video en un CD común de datos. Por supuesto que el video se comprime antes de grabarlo y por lo tanto pierde definición. Las imágenes son algo peores que en un videograbador VHS (unas 250 líneas). El reproductor de VCD tiene un software de video similar al de la PC y por eso puede leer estos discos. 3) SVCD (super compact disc video): formato similar al anterior pero con una definición mejorada, que requiere dos dis-
cos CD para grabar una película de largometraje (350 líneas aproximadamente). 4) MP3: formato de audio comprimido que tiene menos calidad que el CD común, pero que ocupa mucho menos espacio de disco rígido de la PC. Es el formato por excelencia cuando se desea enviar información de música por Internet. Por supuesto que al tratarse de una señal de datos, la información que se envía por Internet puede también guardarse en un CDROM de datos y reproducirlo en el reproductor con un gran ahorro de espacio de disco. Por ejemplo. En un sólo CDROM se pueden grabar todos los temas de los Beatles o todas las sinfonías de Beethoven. También se pueden grabar estos datos en un DVDROM acumulando 8 veces más información de audio que en un CDROM. 5) VPEG, TIFF y KODACK PICTURE: las cámaras fotográficas actuales guardan las imágenes en tarjetas de memoria extraíbles. Los formatos utilizados para ello son los mismos que utilizan los programas para edición fotográfica que posee la PC (PHOTOSHOP, PHOTOSTILER, ETC.). Los reproductores actuales permiten reproducir discos CDROM que posean archivos con estas extensiones. 6) MPEG4: las cámaras fotográficas actuales y las cámaras de video guardan imágenes en movimiento en archivos digitales con esta extensión. Estos archivos se pueden guardar en un CDROM o en un DVDROM y reproducirlos en nuestro TV. 7) CDRW: los discos CD de datos o CDROM sólo se pueden grabar una vez porque operan quemando la superficie metalizada del disco virgen. Un CDRW es un medio magnético óptico que puede regrabarse en múltiples oportunidades. Entre un CDROM y un CDRW existen algunas diferencias de coloración que hacen, a veces, imposible su reproducción en un reproductor de CDROM común (un centro musical). Los equipos reproductores de DVD tienen en cuenta estos cambios y se adaptan reproduciendo los discos sin mayores problemas. NOTA: además de todo lo visto, es necesario tener en cuenta el formato de la grabación de audio de las películas DVD. Algunas están grabadas según el formato de audio de Dolby, en tanto que otras poseen el formato Prologic II. Esto no significa que su reproductor reproducirá sin sonido si Ud. no posee el decodificador adecuado. Los canales principales I y D siempre se reproducen. Pero si Ud. tiene montado un Home Theater con 5 + 1 canales deberá tener el decodificador adecuado para la película si desea escuchar los 5 + 1 canales, porque en el caso contrario sólo se reproducen los canales I y D. (Nota: la nomenclatura 5 + 1 se refiere a que el sistema tiene 5 canales con gama de audio completa y uno con gama de audio restringida, ya que sólo reproduce bajos hasta los 300Hz).
Compatibilidad de un Reproductor de DVD Moderno En el momento actual, muchos reproductores llegan al taller de reparaciones simplemente por un problema de compatibilidad. El usuario está cometiendo algún error al usarlo y por eso no consigue una reproducción adecuada. El tema de la compatibilidad es tan complejo que debemos dedicarle el tiempo suficiente para que el lector lo comprenda profundamente. Vamos a imaginarnos que Ud. desea reproducir un disco en un reproductor de discos DVD y no sabe de qué disco se trata. Ante un caso tan genérico, lo primero que debe verificar es si se trata de un DVD o de un CD. Si es un CD deberá averiguar si se trata de un CD de música o de un CDROM. Si es un CDROM deberá determinar si está grabado con alguno de los formatos que reconoce el reproductor. ¿Cómo se determina de qué tipo de disco se trata? Es imposible hacerlo a simple vista si no está indicado en su gráfica; es decir si se trata de un disco comercial su etiqueta debe indicar de qué se trata. Si se trata de un disco grabado en una máquina casera, es prácticamente imposible determinar su tipo por observación visual. Pero lo más importante es cómo hace el reproductor de DVD para saber qué disco lee. Lo hace por prueba y error. Trata de leer una TOC con el láser de DVD (rojo) y si no lo consigue insiste con el láser de CD (infrarrojo). Si no encuentra ninguna TOC escribe “no disc” en el display y se detiene. Si encuentra una TOC la lee y de la posibilidad de realizar esa lectura sabe, en primera instancia, si se trata de un DVD o de un CD. Luego debe analizar el tipo de formato con que está grabado y eso se obtiene de la misma TOC. En efecto, los primeros datos indican de qué formato se trata para que el micro pueda analizar si la estructura de la TOC es correcta, o los datos son incongruentes. Si los datos son congruentes con algunos de los formatos especificados, se guardan en el micro para organizar la lectura del disco. En la TOC no sólo están grabadas las posiciones de los datos. También se guardan las características de la grabación como la curva de enfatización (cuando es un CD comercial de audio) o el tipo de codificación del audio (Dolby o Prologic) o la norma de video, si es un DVD. Es decir que aún en el caso de que se trate de un DVD, se deben cumplir varias cosas más para asegurarnos una reproducción adecuada. Si el equipo fue comprado en un país con PALN, deberá poseer por lo menos esa norma como tipo de señal a emitir. Por lo general son por lo menos binorma y poseen la norma de TV del país y NTSC, ya que la mayoría de los TVs actuales poseen esas normas. Eso es lo que ocurre en los países más desarrollados. Si los desarrolladores de equipamiento electrónico visitaran alguno de
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los países de América, se sorprenderían al ver la gran cantidad de aparatos de TV, PALN solamente, que aún funcionan tan bien que sus dueños se niegan a reemplazarlos (yo soy uno de ellos, que no cambio mi viejo Tonomac de 27” que yo mismo diseñé). En el mundo desarrollado se considera que un TV puede funcionar por 3 ó 4 años, ya que luego el usuario lo cambiará, tanto si funciona bien como si funciona mal, porque seguramente ese TV no tendrá todos los adelantos necesarios como para asegurar su compatibilidad con otros equipos modernos. De cualquier modo, si bien es técnicamente posible transformar cualquier norma de TV en otra, por lo general sólo se transforman normas que posean la misma frecuencia horizontal y vertical. Por ejemplo, un reproductor que emita en PALB (Europa) puede convertirse en un reproductor de PALN (Argentina y Uruguay) porque ambas normas son de 50Hz y 15.625Hz. Un reproductor que emita en NTSC (EEUU, Chile, Paraguay, etc) puede convertirse en un reproductor de PALM (Brasil) porque ambas normas son de 60Hz y 15.750Hz. ¿Cuál es la razón de este proceder por parte de los fabricantes? Si no deben cambiar las frecuencias de H y V el problema se resuelve con circuitos analógicos muy económicos. Si se debe cambiar la frecuencia, el problema debe resolverse con técnicas digitales. Se debe convertir la señal analógica de TV en una señal digital con un conversor A/D y luego guardar, por lo menos, un campo completo en una memoria. Posteriormente se saca la información de la memoria a las nuevas frecuencias vertical y horizontal y se la envía a un conversor D/A para sacar una nueva señal analógica convertida en su norma. Todas esta conversiones y memorizaciones hacen que el conversor resulte mucho más caro que todo el reproductor de DVDs. Pero como para el procesamiento trucado de la información se requiere una memoria que guarde varios cuadros, no sería extraño que aparezca algún reproductor que realiza una transformación completa de normas con diferente base de tiempo. ¿Por qué el reproductor de DVD debe ser conectado a un TV binorma para obtener una reproducción de imagen adecuada con los sincronismos correctos y buen color? Porque el disco DVD que se graba en una determinada norma, no se puede reproducir en otra. Si la película se filmó en EEUU, cuando se realizó la transformación de película a señal electrónica se eligió la norma correspondiente a ese país (en realidad, en el momento actual las películas se filman directamente en forma electrónica en una norma de estudio de altísima definición que no es ninguna de las nombradas aquí). Si la película original está en NTSC el reproductor la emite en NTSC y
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por lo tanto el TV debe poseer esa norma obligatoriamente. Si no la tiene, teóricamente la señal debería verse en blanco y negro y con el vertical desenganchado pero con buen sonido. En el momento actual, los TVs cortan el video y silencian el audio, si el vertical está desenganchado; así que lo más probable es que observe una pantalla azul y un profundo silencio. La mayoría de las películas están grabadas en NTSC o PALB. Si por ejemplo Ud. vive en un país que tenga PALN, el reproductor realiza la transformación de PALB a PALN en el mismo momento en que realiza la conversión de señal digital a analógica o después con un proceso analógico de heterodinaje (conversión de la subportadora de color de 4,43 a 3,58 MHz). Resuelto todo la anterior, se puede presentar aún un problema de compatibilidad debido a la existencia de diferentes regiones geográficas para los reproductores de DVDs. En efecto los reproductores deben ser fabricados para funcionar solo con los discos de la región correspondiente. Por ejemplo, en EEUU el código regional es el 1 y los reproductores comprados en esta zona sólo deberían reproducir discos grabados para esa región, que es donde salen más temprano. Un reproductor de zona 5 por ejemplo no puede reproducir esos discos (o no debería reproducirlos según el deseo de las productoras de cine) porque en esa zona los estrenos en los cines, pueden ocurrir con un desfasaje de varios meses y ninguna productora desea que sus estrenos se vean antes por DVDs alquilados en un videoclub. El código regional es un conjunto de bits que son emitidos por el disco al comienzo de la reproducción. Si la cadena de bits emitida en ese momento no coincide con la guardada en la memoria del DVD, aparece el texto “Región Equivocada” (region code bad) y se suspende la reproducción. Cuando los productores de películas solicitaron a la empresas fabricantes la inclusión del código regional, en los países de región 2 3 4 y 5 se percibieron algunas sonrisas cómplices de la gente dedicada a la piratería tecnológica. Una protección tan tonta es muy fácil de bloquear. Basta con un pequeño microprocesador PIC de 8 patas que analice los bites que salen del disco y los transfiera a la salida en todos los casos salvo cuando llega a una cadena de bits correspondiente al código regional. En ese caso interrumpe la transmisión y genera el código deseado para continuar con la reproducción. Así se rompieron las protecciones por región de los primeros reproductores de DVD que salieron al mercado. En el momento actual no es necesario el agregado de ningún microprocesador. Actualmente la modificación que se realiza es solo por el modo service del reproductor. En efecto, en el momento actual las empresas fabricantes hacen los equipos para todas las regiones (por un problema de costo) y luego los predisponen en la región correspondiente mediante el modo servi-
ce. Si Ud. posee el modo service, tiene la posibilidad de predisponer el equipo para la región 1 y ver los últimos estrenos al mismo tiempo que en EEUU o Canadá. Inclusive en muchos casos en que el usuario tiene acceso a discos de diferentes regiones y es suficientemente versado en el tema, es él quien entra al modo service y predispone su máquina, según claras indicaciones de su reparador de confianza. Nota: existen máquinas donde el cambio de región se puede realizar sólo por 3 ó 4 veces. Se supone que en algún momento las productoras de cine terminarán con este sistema de protección tan segregacionista en la medida en que ya no lo necesiten. En efecto, la única razón de su existencia es el uso de los mismos rollos de película en las diferentes regiones en que fue dividido el mundo. Esto implica un enorme esfuerzo de logística que sólo se entiende por el alto costo del material fotográfico. En el momento actual existen medios electrónicos para transmitir la información de una película mejor que con material fotográfico, sobre todo porque el costo del medio de resguardo de la información es insignificante y además no se deteriora con el uso. Sí, adivinó, el mismo disco DVD que fuera visto por las productoras de cine como un peligro económico, en el momento actual se ha transformado en un medio idóneo para grabar las películas que se proyectan en los cines. Por supuesto que no se trata del mismo sistema hogareño, sino de uno creado a propósito para guardar la enorme información necesaria que contiene una película comercial. En efecto, en el momento actual una película comercial puede ser guardada en una serie de varios discos DVDROM que se decodifican en una computadora, se guardan en un disco rígido y por último se visualizan sobre tres pequeñas pantallas de cuarzo líquido cada una con un filtro rojo verde o azul que son por último proyectadas superpuestas en la pantalla real. Este sistema es muy caro de implementar porque implica abandonar el sistema actual de proyección. Pero una vez implementado, es sumamente económico porque prácticamente no requiere logística (la información se puede transmitir inclusive por Internet aunque no se haga en tiempo real). Cuando este sistema se haya popularizado en el mundo, los estrenos de las últimas películas podrán realizarse al mismo tiempo en todas las regiones del mundo, terminando con un enojoso sistema de prioridades y el disco DVD recibirá un nuevo impulso dando lugar a un nuevo equipamiento para el hogar que reemplazará definitivamente al viejo videograbador. Una sola cosa arroja algo de sombra sobre los reproductores de DVD y su implementación definitiva en el mundo. Se trata de los nuevos TVs con disco rígido y la extraordinaria difusión de Internet de banda ancha. ¿Es posible que las emisiones TV cambien, del cable pago o las emisiones por aire, al enlace por Internet de banda ancha? Sí, es posible y ya se están reali-
zando experiencias al respecto, pero por ahora parece que el camino más probable será el de los discos DVD y las emisiones por cable o satélite pago de TV, por lo menos en los países de América Latina. Lo que sí queda bien claro es que en la medida que se recuperen lentamente las economías regionales de los países del tercer mundo, el TV va a tener una preponderancia cada vez mayor en la casa de los usuarios y si bien es muy difícil que cada casa tenga un Home Theater como en Europa o EEUU, seguramente el living de nuestras casas se transformará en algo parecido, con TV de 16/9 de definición mejorada y sistemas de audio de 5.1 canales. Si se conectará a un reproductor de DVD, o a Internet nadie lo puede saber, pero aparentemente el TV será el nexo de unión entre la familia y el mundo. Inclusive puede llegar a ocurrir que la PC y el TV se transformen en un solo equipo con un monitor de pantalla gigante que pueda seleccionar información de Internet de cable o de aire. ******
DVD por Internet Necesitamos su ayuda. El mundo del DVD es muy reciente y poco transitado, hasta ahora, desde nuestros países de América latina. Los que amamos a la naturaleza sabemos encontrar senderos en la selva. El mundo del DVD en Internet es parecido a una selva prácticamente virgen. Necesitamos que la transite junto con nosotros y nos haga llegar sus comentarios sobre diferentes páginas, que dan ayuda gratuita sobre diferentes temas relacionados con la reparación de DVDs. Vayamos a un ejemplo. Yo encontré, por casualidad, una página llamada http://www.videohelp.com/ que parece muy interesante. Sé que tiene información sobre la modificación de la región de un DVD, pero nunca navegué por ella y no conozco el camino para llegar a buen destino. Necesitamos lectores curiosos que generen informes de navegación, para publicar en la revista, con mención del autor. Como descuento que van a llover las colaboraciones, conseguí que unos de mis lectores más consecuentes y excelente alumno de mis cursos, colabore conmigo en la tarea de ordenar los correos entrantes y verificar los informes de navegación antes de publicarlos. Por favor envíe sus colaboraciones a:
[email protected] a nombre de Christian Villarroel. Desde ya muchas gracias.
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EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 2 Análisis Rápido de un Reproductor de DVD Moderno
1- ¿Cómo es el movimiento del pick up óptico? ( ) A) Por saltos desde adentro hacia fuera ( ) B) Por saltos desde afuera hacia adentro ( ) C) Movimiento continuo desde adentro hacia fuera ( ) D) Movimiento continuo desde afuera hacia adentro 2- ¿Cuántos grados de libertad posee una lente de CD? ( ) A) Uno: hacia arriba y hacia abajo ( ) B) Dos: hacia arriba y hacia abajo ( ) C) Tres: arriba/abajo y desde adentro hacia fuera (radial) ( ) D) dos: arriba/abajo y desde adentro hacia fuera (radial) 3- ¿Cuántos drivers tiene asociado una bandeja óptica? Considerar los mecanismos de carga de disco. ( ) A) 4 Bobina de foco; bobina de tracking; motor de foco; motor motor de tracking ( ) B) 4 Bobina de foco; bobina de tracking; motor de sled; motor de tracking ( ) C) 4 Bobina de foco; bobina de tracking; motor giradisco; motor de tracking ( ) D) 4 Bobina de foco; bobina de tracking; motor giradisco; motor de sled 4- Cuando la lente está enfocada, la iluminación sobre los fotodiodos tiene forma: ( ) A) Circular ( ) B) Elíptica ( ) C) Difusa ( ) D) Cuadrada 5- Cuando el led rebota en el centro del zurco hipotético tiene: ( ) A) Más iluminación en los fotodiodos BC que en los AB
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( ) B) Más iluminación en los fotodiodos AB que en los BC ( ) C) Igual iluminación sobre los cuatro fotodiodos ( ) D) Los cuatro fotodiodos están a oscuras 6- ¿Cuál de las siguientes igualdades corresponden al error de foco? ( ) A) FE = (A+C) - (D+B) ( ) B) FE = (B+D) - (A+C) ( ) C) FE = (B+C) - (A+D) ( ) D) FE = A+B+C+D 7- Las señales de FE y TE se aplican al: ( ) A) Driver sin necesidad de procesamiento ninguno ( ) B) Decodificador de datos ( ) C) Driver previa una amplificación ( ) D) Driver previa una amplificación y un filtrado 8- La búsqueda de foco sirve para que la lente se ubique: ( ) A) En un punto en donde la luz recogida sea nula ( ) B) En un punto donde FOK pasa al estado alto ( ) C) En un punto donde FZC sea nulo ( ) D) En un punto donde la señal RF sea máxima 9- El motor radial se enciende cuando: ( ) A) RF se reduce a un valor menor a 1V ( ) B) La lente llega cerca de su máxima elongación ( ) C) Cuando hay que cambiar de tema ( ) D) Transcurren 500mS de lectura 10- La señal RF tiene una amplitud normal del orden de los: ( ) A) 1,2V ( ) B) 1,6V ( ) C) 0,5V ( ) D) 0,6V
Con lo visto hasta ahora nos pusimos en camino... Ahora comenzamos realmente a tratar el tema del DVD ordenadamente, empezando por una comparación entre el CD y el DVD en los que respeta al tamaño y tipo de discos, su compatibilidad y su retrocompatibilidad.
Introducción El DVD es suficientemente nuevo como para que los mismos técnicos no conozcan el detalle de los diferentes tipos de discos existentes en el momento actual y las posibilidades futuras de aplicación. Es común que cuando el autor pregunta cuál es el espesor real de un DVD comparado con un CD, todos los alumnos contesten: tienen el mismo espesor. En realidad no es así, el espesor de un DVD es exactamente la mitad que el espesor de un CD sin embargo, cuando se los vende comercialmente se les coloca un respaldo de plástico de forma tal que tenga un espesor idéntico al del CD para que los sistemas de ingreso de disco sean un 100% compatibles. Por otro lado, de ese modo se refuerza el disco evitándole daños. Como éste, existen muchos otros datos prácticos que el reparador debe conocer para realizar su trabajo a conciencia y con total conocimiento de los hechos.
Comparación entre el CD y el DVD A esta altura del desarrollo tecnológico no se puede decir que el CD es un disco de audio y el DVD uno de video. Ambos deben considerarse como plataformas digitales de acumulación de datos, ya que en definitiva, lo que se guarda en ambos discos es información digital. Un CD puede contener sólo información de video (tal vez deberíamos aclarar que en un CDRAM) y un DVD só-
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lo información de audio. Todo depende la organización que guarden los datos en cada disco. Para comparar los discos es conveniente analizar solamente su capacidad de acumulación de datos. El CD sólo presenta versiones con grabación en una sola cara aunque nada prohíbe la utilización de dos CD unidos por su espalda formando un solo disco de 2,4 mm de espesor. Sin embargo, dicha estructura no está aceptada como un producto comercial. Aunque parezca extraño, el DVD admite 4 estructuras físicas diferentes a saber: simple capa; doble capa; una sola cara; dos caras. La versión de doble capa tiene una capa clásica totalmente reflejante y otra que permite reflejar y transmitir (semitransparente), tal como se observa en la figura 1. ¿Por qué las versiones de mayor capacidad son prácticamente desconocidas? Porque el DVD tiene tal capacidad que difícilmente se necesita multiplicar la capacidad original de una cara. Sin em-
bargo, suponemos que esto va ser transitorio y a medida de que su uso se haga común se utilizarán todas sus posibilidades. Ambas capas de reflexión, la total y la parcial se diferencian sólo por su espesor. La capa intermedia tiene un metalizado con un espesor tan pequeño (casi molecular), que permite que el potente rayo láser la atraviese para llegar a la segunda capa, que por ser de mayor espesor no permite que la luz la atraviese. La fabricación de un disco de doble capa se realiza utilizando dos discos de plástico transparente de 0,6 mm de espesor. Primero se estampan ambos discos, cada uno con la información correspondiente y luego se pegan con un adhesivo que tiene el mismo coeficiente de reflexión que el plástico. En los de una sola capa, el segundo disco no tiene capa metálica y opera como un respaldo inerte para que todo el disco tenga el mismo espesor que un CD (1,2 mm). Cuando se debe fabricar un DVD de 4 capas, se estampa un disco y se metaliza con una capa suave; luego se cubre con una capa de resina del espesor de un cabello que se estampa a su vez y se metaliza posteriormente. Luego se construye otro disco similar que se pega al primero. Observe el lector que las capas se se-
Figura 1 - Diferentes formatos de disco DVD
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Figura 2 - Gráfico comparativo de los pits del CD y DVD.
leccionan por un lado con el enfoque de la lente y por otro desvía aleatoriamente y se reduce su intensidad, aumentando con la acción de retirar el disco y colocarlo con la otra cara la probabilidad estadística de pérdidas de lectura. Para comhacia abajo. Suponemos que con el tiempo se fabricarán repensar este efecto, cuando se agrega una capa intermedia se productores que lean las dos caras sin necesidad de retirar el utiliza un paso de la espiral algo más abierto. disco, ya sea usando dos pick-ups o uno solo que cambie de Por eso un disco de doble cara con una sola capa tiene cara como ocurría en los videodiscos. más capacidad que un disco de una sola cara con doble caEs absolutamente evidente que con 4 caras se puede acupa. mular 4 veces mas información. Sin embargo, la pretensión Pero en un caso, para leer el disco, totalmente se lo debe de los diseñadores de DVD llegaba mucho más allá. Ellos predar vuelta y en el otro caso no. tendían alrededor de 2 horas de vídeo por cara y entonces Con todas estas consideraciones se puede realizar un debían modificar algo más. Un haz de láser tiene un diámecuadro comparativo entre el CD y el DVD que mostramos en tro mínimo que es proporcional a la longitud de onda del lála figura 4. Observe que el flujo de datos es diferente, pero ser utilizado. eso no implica un cambio de velocidad de rotación muy imSi en lugar de usar un haz infrarrojo se usa uno violeta, el diámetro del haz es proporcionalmente menor. Pero lamentablemente no era posible realizar un diodo láser práctico que emita en el violeta; por lo tanto los diseñadores utilizaron lo mejor que encontraron en ese momento que emite en el rojo, (ya existe una tecnología llamada blue ligth que trabaja con un láser azul; por el momento sólo se usa en una consola de juegos con una capacidad de disco Figura 3 - Gráfico comparativo de acumulación de datos del CD y el DVD de 50GB). Así y todo, el láser utilizado en el DVD permite reducir la separación entre los brazos de la espiral que forma el surco hipotético prácticamente a la mitad del valor original. Lo mismo ocurre con el largo de los pits (pozos), lo que permite deducir que la cantidad de información que se puede guardar en un DVD es 8 veces mayor que en un CD considerando una sola capa (ver figura 2). Como la capacidad de acumulación de un CD es de 0,68 Gb aproximadamente, se puede realizar un gráfico comparativo de capacidad de acumulación de datos como el mostrado en la figura 3. Como se puede observar, existe cierta pérdida de información a medida que se suman capas y caras. Esto se debe a que siempre debe considerarse que cuando el rayo láser atraviesa una capa para ir a leer en otra, su haz se
Figura 4 - Comparación de parámetros entre el CD y el DVD
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portante, ya que los pits, al ser más cortos, aumentan automáticamente el flujo de datos sin modificar la velocidad de rotación del disco.
equipos muy viejos de pick-up doble). Es decir que se usan dos lásers: uno rojo y uno infrarrojo sobre el mismo sistema óptico, acoplados por espejos semitransparentes (en algunos casos el acoplamiento se produce por láminas de 1/4 de lambda que filtran las diferentes frecuencias para aumentar el Compatibilidad entre el CD y el DVD rendimiento). Esto significa que la señal RF puede tener diferente amplitud en CD, comparada con la de DVD, además de Como ya hemos visto, prácticamente todos los reproducla diferencia de frecuencia. Esta diferencia deberá ser comtores modernos de DVD reproducen CDs de audio, CD ROM, pensada con un ajuste de corriente diferente para cada láser, DVD y DVD ROM. Evidentemente un reproductor de CDs no para evitar la saturación de las etapas de entrada o la pérdipuede reproducir DVDs, es decir que no existe retrocompatida de señal. En efecto, un DVD tiene dos presets de corriente bilidad. La reproducción de CDs se realiza con el mismo pickde láser uno para CD y otro para DVD y esto trae aparejado up usado para el DVD (salvo algún caso muy particular en una serie de fallas características. La conmutación debe ser evidentemente automática y aquí se presentó uno de los grandes problemas en el desarrollo de los reproductores compatibles. ¿Cómo determinar si el disco colocado es DVD o CD? El método utilizado está relacionado con la búsqueda de foco y la lectura. Si el disco colocado es un DVD, se producirá enfoque y lectura cuando la lente esté en posición adecuada para un DVD. Si el disco colocado es un CD ocurrirá lo mismo, pero en otra posición de la lente. Si se trata de un CD de doble capa por cada ciclo de búsqueda se producirán dos enfoques; uno para cada capa. Si es un CD se producirá sólo uno. Ver figura 5. Esto implica una modificación de la secuencia inicial con respecto al CD. El reproductor presupone inicialmente, que el disco es un DVD, ajusta la corriente de láser para DVD (generalmente un nivel más alto) y realiza un primer barrido con la lente. Tanto si aparece un solo pulso de FE como si aparecen dos, detiene la búsqueda en el punto del primer foco, mide si la luz reflejada le alcanza para continuar la secuencia. Si le alcanza enciende el motor de rotación y lee los datos del disco. En realidad, si puede leer, significa que el diámetro del haz es el correcto y eso ya es una confirmación de que se traFigura 5. Señales de FE en la lectura del disco. ta de un DVD. De cualquier modo los primeros datos que envía la TOC son para confirmar que se trata de un DVD. Si se aborta la lectura por cualquier causa se comienza a hacer una lectura como CD, encendiendo el láser correspondiente. Luego de confirmar de qué disco se trata, siempre se realiza una lectura de la estructura de datos, para saber si se trata de un DVD de video o un CD de audio o si son versiones RAM de los mismos. Como la lectura de la TOC la realiza el micro principal del sistema, puede ordenar la conexión de diferentes softwares grabados en la memoria para leer los discos. Piense en el reproductor de DVD como una pequeña computadora y no se va equivocar. Figura 6 - Espectro luminoso con láseres de CD y DVD.
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Observaciones Visuales del Láser Todos los técnicos que observan un DVD por dentro por primera vez, alejan la vista de inmediato al observar que el láser se ilumina como un flash. Inclusive en los diferentes foros de Internet dedicados al tema, es vox populi que mirar la lente del DVD en forma directa puede producir enormes daños a la vista (especia que se refuerza por el hecho de que los fabricantes suelen tapar el láser con una pieza de plástico negro a modo de pantalla, e indicar en la especificaciones de seguridad que no se debe mirar directamente al láser). Tratemos de explicar la verdad de este tema. El autor realiza, en sus clases, una demostración muy clara de por qué se puede mirar sin peligro, teniendo la precaución de hacerlo desde 30 cm. El láser de DVD es rojo, en tanto que el de CD es infrarrojo. Al caer dentro de la gama visible, la impresión es de que se trata de una fuente de luz mucho más intensa. Sin embargo no es así, ambos láseres tienen aproximadamente, la misma potencia y podrían producir el mismo daño a la vista. Más aún, el infrarrojo está directamente generando calor y podría producir más daño que el rojo, que produce mucha menos energía térmica y mucha mas energía luminosa. Tome un vasito de plástico (esos de las fiestas infantiles) y realice un calado con una tijera sobre unos de sus bordes de modo que pueda apoyarlo en la platina del pick-up de un reproductor que funcione correctamente, con el fondo del vaso hacia arriba. La idea es usar el fondo del vaso como pantalla de proyección a unos 15 cm de la lente. Pulse play para que el equipo comience a realizar una búsqueda. Y observará que sobre la pantallita se produce un circulo rojo bastante intenso que cambia de diámetro a medida que la lente se mueve y nunca tiene menos de un par de cm en su mínimo. Si va cortando los laterales del vasito de modo de acercar la pantalla a la lente, podrá observar que recién a distancias del orden de 1 cm, en cierto momento, se genera un punto muy concentrado y brillante. Si Ud. colocara su ojo en ese punto podría sufrir un daño eventual. Mirando desde 30 cm, el rayo luminoso tiene un diámetro del orden de los 10 cm y no genera energía como para dañar el ojo. ¿Por qué entonces tantas precauciones indicadas por el fabricante? En principio el tema de la pantalla de plástico negro es para evitar que entre luz y no que salga. En efecto, si el láser es rojo el conjunto de fotodiodos captores debe ser sensible al rojo y por lo tanto debe tener sensibilidad a la luz cercana al rojo, como por ejemplo lámparas incandescentes, luz solar
directa o indirecta, estufas infrarrojas, etc. etc, que puedan incidir durante el proceso de prueba del equipo cuando no tenga colocada la tapa. Otra razón, es que todo lo explicado ocurre si el sistema óptico del pick-up está en buenas condiciones. Basta con que la lente se haya desprendido de su pieza de montaje, para que el haz tenga otro comportamiento y pueda enfocarse a los 30 cm de seguridad. En conclusión. No vale la pena arriesgarse; sobre todo si Ud. puede armar un fotómetro montado sobre un disco, tal como lo indicamos en el curso de reproductores de CD de última generación de la colección del “Club de Saber Electrónica” (Editorial Quark). De todos los fotómetros indicados, trate de construir el que se monta en un disco y trate de armarlo con un conjunto de fotodiodos de un DVD en desuso. No es que uno armado con un conjunto de CD no funcione, funcionará pero puede ser que tenga menos sensibilidad para el DVD que para el CD. Por lo tanto, el primer dispositivo que le indicamos construir es un fotómetro de disco, para que Ud. pueda medir la potencia de emisión en forma automática, tanto para CD como para DVD ya que el equipo los encenderá en secuencia. El valor es absolutamente nulo porque se construye con materiales de recuperación. En la figura 6 le mostramos una figura en donde se puede observar el espectro de emisión luminosa, con una marca en las frecuencias de emisión del CD y del DVD. El autor suele escuchar muy seguido el siguiente comentario. ¿Cómo si yo no tengo fotómetro, mido la corriente por el transistor driver de láser que es lo mismo? Y así es como se realiza una medición, que no le dice nada respecto de la emisión de luz. Es como medir la potencia de un motor analizando el consumo de combustible. Si todo anda bien, existe una equivalencia entre la potencia eléctrica entregada al láser y la potencia luminosa saliente (y entre el consumo de combustible y la potencia de un motor). Pero si nos dan un equipo para arreglar, es porque tiene una falla y en ese caso no podemos confiar en nada ni en nadie y mucho menos en un dispositivo como el láser, que tiene una vida limitada. El láser se alimenta con una fuente de corriente; por lo tanto, dentro de un amplio rango, la corriente está fijada por el circuito y no por el propio láser. Recuerde que en una fuente de corriente, la corriente circulante no depende de la carga. La corriente de una fuente de corriente, es como la tensión de una fuente de tensión; por más que cambie la carga, esos parámetros se mantienen constantes. ********
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EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 3 El diodo láser 1- ¿Por qué se utiliza luz monocromática como fuente del pick up óptico? ( ) A) Para que sea más fácil sintonizar el amplificador RF ( ) B) Para que los fotodiodos puedan recorrer más señal ( ) C) Para obtener un foco preciso ( ) D) Las respuestas B y C son correctas 2- Para que se produzca emisión láser ( ) A) Debe superarse la tensión de barrera del diodo láser ( ) B) Debe superarse la corriente de codo del láser ( ) C) Debe superarse una corriente de 2,5mA ( ) D) Debe alimentarse el diodo láser en inversa 3- ¿Cuál es la disposición de diodos láser/monitor más utilizada? ( ) A) Ambos ánodos a masa ( ) B) Ambos cátodos a masa ( ) C) Cátodo del láser y ánodo del monitor a masa ( ) D) Ánodo del láser y cátodo del monitor a masa 4- La corriente del diodo láser modifica la amplitud de: ( ) A) La señal RF ( ) B) La señal TE ( ) C) La señal FE ( ) D) Todas las respuestas anteriores son correctas, pero la que más se modifica es RF 5- La corriente de láser debe reajustarse al valor nominal ( ) A) Siempre que se realiza algún mantenimiento en el equipo ( ) B) Cuando el pick up es nuevo ( ) C) Cada vez que se limpia la óptica ( ) D) Cuando TE sea inferior a 1V
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6- Durante una reparación, cuando se usa un láser simulado: ( ) A) La corriente toma el valor nominal ( ) B) La corriente toma un valor mayor al nominal ( ) C) La corriente toma una valor menor al nominal ( ) D) La corriente es nula 7- Al trabajar con el simulador de láser; si la corriente por el diodo es nula significa que: ( ) A) El transistor driver está quemado ( ) B) El transistor driver no tiene excitación de base ( ) C) No le llega señal LDON al integrado driver ( ) D) Las tres respuestas anteriores son correctas 8- ¿Cómo le llega la señal LDON al driver de láser? ( ) A) Mediante el puerto de comunicaciones del integrado ( ) B) Por intermedio de una señal LDON proveniente de un integrado cercano ( ) C) Porque se conecta la fuente a la sección CD ( ) D) Todas las respuestas anteriores son correctas 9- ¿Quién emite la señal LDON? ( ) A) El micro ( ) B) El integrado procesador de servos ( ) C) El integrado decodificador del código CD ( ) D) El integrado de entrada 10- ¿Es posible que aún circulando una corriente doble de la nominal por un láser, el mismo siga apagado? ( ) A) Sí, cuando el láser oscila en UHF ( ) B) No, si circula esa corriente y el láser tiene una barrera cercana a la nominal debe encender ( ) C) Sí, porque cuando el láser se agota sigue funcionando como diodo led. ( ) D) Sí, porque el disco no llega a girar
Hemos visto una comparación entre el CD y el DVD, vimos los tamaños y tipos de discos, su compatibilidad y su retrocompatibilidad. En esta lección vamos a tratar el driver de los diodos láser.
Introducción ¿Qué diferencia hay entre un láser para CD y un láser para DVD? Salvo el color, no existe otra diferencia significativa. El láser de un CD emite en la región infrarroja, en donde el ojo tiene una respuesta muy pobre (pero pobre no significa nula, tiene una mínima respuesta que nos permite observar uno o dos puntitos rojos si miramos directamente la lente desde unos 30 cm). Como ya sabemos, el láser de DVD emite en la región visible del rojo, en donde el ojo tiene una buena respuesta. Por esa razón, en la observación directa de un láser de DVD, nos parece que emite una energía mucho mayor que la de un láser de CD. En realidad no es así, es el ojo el que se engaña; los diodos láser emiten prácticamente la misma energía. ¿Cuántos diodos láser tiene un DVD? En el momento actual todos los fabricantes optaron por utilizar dos; uno infrarrojo para CD y otro rojo para DVD. Pero los primeros reproductores híbridos (para CD y DVD) leían los discos CDs con el láser rojo de DVD. Esta solución fue luego abandonada porque generaba más complicaciones que ventajas. En efecto, salvando las distancias, en la lectura de un disco óptico, ocurre un fenómeno similar al del los discos de vinilo. Los discos de 78 RPM utilizaban una púa más gruesa que los discos de 33 RPM. Todo estaba en proporción a los surcos de ambos discos que eran mucho más anchos en el disco de 78. Si usábamos la púa gruesa para leer un disco de 33 el pick-up saltaba constantemente porque la púa no entraba en el surco y el sonido prácticamente no tenía agudos. Si usábamos la púa fina para el disco de 78 no saltaba, pero la
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salida era baja porque la púa transmitía mal la fluctuaciones de altura del surco. No estaba optimizada para ese trabajo. Cuando se pretende leer los pits de un CD con un haz de luz roja, cuya longitud de onda es bastante menor que la infrarroja, la luz que vuelve a los fotodiodos es mucho menor. Como la corriente de salida de los mismos es proporcional a la luz que ingresa en ellos, se obtiene una menor corriente detectada que requiere una amplificación posterior muy superior. Al requerir mayor amplificación se hace difícil rechazar el ruido y aumenta las pérdidas de bits con el consiguiente perjuicio para el sistema. Resumiendo, en los primeros equipos, sólo se pretendía leer DVDs y por lo tanto los pick-up sólo tenían un láser. En los equipos posteriores ya se pretendía leer DVDs y CDs de música. En ellos se utilizaba un sólo láser rojo con un resultado aceptable. En los equipos modernos se pretende leer discos CD grabados en grabadoras de PC. Esta grabación es mucho menos efectiva que la de un disco obtenido por estampado con una matriz y entonces se deben emplear dos diodos láser (cada uno con su propio diodo monitor o un empaquetamiento de dos diodos láser y un solo diodo monitor) acoplados con un prisma óptico, de modo que la luz salga siempre por la misma lente y retorne para incidir en un mismo conjunto de fotodiodos, sensibles tanto al infrarrojo como al rojo.
El Excitador o Driver de Láser Prácticamente todos los reproductores de DVD fabricados en oriente utilizan un circuito similar construido con un transistor bipolar PNP. Increíblemente este circuito es el mismo que tenía el famoso AIWA 330W y que reproducimos en la figura 1. Por supuesto que si el reproductor tiene dos láser tendrá dos drivers iguales y entonces el circuito se complica, porque los diodos láser nunca se deben encender al mismo tiempo (salvo en una condición muy particular que veremos más adelante). Pero por ahora analiFigura 1 - Driver de láser del cemos el circuito AIWA 330W.
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de un driver genérico único. Es evidente que la energía proviene de la fuente indicada como 5V en el circuito, aunque muchos DVD utilizan hoy en día, una fuente de 3,3V. El encargado de regular la corriente que circula por el diodo láser es TR1 y el encargado de controlarla es el circuito integrado, que contiene al excitador de láser y que generalmente es el primer integrado de la cadena. Los componentes L1 y C2 evitan que el láser oscile en frecuencias de microondas y el capacitor C1 genera un encendido suave y progresivo que incrementa la vida del láser. ¿En virtud de qué parámetro trabaja el CI para regular la corriente por el láser? Trabaja en función de la tensión presente sobre el diodo monitor. Este diodo puede trabajar tanto en directa como en inversa. La corriente inversa por el fotodiodo es fuertemente dependiente de la luz que incide sobre él. El circuito integrado genera una corriente constante que sale por la pata 6 y produce una tensión sobre el diodo monitor. El preset de ajuste modifica esa tensión para compensar las diferentes sensibilidades de los fotodiodos reales. Se puede considerar que es un ajuste del rendimiento o sensibilidad de dicho diodo y sirve para compensar las diferencias de producción del conjunto de diodos láser/monitor. El circuito integrado toma esa señal de entrada y genera la correspondiente señal de salida por la pata 5, para ordenar que TR1 conduzca más o menos corriente. También apaga el láser levantando la tensión, según las ordenes emanada por el micro y que llegan al integrado de entrada por el bus de comunicaciones. Este circuito tan simple suele ser absolutamente incomprendido por los reparadores y por esos insistimos en recordar su funcionamiento. En principio, es común que se suponga que el circuito funciona ajustando la corriente por el láser a un valor fijado por el fabricante (del orden de los 40 a 50mA). Tan es así que muchos reparadores ajustan esa corriente al valor nominal como primera acción de su método de trabajo. Ese proceder implica un total desconocimiento del tema. La corriente puede tener amplias variaciones de acuerdo con la horas de uso del láser. Cuando el láser es nuevo se ajusta en el valor nominal por medio de R1 y midiendo la tensión sobre R3. Por ejemplo si la corriente indicada por el manual es de 43mA, se ajusta la tensión sobre R3 a 430mV. Para realizar la medición se conecta el téster y luego se hace encender el láser colocando un disco en la bandeja. El disco no tiene mayor importancia porque lo que se mide con el diodo monitor no es luz reflejada en el disco; es un haz derivado directamente del haz principal del láser. Inclusive la lente puede estar sucia, fuera de foco o rayada; poco importa dado que no influye en la medición. Con el uso, el láser va perdiendo intensidad luminosa, pero esto genera una varia-
ción en la tensión de la pata 6 y el circuito interno la compen3V/10Ω = 0,3A ó 300mA. sa modificando la tensión de la pata 5. A menor intensidad de luz menor es la tensión de salida y mayor la corriente de Si la fuente es de 3,3V la corriente será: base y de colector del transistor. Si Ud. mide la corriente hacia el final de la vida útil del láser, puede encontrarse con va(3,3V - 2V) / 10Ω = 130mA lores de 60 o 70mA, que son correctos y no deben ser modificados variando R1. En este caso quedan algunas esperanzas de vida para el Decirlo es muy fácil, pero ese preset es el preferido de toláser, pero no muchas; porque a esa corriente puede durar 20 dos los principiantes, que lo tocan por tocar y sin medir nada. ó 30 segundos, luego muere inexorablemente deformado por Una tocadita y a probar con un disco es la práctica común. Y el recalentamiento. si no arranca se le da otra tocadita y otra más por las dudas. Ahora que conocemos los verdaderos peligros, debemos Así inclusive, está recomendado en alguna literatura extranjeencontrar un medio seguro de trabajar que preserve la vida ra “especializada” que llega a nuestro país. del láser. El dicho es: “soldado que huye sirve para otra gue¿Qué se debe hacer si alguien ya tocó el preset? Se lo derra”. Guarde el pick-up en una cajita y reemplácelo por un be ajustar con un fotómetro debidamente calibrado. También pick-up simulado, construido con un led y dos resistores según se puede realizar un ajuste indirecto midiendo la tensión RF. la figura 2. Pero en un DVD esa verificación no es sencilla de realizar, En la parte inferior de la figura se puede observar un dioporque la señal RF tiene una frecuencia de aproximadamente do láser simulado con tres diodos de fuente, un led y un resis30MHz y se debe utilizar por lo tanto, un osciloscopio de tor. 50MHz o un medidor apropiado. Si se trata de un DVD+CD La curva de este circuito es similar a la de un diodo láser, basta con hacerlo funcionar con un disco de CD para ajustar con una tensión de barrera de alrededor de 2V. El led es una el láser correspondiente, pero no hay cómo ajustar el láser de indicación visual de la corriente, impuesta por el circuito driDVD sin un osciloscopio de 50MHz. Posteriormente se debe ver. La corriente por el led se eligió para un brillo mediano, medir la corriente de láser y si supera a la corriente nominal cuando circulan 50mA por el láser simulado (corriente del led en más de un 40% se debe descartar el pick-up porque está 7mA). Cuando la corriente por todo el diodo láser simulado agotado. llega a los 100mA, la corriente por el led es de 10mA y por Nunca debe cambiar un pick-up y simplemente probar con un disco a ver si funciona. Ese es el mejor modo de arruinar un pick-up nuevo. Muchos pickup están arruinados por un cortocircuito en TR1 y si Ud. no lo cambia antes de colocar el pick-up de reemplazo, corre el peligro de quemarlo. Un par de segundos a 200mA y el láser pasa a mejor vida. Un pequeño cálculo de la corriente por el láser cuando TR1 se pone en cortocircuito, puede ser algo muy didáctico al respecto. Si el transistor se pone en corto, el único elemento limitador de corriente que queda en el circuito es R3. Para realizar el cálculo se debe estimar la barrera del láser en alrededor de 2V. Luego la corriente se establecerá entre una fuente de 5V y una barrera de 2V. Eso implica que sobre R1 quedan aplicados 3V y circula, por lo tanto, una corriente: Figura 2 - Láser simulado y driver de prueba.
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Figura 3 - Sección del driver de láser del TA8191. lo tanto el brillo es alto, indicando que no se debe conectar el diodo láser real. De cualquier modo aconsejamos conectar el diodo láser simulado a través de un multímetro digital, predispuesto como miliamperímetro para medir la corriente real. Por lo general, en los DVD el pick-up se conecta con un circuito impreso flexible (flex) y no hay una gran variedad de disposiciones de conectores. Le aconsejamos, por lo tanto, que construya una plaqueta con conectores múltiples, adecuados a los diferentes pick-up que utiliza normalmente. El diodo láser simulado está normalmente preparado para detectar cortocircuitos en el transistor driver. En ese caso, la corriente puede llegar a valores máximos de 300mA aproximadamente. En nuestro diodo láser simulado la corriente por el led queda limitada a sólo 13mA para proteger al led, que quedará indicando la falla con un brillo muy intenso. Nosotros aconsejamos predisponer el téster para medir 1A antes de realizar la medición y luego aumentar la sensibilidad para observar el valor exacto. ¿En caso de dudas se puede medir la intensidad luminosa de un pick-up óptico? Sí, nosotros le vamos a enseñar a construir y a ajustar un fotómetro de disco (un disco con un medidor agregado sobre él) que puede realizar una medición bastante exacta del brillo del haz del láser. Pero para medir el brillo a la corriente nominal del láser, Ud. debe ajustar la corriente por el mismo con exactitud y sin riesgo para el láser. Es decir que debe construir un driver de prueba con limitador de corriente.
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Este circuito se puede observar en la parte superior de la figura 2 y está construido con dos transistores BC558B o C. El transistor Q1 es el regulador de corriente por el diodo láser que se ajusta por intermedio del potenciómetro R4. El transistor Q2 es el ajuste de corriente máxima, que es conveniente ajustar en 100mA con R1, llevando el cursor de R4 a masa. Este driver de ajuste, usado en forma conjunta con el fotómetro de disco, permite realizar una medición aceptablemente precisa de la salida óptica de un pick-up, tal como se indicará más adelante en este mismo curso. Algunas fallas características de este driver nos permitirán explicar cómo funciona el driver doble de un DVD.
Fallas Características de los Driver de Láser La falla más común en un driver es el preset de ajuste de corriente con el cursor, que no hace contacto. Como ya dijimos, ese preset es justamente el que no debería tocarse por tocar. Sin embargo, es el que generalmente se toca tanto que se termina rompiendo. ¿Qué ocurre si el cursor se aísla? Ocurre que el monitor queda a máxima salida, el CI de entrada considera que la intensidad del haz es muy alta y reduce la corriente a un valor muy bajo en donde el láser emite con intensidad de diodo led o como láser a muy baja intensidad. Si es infrarrojo, apenas
se observarán los tres puntitos rojo cereza y si es un DVD, se observará muy poco brillo. Si se mide con el fotómetro, se observará una emisión bajísima del orden de la décima parte de una emisión normal o menos. Otra falla muy común es que la sección de control, interna al integrado de entrada, deja de funcionar correctamente. Esta sección está construida en base a amplificadores operacionales, que no siempre están debidamente protegidos. La falla que finalmente producen pueden ser de las más variadas. Puede ocurrir Figura 4 - Diagrama en bloques de los drivers del láser. que el láser se encienda a pleno o que bablemente se puede considerar que los tres circuitos que vano se encienda, es decir que queda totalmente descontrolado. mos a analizar, entre esta entrega y la siguiente, son muy reInclusive puede ocurrir que la sección de control funcione copresentativos del total. En principio, aunque no conocemos rrectamente, pero quede desvinculada de la señal de encenaún la disposición óptica de un pick-up de DVD, nos debemos dido LDON o equivalente, enviada por el micro cuando ingreimaginar que se basa en dos fuentes de luz que ingresan al sa un disco. sistema óptico por medio de algún tipo de espejo semitransUn ejemplo de sección de control unida a su driver se pueparente o de un prisma. Como sea, los caminos ópticos de de observar en la figura 3. ambos diodos láser se unen en el espejo o prisma y si se tieEn este equipo la señal LDON ingresa al integrado por la ne la precaución de encender un solo diodo láser, es como si pata 16 (en este integrado en particular se utiliza una señal el otro no tuviera ninguna influencia con el circuito óptico. triestado llamada SEL, que es decodificada por el bloque “3 El primero de los circuitos que vamos a estudiar está bastate det”). Cuando la señal LDON pasa al estado alto, la pasado en un CI procesador de CD y DVD PHILIPS que es el ta 6 queda a potencial de fuente y el transistor driver PNP Q1 TZA1033. La novedad, en este caso, es que este circuito intese corta. Cuando la llave AS1 se abre, el circuito queda en grado (como otro de la misma marca TZA1035) tiene en su condiciones de ajustar la corriente del láser y aparecen las interior los transistores driver de láser y su circuito de control tensiones indicadas en el circuito. y de conmutación. Observando el pin-up del integrado y el Observe que el pick-up utilizado es un KSS-210A, que pocircuito de la figura 4, se observa que tiene sólo seis patas resee un diodo monitor con el cátodo a masa. El integrado gelacionadas con los drivers de diodo láser y que son las que nera una tensión de unos 400mV que está por debajo de la vemos en la tabla 1. barrera del diodo. El diodo no está en inversa, pero se comNota 1: tal vez deberíamos considerar que el bus de daporta como si lo estuviera por encontrarse polarizado por detos con sus señales SIDA (pata 23) SICL (24) y SILD (25) forbajo de su tensión de barrera. Esta polarización, al borde de man parte del circuito de drivers, porque por ella llegan las la conducción, es la más efectiva para un fotodiodo. señales de encendido de los láser. Observe lo que ocurre cuando se corta el preset o se desNota 2: este circuito integrado puede funcionar con las conecta de R34. La tensión sobre la entrada MD1 aumenta, dos posibles conexiones del diodo monitor, es decir tipo P y OP1 genera una tensión alta sobre su salida, que a su vez genera una tensión alta sobre la salida de OP2, cortando el transistor driver. TABLA 1 - Terminales relacionadas con los drivers de diodo láser.
El Driver Doble para un DVD de Dos Diodos Láser No existe un solo circuito típico de excitador de láser. Pero muy pro-
Pata 10 62 64 61 58 63
Función Entrada 2, a diodo monitor CD Entrada 1, a diodo monitor DVD Salida a láser DVD Salida a láser CD Masa Fuente para los láser
Nombre MON2 MON1 LD-DVD CD-DVD VDDL
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Figura 5 - Reproductor de DVD Philips 703. tipo N (con el diodo monitor conectado con el cátodo a masa o el ánodo a masa). El procesador realizará un reconocimiento del tipo de pick-up y modificará la tensión de salida para el diodo monitor de acuerdo al tipo. Si se trata de un tipo P y la tensión de fuente es de 5V generará una tensión de alrededor de 4,85V y si se trata de un tipo N, una de 150mV aproximadamente. El reparador deberá tener en cuenta esta característica porque es muy común comparar las tensiones
de dos equipos diferentes, pero con el mismo integrado y cambiarlo luego equivocadamente.
Diagrama en Bloques de los Drivers de Láser Como se puede observar, no se requiere ningún componente activo o pasivo extra. Por supuesto que sobre las entra-
Figura 6 - Circuito resumido del conexionado del Pick-up Philips DVD703.
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FIG. 7 - Circuito completo del conexionado del Pick-up Philips DVD703.
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das de los diodos monitores y masa se encuentra un preset para CD y otro para DVD que permiten realizar los ajustes correspondientes. Pero como esos presets se encuentran montados en el pick-up, no se los puede observar sobre la placa principal. En una palabra, no existen componentes exteriores al circuito sobre la placa principal. ¿Y cómo hace el TZA1033 para saber que debe encender los diodos láser y sobre todo cómo sabe qué diodo láser debe encender? En los reproductores de CD sólo había un láser que se encendía cuando el compartimiento del disco terminaba de ingresar. Un contacto informaba esta condición y el micro ordenaba una acción de búsqueda. Si la sección de entrada devolvía un FOK alto, significaba que existía un disco y que debía encenderse el motor de rotación para leer la TOC. Pero en un DVD existen dos diodos láser y el sistema debería iniciar una acción de búsqueda adecuada al disco ingresado, DVD o CD. En realidad, el sistema no sabe lo que ingresó, simplemente realiza una búsqueda con alguno de los láser (por lo general el de DVD) y si no obtiene respuesta por FOK hace otra búsqueda como CD y recién después indica “no disc”. Lo importante es que no alcanza con la señal FOK para determinar el tipo de disco, es necesario intentar la lectura de información desde el mismo. El proceso de búsqueda es entonces el siguiente: al ingresar la bandeja, el micro espera la acción de cerrar el contacto de “bandeja introducida” y realiza el proceso de posicionar el pick-up tal como se hizo siempre en los equipos de CD. A diferencia de los CDs, luego que el pick-up llega a su posición, el proceso siguiente no es buscar el foco, sino detectar la existencia de un disco, cualquiera que éste sea, para realizar un aborto corto con un “no disc”, en caso de que la bandeja se haya introducido vacía. Esta detección se realiza con un corto encendido del láser de DVD, un solo movimiento de búsqueda de la lente y una detección por el circuito del fotómetro pasa no pasa, que genera la señal FOK (pero con un umbral mucho más pequeño) destinada al micro. Si hay disco, el micro da la orden de encendido del láser de DVD por medio del bus de comunicaciones, el 1033 decodifica esa orden, enciende la sección del láser de DVD y el oscilador de búsqueda, analizando la señal FOK. Cuando FOK pasa al estado alto, se lo comunica al micro por el Bus de datos. Cuando el micro la recibe, ordena el arranque de la sección de rotación y espera los datos que le llegan desde el disco. Si le llegan datos, considera que el disco ingresado es un DVD y sigue adelante con la reproducción. Si no le llegan datos después de un tiempo prudencial, supone que se trata de un CD, enciende el láser de CD y realiza una nueva búsqueda esperando que FOK pase a un estado alto. Cuando FOK pasa a un estado alto, ordena que gire
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el disco y espera el ingreso de datos del mismo. Si ingresan los datos, asume que el disco cargado es un CD y continúa con la lectura. Si no se genera la señal FOK en la primer prueba, el micro supone que no hay ningún disco en la bandeja y aborta la reproducción con un “no disc” en forma inmediata. Si en la primer medición FOK pasa al estado alto, el micro realiza la doble búsqueda y si éstas no son exitosas también indica “no disc”, pero unos 5 segundos después. La detección de disco con el láser de DVD, involucra que sea imposible leer un CD cuando el láser de DVD está agotado, o cuando directamente no enciende, ya sea por una falla del láser o del driver. Por esta razón, algunos equipos realizan la detección del disco con ambos diodos láser encendidos, siendo ésta la única operación válida en la que participan ambos diodos al mismo tiempo.
Un Circuito que Utiliza el TZA1033 Un reproductor muy común de la marca Philips, el modelo DVD 703 cuya fotografía se puede observar en la figura 5 utiliza el circuito integrado TZA1033, cuyo circuito parcial de la sección de los driver de láser se puede observar en la figura 6. Muchos fabricantes acostumbran a poner la información completa de sus productos por marca y modelo, pero ciertas secciones que son comunes a muchos modelos la ubican en una carpeta común. En el caso del modelo DVD703 de Philips la sección correspondiente a las matrices, al amplificador de RF y el driver de pick-up se encuentra ubicada en una carpeta llamada ASD1. En la figura 7 se puede observar la parte del circuito involucrada con el pick-up. En el circuito del lado izquierdo, arriba, se puede observar el conector del pick-up para DVD + CD. Las patas 1 a 4 pertenecen a las bobinas de foco y tracking, luego se observa el punto de prueba F130 y un resistor de 91 Ohms a masa para el retorno del preset de CD; la 7, la 8 y la 9 son la conexiones del diodo monitor de CD, el láser de CD y masa. Le siguen las conexiones de los fotodiodos A B C D F y E desde la pata 10 a las 16, otra masa en la 17, la tensión de referencia de 2,5V en la 18; 5V filtrados en la 19; el retorno a masa por un resistor de 91 Ohms para el preset de DVD; el diodo monitor de DVD y el diodo láser de DVD en la 21 y la 22. Por último, otra conexión de masa y una de 5V sin filtrar en la 23 y 24.
EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 4 1- ¿Cuál es el primer fotómetro que debe utilizar un reparador? ( ) A) El ojo desnudo situado a 30 cm de la lente ( ) B) El ojo desnudo situado a 1 cm de la lente ( ) C) El fotómetro electrónico de precisión ( ) D) No es necesario comprobar que el láser emita 2- Los componentes más adecuados para fabricar un fotómetro son: ( ) A) Los fotosistores ( ) B) Los fototriacs ( ) C) Los fototiristores ( ) D) Los fototransistores 3- Los fotodiodos de un sensor láser de CD trabajan en: ( ) A) Directa ( ) B) Inversa ( ) C) En algunos equipos trabajan en directa y en otros en inversa ( ) D) El 50% del tiempo en directa y el 50% en inversa 4- En un fototransistor la corriente de colector es: ( ) A) b veces más alta que en un fotodiodo ( ) B) a veces más alta que en un fotodiodo ( ) C) No varía con el b del transistor ( ) D) b veces más baja que en un fotodiodo 5- La respuesta espectral de 1 fotosensor para CD está en la gama de: ( ) A) Los infrarrojos ( ) B) Los ultravioletas ( ) C) La luz visible ( ) D) La zona roja de la luz visible 6- ¿En dónde se puede conseguir un fototransistor adecuado para construir un fotómetro?
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A) En un optoaclopador en ángulo B) En un optoaclopador lineal C) En una pistola de videojuegos D) Las tres respuestas anteriores son correctas
7- ¿Se puede usar un téster digital para fabricar un fotómetro? ( ) No, porque no tiene suficiente precisión ( ) Sí, si le proveemos un sistema de captura del valor de la resistencia más baja ( ) No, porque un téster digital requiere de 0,5 a 1 Seg. de tiempo para leer una resistencia variable y la lente se mueve de punta a punta en ese tiempo ( ) Sí, porque un téster digital sólo requiere 10 mS para realizar una lectura 8- ¿Cuándo se usa un fotómetro montado en un disco en desuso como sensor del fotómetro? ( ) A) Cuando el láser tiene acceso libre ( ) B) Cuando el láser posee una ventanita de observación ( ) C) Cuando el láser no tiene acceso libre ( ) D) Cuando el láser tiene un espejo a 45° 9- ¿Cuál de los fotómetros se utiliza para saber que la TOC está grabada en la posición correcta? ( ) A) El fotómetro de tubo ( ) B) El fotómetro de disco ( ) C) La observación a ojo desnudo ( ) D) El fotómetro construido con un optodiac 10- Si un láser no cae justo antes de la TOC ( ) A) Se debe ajustar el fin de carrera del pick up ( ) B) Se debe ajustar la corriente de láser ( ) C) Se debe ajustar el preset de ajuste de foco ( ) D) Se debe ajustar el preset de ajuste de tracking
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C
ontinuamos explicando el funcionamiento de los drivers “clásicos” de los reproductores de DVD, ya que analizaremos las que por mucho son las populares en los equipos de última generación.
Introducción En la lección anterior analizamos dos circuitos driver de láser; el más clásico, idéntico a los usados en CD, que formaba parte de los primeros equipos de DVD no compatibles con CD y de los compatibles que utilizaban un sólo láser. Luego analizamos el driver autocontenido en el CI de entrada utilizado por los equipos Philips DVD703 y similares. En estos equipos, el circuito integrado posee una pata destinada a excitar el láser de CD y otra a excitar el láser de DVD, tomando dos informaciones provenientes del pick-up de dos diodos monitores separados y montados cada uno en el correspondiente láser. En esta oportunidad analizaremos otros dos circuitos muy utilizados en los DVD genéricos o de supermercado con nombres de fantasía, que no tienen mayor importancia, porque se los suele cambiar en función de las necesidades de comercialización. Dentro de esos nombres incluimos: J-Window, Sun, Tonomac, Admiral y tantos otros que es imposible nombrarlos a todos. Los pick-up de DVD se diferencian sobre todo en la cantidad de diodos láser que contienen y por la cantidad de diodos monitores. Parece obvio que cada diodo láser tenga su diodo monitor, pero la realidad nos indica que no es así. En efecto, cuando se trata de un pick-up con un solo diodo láser no hay ninguna duda que existe un solo diodo monitor. Pero cuando el pick-up posee dos diodos láser nos encontramos con dos posibilidades. Existen pick-ups construidos con los llamados diodos láser dobles, que contienen los dos diodos láser dentro del mismo chip metálico, o los pick-ups que contienen dos diodos separados de CD y de DVD cuyos diodos lá-
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ser poseen dos rayos bien diferenciados que se unen en forma óptica por medio de un prisma. El láser doble posee un solo diodo monitor compartido por ambos diodos láser. En el otro caso existen dos diodos monitores separados. Lo más importante para el reparador es que en un caso, el pick-up tiene un cable para el ánodo del diodo láser de DVD, otro para el diodo láser de CD y otro para el ánodo del diodo monitor compartido y por supuesto todos los otros electrodos están conectados a una masa común. En el otro caso, aparece un cable más ya que existen dos diodos monitores separados. Ambas posibilidades pueden ser atendidas con el mismo CI de entrada, utilizando algún circuito externo al mismo que complemente a los circuitos drivers de DVD y CD, ya que generalmente los mismos están ubicados fuera del circuito integrado de entrada, sobre todo cuando los mismos poseen un alto grado de integración (los DVD de chip único por ejem-
plo). El ejemplo del Philips DVD703 con el CI TZA1033 que contiene a ambos driver y su circuito de conmutación, no fue por lo general seguido por otros fabricantes. Queremos aclarar que existen algunos pick-ups para DVD que se diferencian por poseer ocho fotodiodos en lugar de los clásicos seis. Este sistema fue utilizado por Matsushita para sus productos Panasonic, Technics y Quasar en su primera generación de DVDs. Volveremos sobre el tema cuando tratemos el problema del matrizado de las señales de error.
Análisis del Circuito Driver de Láser de Sunplus Technology, Para Pick-Ups con Láser Doble (Un sólo diodo monitor) Este circuito de entrada, basado en el circuito integrado
Figura 1 - Circuito de RF con chip único SPHE6300.
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SPHE6300, se utiliza en equipos Sanyo, Samsung, Mitsumi y otros muchos genéricos que se consiguen en la Argentina, Paraguay y Chile con nombres Sol Tech, Philco y ESN. De modo general podemos decir que es un procesador de alto grado de integración, que posee todos los circuitos desde los amplificadores de entrada para 6 fotodiodos hasta la salida de RF. En la figura 1 se puede observar el circuito completo de la sección de RF. Como se puede observar, se trata de dos drivers clásicos con sus correspondientes resistores de 10 Ohms, adecuados para medir la corriente de láser con toda facilidad. La conmutación de uno a otro láser corre por cuenta del SPHE6300 a través de la aplicación de la adecuada tensión de base a Q1 o Q2 por intermedio de los resistores de base R2 y R5 respectivamente. Los capacitores electrolíticos C1 y C3 se agregan para producir un encendido suave de los diodos láser con el fin de incrementarles la vida. Ambos diodos láser comparten un solo diodo monitor que ingresa al chip único por las patas 36 y 37 (XMONIDVD y XMONICD). Es evidente que el circuito integrado está preparado para trabajar con pick-up de láser doble o de dos diodos láser separados. Cuando trabaja con un diodo láser doble, el fabricante del equipo debe agregar algún circuito externo que conmute los preset de ajuste de la corriente de láser. Para eso, el SPHE6300 posee una salida especial denominada XLDSW. Esa salida debe aplicarse a algún circuito que conmute los presets, como por ejemplo el formado por los transistores Q3, Q4 y Q5. Cuando se enciende el láser de DVD, la pata 34 (XLDDVD) pasa a un potencial de aproximadamente 4V, en tanto que la pata 35 (XLDCD) se mantiene a potencial de 5V. Esto hace circular corriente por Q2 de modo que se encienda el láser de DVD. Al mismo tiempo la pata 56 (XLDSW) pasa a un potencial de 3,3V que a través de R9 hace conducir al mosfet Q5. Este transistor opera como una llave electrónica que se cierra y conecta el resistor R12 a masa para que el preset R6 se encargue de realizar el ajuste de la corriente del láser de DVD. Observe que el transistor Q4 queda abierto porque Q3 conduce, colocando su compuerta a masa a través de R10. Para encender el láser de CD, la pata 56 debe quedar a potencial de masa. En este caso Q3 está cortado y los resistores R8 y R10 aplican a la compuerta de Q4 una tensión de 5V, haciéndolo conducir para conectar R11 a masa. Al mismo tiempo, Q5 se corta para desconectar la red de ajuste de la corriente del láser de DVD. ¿Cómo sabe el SPHE6300 que el láser debe encender? El no tiene inteligencia para determinarlo; simplemente espera las órdenes del microprocesador del sistema que se lo co-
munica a través del puerto de comunicaciones del tipo de 3 informaciones a saber: data, clock y habilitación que ingresan por las patas 70, 71 y 72. ¿Cómo se determina la existencia de una falla de drivers de láser? Nuestro consejo es que siempre comience comprobando la corriente de ambos diodos láser y si encuentra alguna corriente superior a 100mA, detenga el control y reemplace los diodos láser por simuladores, para seguir trabajando tranquilo. Recuerde que una corriente superior a 100mA aplicada sólo por algunos segundos, alcanza para dañar definitivamente un láser de CD o de DVD. Si las corrientes están dentro de sus parámetros normales, puede seguir trabajando con los diodos láser reales, pero siempre con la mayor precaución. Por ejemplo si Ud. realiza un cortocircuito momentáneo entre las patas 34 y masa (por ejemplo la pata 32), la corriente por el láser de DVD puede aumentar hasta 300mA. Esta corriente tal vez no alcance para quemar el láser, pero puede ser suficiente para alterar su patrón de radiación, de modo tal que el haz deja de ser cilíndrico y por lo tanto no puede leer los pits con facilidad generándose errores de lectura (como una púa partida para un disco de vinilo). El problema más común es que no se encienda uno o ninguno de los dos diodos láser. Esta, como cualquier otra falla, debe comenzar por la prueba de fuentes. En nuestro caso están involucradas tres fuentes, aunque por una razón de orden es conveniente agregar una cuarta fuente. En principio, los dos drivers se alimentan desde 5V. La mejor medición que se puede hacer es en los emisores de Q1 y Q2, luego de encender el equipo. En ambos emisores, se debe medir entre 4,75 y 5,25V. Al medir los emisores, nos estamos asegurando que los resistores SMD R1 y R4 están en buenas condiciones. Posteriormente, debe medir la tensión VDD del integrado en las patas 12, 24, 40, 57, 65 y 73, y debe hacerlo tomando masa en las patas VSS 32, 38, 49, 87 y 62 y nunca en otro lugar alejado. La experiencia nos indica que el circuito impreso de un DVD no es un componente fiable y muchos problemas se deben a un manipuleo exagerado y descuidado de las plaquetas que poseen muchas pistas de 1/4 de mm. Por eso le aconsejamos que no se conforme con medir una sola pata de fuente; mídalas a todas. Por último se debe medir la tensión de referencia VREF de 2,5V, que se genera en la pata 39 del SPHE6300 al conectar la tensión de fuente de 5V en la pata 33 (AVDD). Esta es la cuarta tensión que aconsejamos medir y que si bien opera como fuente interna de 5V para el amplificador de RF y las matrices, puede provocar problemas porque desde allí se toma también la energía para la fuente de tensión de
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referencia. Si están presentes 5, 3,3 y 2,5V puede continuar con la búsqueda de la falla. La primer acción que realiza un lector de DVD al ingresar el disco, es realizar un flash de láser rojo sobre el disco y tratar de detectar la luz de regreso a los fotodiodos. A este proceso lo hemos llamado búsqueda de disco. La intención es reconocer la existencia de un disco, no importa si es CD o DVD, para saber si se debe continuar con el proceso de búsqueda de foco, o si se debe abortar la operación con un “no disc”. Como ya sabemos, algunos fabricantes programan su micro para hacer un encendido sólo del láser de DVD y otros para que al mismo tiempo se encienda el láser de CD. En nuestro caso, el circuito no está preparado para encender los dos diodos láser al mismo tiempo, porque las redes de ajuste se deben conectar de a una. En casos como éste, algunos fabricantes hacen un flash de DVD y otro de CD a continuación, en tanto que otros sólo hacen un flash de DVD. El problema en este caso, es para los reparadores que no pueden probar la sección CD si falla el láser de DVD. ¿Existe algún modo de engañar al sistema para que pase a la rutina de búsqueda de foco sin haber pasado por la rutina de búsqueda de disco? Sí, existen varias posibilidades. Una de ellas es colocar una lámpara de escritorio sobre la zona del disco con una bombita de 150W. El proceso a seguir es el siguiente: coloque la lámpara como para que ilumine sobre la lente desde unos 5 cm; realice un ingreso de la bandeja sin disco y encienda la lámpara. Cuando la bandeja llegue al final de la operación de ingreso, deje transcurrir un par de segundos y apague la lámpara. Seguramente que la luz roja producida por la lámpara incandescente, alcanzará para que
el fotómetro interno se engañe y detecte un disco aunque ninguno de los diodos láser se haya encendido. Lo importante es que ya se realizó el primer paso de búsqueda de disco y el sistema ingresó en la rutina de búsqueda de foco. En este sector ya es posible analizar el funcionamiento de cada diodo láser particular, medir su emisión y/o ajustar la corriente. Recuerde que el sistema enciende primero el láser de DVD y busca el foco, momento en que aprovechamos para leer la emisión en DVD. Como no encuentra el foco debido a la ausencia del disco, repite el proceso de búsqueda de foco en CD; en ese momento aprovechamos para medir la emisión en CD y si es necesario realizamos un ajuste. Si la emisión en algunos de los dos casos es muy baja o muy alta, se debe proceder a reparar la etapa correspondiente. Primero hay que repetir la medición, de modo que no sólo se debe medir la emisión, sino la corriente por el resistor de emisor y al mismo tiempo la tensión sobre la pata XLDCD o XLDDVD. Si la tensión de la base es la correcta, (aproximadamente 4V) cuando el láser debe estar encendido y la tensión sobre el resistor de emisor no es la correcta, (aproximadamente 420mV en CD y 500mV en DVD) las únicas posibilidades que restan son: un transistor desbeteado, o un diodo láser abierto. En tanto que, si la tensión de base no es suficientemente baja, el problema puede ser un transistor con un cortocircuito base emisor (equivalente a un capacitor electrolítico C1 o C3 en corto) o un resistor R2 o R5 cortado. No consideramos que R1 o R4 puedan estar alteradas, ya que la primer medición que realizamos al probar las fuentes la realizamos sobre los emisores de los dos transistores. Si duda de los diodos láser, puede reemplazarlos por nuestro diodo virtual y realizar nuevamente la prueba de corriente. Nuestra experiencia es muy concluyente con respecto a diodos láser en corto o abiertos: realmente es una falla muy poco probable. Por lo general, un diodo láser dañado tiene una tensión de barrera absolutamente normal, lo que se Figura 2 - Láser simulado y driver de prueba. altera es la emisión
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de luz. Para que un diodo entre en la condición de láser, es necesario una cierta cantidad de fotones emitidos como led y un cierto coeficiente de reflexión de los espejos internos. Cuando un diodo láser se daña, se reduce dramáticamente este coeficiente de reflexión y se pierden tantos fotones que no se puede establecer el funcionamiento como amplificador de luz y por lo tanto el láser emite algo menos que un diodo led. En realidad, la experiencia indica que el mayor respon-
sable es siempre un flex cortado o un conector que no hace un buen contacto. Hasta ahora, no consideramos para nada al diodo monitor y a sus circuitos asociados. Nuestro circuito adolece del mismo problema que tienen todos los circuitos realimentados. En caso de falla, es muy difícil encontrar al responsable, sin cortar el lazo de realimentación. En nuestro caso, si no se encuentra ningún problema evidente en el circuito del/los driver/s, corresponde cortar el lazo de realimenta-
Figura 3 - Circuito con SPHE6300 para pick-up de dos diodos láser.
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ción desconectando las patas XMONIDVD y XMONICD y colocar sobre ambas un resistor de 100 Ohms con un potenciómetro de 1K en serie a masa. Comience con el potenciómetro totalmente abierto y mida la tensión sobre el resistor R1 o R4 cuando se deba encender el diodo láser. Seguramente la tensión será muy baja o directamente nula, reduzca el valor de resistencia y vuelva a medir. Ahora es posible que la tensión haya subido. Si no aumenta, es muy probable que el circuito integrado esté dañado. En otros casos similares, le indicaríamos cambiar directamente el circuito integrado. Pero en este caso, se trata de un SMD de 100 patas y no es fácil cambiarlo. Por lo tanto le aconsejamos realizar la prueba forzada de funcionamiento de los dos drivers, antes de tomar esa decisión mayor. Desconecte la pata 35 XLDCD y la 34 XLDDVD y conecte los resistores R2 y R5 a sendos circuitos de ajuste según la figura 2. De este modo Ud. está independizado del circuito integrado en lo que respecta al control de la corriente por los diodos láser y los dos diodos láser pueden estar activos. El diodo monitor conectado a las patas 36 y 37, tendrá una tensión dependiente de la iluminación. Desconecte la pata 56 y suelde un cable flexible muy fino (0,10 mm) a la pista para llevarla a masa o a 5V alternativamente. Comience conectando el cable a masa. Conecte otro cable fino entre el colector de Q3 y masa. Comience con los dos preset hacia los 5V. Los diodos láser deben estar apagados, cosa que puede verificar midiendo la caída de tensión sobre R1 y R4 que será nula en ambos casos. En esta condición mida la tensión sobre el diodo monitor. Seguramente obtendrá un valor del orden de los 300mV. Ahora comience a bajar el cursor del preset del láser de CD, mientras observa la tensión sobre el resistor R1. Ajuste el valor a 420mV y mida la iluminación con el fotómetro para determinar el rendimiento del diodo láser de CD. Mida nuevamente la tensión sobre el diodo monitor, seguramente obtendrá un valor del orden de los 150mV, si todo está bien. Retire el cable que cortocircuita el colector de Q3. La tensión debe bajar en función de la posición del preset R3 (puede moverlo para asegurarse que funciona y luego debe dejarlo en la posición original), indicada por el téster que mide la tensión sobre el diodo monitor. Vuelva a colocar el puente sobre el colector de Q3. Conecte el cable de selección de láser a 5V para optar por la red de ajuste para DVD. Y vuelva a realizar toda la prueba anterior para confirmar que funciona correctamente el driver correspondiente. Luego de esta prueba exhaustiva, si no encontramos ningún problema en los drivers, se deberá cambiar el circuito in-
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tegrado SPHE6300. Si algún driver no funciona bien deberá repararse. No indicamos un método para hacerlo, debido a que la prueba indicada es precisa por sí misma y nos lleva a tener bajo sospecha muy pocos componentes que pueden ser comprobados simplemente con un téster.
Análisis del Circuito Driver de Láser de Sunplus Technology, Para Pick-Ups de dos Diodos Láser (dos diodos monitores) Ya sabemos que el SPHE6300 está diseñado para dos entradas de diodo monitor. Uno para CD y otro para DVD. Cuando se utiliza este tipo de pick-ups, el circuito se simplifica, porque no necesita el circuito selector de red de ajuste. Esa función la cumple el mismo circuito integrado o bien puede ser que tenga dos circuitos excitadores independiente. No lo podemos saber, porque el fabricante no entrega la información sobre el circuito interno. En la figura 3 se puede observar el circuito correspondiente. La prueba de este circuito se realiza de modo muy similar al anterior. El único problema es la selección del láser, que no puede ser realizada en forma forzada. Es decir que el reparador debe procurar que el equipo realice la detección de disco en forma forzada y luego aprovechar aquellos instantes de tiempo en que el sistema enciende el láser de CD para medir el funcionamiento del circuito interno de CD. Luego debe esperar el momento en que el sistema funciona en DVD para verificar la sección correspondiente. En realidad, debido a que todo el procedimiento se realiza en forma interna, sólo se realiza la prueba de los drivers a lazo abierto con los dos preset, si ambos circuitos funcionan correctamente, se analiza el bus de datos y si se observa que funciona correctamente, se cambia el circuito integrado directamente. Es evidente que existe un riesgo porque sólo podemos probar el bus en forma muy superficial; es decir podemos probar que hay datos pero no podemos saber si esos datos indican el encendido de un láser, sin tener algún sistema que pueda leer los datos y guardarlos para un posterior análisis. ************
EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 5
6 - En un pick-up KSS-150A el camino óptico se desarrolla en forma
1 - ¿Cuántos haces posee un pick-up de última generación?
( ) A) Perpendicular al disco
( ) A) 1
( ) B) Paralelo al disco
( ) B) 2
( ) C) Oblicuo al disco
( ) C) 3
( ) D) A 45º del disco
( ) D) 4 7 - Un prisma reemplaza a: 2 - ¿Qué mide el diodo monitor?
( ) A) Una lente fija
( ) A) Una derivación del haz principal del láser
( ) B) Una lente móvil
( ) B) La luz reflejada por el disco
( ) C) Un espejo semitransparente
( ) C) La luz de uno de los haces secundarios
( ) D) Una rejilla de difracción
( ) D) La luz de los dos haces secundarios 8 - ¿Cuál és el mejor método para limpiar un pick-up? 3 - ¿Qué función cumple la ventana plana de un pick-up?
( ) A) Con líquidos limpiadores especiales para pick-up
( ) A) Dividir el haz principal en tres haces divergentes
( ) B) Con aire comprimido de baja presión
( ) B) Dividir el haz principal en tres haces convergentes
( ) C) Con aire comprimido a alta presión
( ) C) Evitar el ingreso de tierra al la sección de óptica fija
( ) D) Con alcohol isopropílico
( ) D) Generar la distorsión cilíndrica que permite ajustar el foco 9 - En un pick-up tipo CDM1215 4 - ¿Cuál es la función del espejo semitransparente?
( ) A) Existen más de tres haces
( ) A) Refleja los rayos procedentes del láser
( ) B) La lente móvil incluye los fotodiodos
( ) B) Deja pasar los rayos provenientes del disco
( ) C) La rejilla de difracción no existe
( ) C) Las respuestas A y B al mismo tiempo
( ) D) Los fotodiodos y el láser están incluidos en el mismo pack
( ) D) Disipar la energía térmica del láser 10 - El ajuste del ángulo de la rejilla de difracción sirve pa5 - ¿Qué se mide para ajustar el azimut de un pick-up?
ra mejorar el funcionamiento del
( ) A) La señal RF
( ) A) Servo de foco
( ) B) La señal FE
( ) B) Servo de Tracking
( ) C) La señal FOK
( ) C) Servo de velocidad
( ) D) La señal TE
( ) D) Amplificador RF
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Introducción ¿Qué diferencia existe entre un pick-up para CDs y un pick-up para DVDs? En realidad muy pocas, pero existen algunas y el reparador debe tenerlas en cuenta en el momento de reparar un equipo. En principio esta entrega va a ser un poco un repaso de lo ya visto sobre DVDs. El alumno sabe que existen dos tipos de pick-ups diferentes y que los circuitos drivers incluidos en el primer integrado de la cadena (y a veces prácticamente el único cuando se trata de un equipo monochip) están preparados para más de una conexión. También mencionamos que existían algunos raros pickups de equipos Matsushita bajo los nombres Panasonic, Technics y Quasar que poseen un conjunto de 10 fotodiodos en lugar de los 6 habituales. En principio debemos explicar que existen pick-ups aptos sólo para DVDs (fueron los primeros equipos comerciales que salieron a plaza) y otros de un solo láser pero que están capacitados para leer tanto DVDs como CDs. Estos equipos a su vez están divididos entre aquellos que tienen lente Fresnel y los que tienen lente esférica común. Y aun existe otra variante más entre los equipos duales, los mismos pueden ser con un diodo láser doble o con dos diodos láser diferentes. Y por supuesto existe la solución obvia de 1 pick-up de CD con su correspondiente plaqueta y un pick-up de DVD con otra y que SOLO DVDs
DVDs + CDs
→ → → → →
PICK-UP DVD
PICK-UP CD + PICK-UP DVD LASER DUAL (un sólo láser y un sólo diodo monitor) LASER CD + LASER DVD (cada uno con su propio monitor) LASER CD/DVD (con un sólo diodo monitor)
Figura 1 - Diferentes opciones de Pick-Ups.
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fue la segunda opción comercial y por supuesto, la más cara de los equipos duales. En la figura 1 tratamos de explicar todas estas variantes en un gráfico.
Las Opticas de DVD y la Solución de sus Problemas No pretendemos que el lector se transforme en un técnico óptico, pero pensamos que por lo menos debe conocer los nombres y capacidades de las diferentes lentes que se utilizan en un reproductor de DVD moderno y cómo probar que dichas lentes funcionen correctamente. Las lentes se identifican en primera instancia de acuerdo a su simetría. En una óptica de DVD están representados todos los tipos de lentes en algún lugar diferente del circuito óptico. Comencemos con la lente más común de todas. La lente de simetría esférica. A ella pertenecen las de las cámaras de foto y de video y en ella se basan el primer dispositivo óptico que conoció la humanidad: los monóculos y sus primos cercanos los anteojos. Cuando una lente de simetría esférica (en adelante lente esférica) recibe luz desde el infinito, concentra la misma en un punto llamado foco. La distancia que media entre el centro de la lente y el foco se denomina distancia focal y para el caso que nos ocupa, es decir la lente móvil de un pick-up, esa distancia focal en el aire es de aproximadamente 3,5 mm. Esa distancia depende del medio en donde se produzca la concentración del haz, es decir que cuando se produce dentro del plástico de la cara activa del disco, puede ser un valor menor aún. La distancia mas fácilmente medible, es la que media entre la cara del disco y la cara externa de la lente, pero esa distancia no es igual para todos los pick-ups porque existen lentes de muy diferente espesor. Seguramente muchos lectores se estarán preguntando qué importancia tiene la distancia focal de una lente, si la distancia entre el disco y la lente es un valor fijo imposible de ajustar. Parece imposible de ajustar, pero sin embargo es un ajuste de fábrica que debe realizarse con minuciosa exactitud (sobre todo en un DVD) cuando por alguna razón se debe cambiar el motor giradiscos. En efecto, al igual que en un CD, el miniplato donde se apoya el disco está montado directamente sobre el eje del motor giradiscos, a una altura ajustada en fábrica (y luego pegado con una gotita de cianocrilato). Si el montaje es original, le recomendamos que mida la distancia entre el disco y la lente con algún espesor de cartón y luego de cambiar el motor vuelva a ese valor de ajuste. Pero nunca se puede saber si el equipo no fue tocado an-
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tes por otro reparador. Este pudo haber cambiado el motor sin tomar ningún recaudo y dejó el miniplato mal ajustado. Por ejemplo, uno de las causas mas comunes de falla, es un motor giradiscos con los contactos sucios. El cliente suele llevar el equipo a reparar indicando que se congela la imagen al final de las películas. Cuando el reparador lo hace funcionar, observa que el circuito integrado driver está muy caliente luego de un par de horas de uso. La falla parece clara y totalmente intuitiva, se trata de driver o del motor giradiscos dice nuestro improvisado reparador. Como se trata de un driver SMD y no desea desoldar y soldar otro solo por hacer una prueba, cambia el motor (que es mas fácil de cambiar). Por supuesto, no toma la precaución de medir la distancia plato disco y comete el error de su vida. Al probar nuevamente el equipo, el que se queda congelado es él, porque el disco no llega a girar nunca. Asustado y pensando qué mentira le va a decir al dueño del equipo, porque antes no se veía el final de la película y ahora no se ve ni el principio; coloca la tapa y lo devuelve sin probar, para que el cliente no se de cuenta de la nueva falla y le dice “no se consigue el repuesto”. El cliente se lo lleva a Ud. y por supuesto, no dice que lo llevó antes a otro lado, porque presupone que le van a cobrar más caro. Ud. tiene entonces una, dos o tres fallas en el mismo equipo. Supongamos que el problema era realmente el motor y que el otro reparador lo cambió por otro igual. El único problema que persiste es ajustar la altura del miniplato con toda exactitud. El ajuste de la altura del miniplato no presenta mayor dificultad para todos los reparadores que están debidamente equipados. Vamos a ajustar el miniplato para un disco DVD, porque la luz del láser visible nos permite realizar un ajuste muy preciso. Tome un DVD de una sola capa y una sola cara (la gran mayoría de las películas están editadas de ese modo). Si la etiqueta tiene un color claro es mejor, ya que vamos a observar el disco desde el lado de la etiqueta mientras lo colocamos en el pick-up sobre el miniplato, colocado sobre el eje pero sin pegar. El disco debe estar sólidamente agarrado al miniplato por intermedio del imán del propio equipo. En la entrega anterior Ud. aprendió a construir un excitador de láser y a ajustar la corriente de láser en forma segura, midiéndola con un téster digital. Ajuste la corriente a cero y conecte el flex. Seleccione un zócalo del probador adecuado para los cables del láser de DVD. Si conoce la corriente de ajuste de su equipo, ajústela al valor nominal. En caso contrario ajústela a 50mA que seguramente no debe estar lejos de ese valor.
Encienda el driver simulado y ajuste la corriente de láser. contiene en su interior a un diodo láser (LD) con su diodo moObservará un punto rojo sobre la etiqueta del disco. Ajuste la nitor y a un conjunto de fotodiodos (PD). En el caso del DVD altura del miniplato para que el punto tenga una dimensión existen dos diodos láser y uno o dos diodos monitor. mínima (por lo general la herramienta más adecuada es un El segundo tipo de lente, utilizada en un DVD tiene simecuchillo de cocina, que se introduce entre el miniplato y el tría cilíndrica y se utiliza para el servo de foco en forma conchasis del motor giradiscos, de modo que al girar el cuchillo junta con la lente esférica principal. Esto no difiere en nada haga palanca entre ambas superficies. con un pick-up de CD, salvo que se trate de un pick-up espeSi mueve el chasis mientras funciona el disco, observará cial de 8 fotodiodos centrales que trataremos en otra parte de que el punto se agranda pero vuelve a convertirse en un punesta entrega. Ver la figura 3. to. Esto se debe a que la lente tiene un montaje flotante. Lo imLas lentes de Fresnel son un caso particular de las lentes portante es que en el punto de equilibrio la lente esté enfocade simetría esférica. Se utilizan cuando el radio de curvatura da. de una lente cilíndrica debe ser demasiado grande. En este Puede aprovechar para desajustar la altura de la lente caso el dispositivo resultante es demasiado grueso y pesado, con un palillo de copetín y verá que el punto se transforma en y por lo tanto muy caro. Fresnel inventó una lente equivalente un círculo rojo. Lo importante, es que siempre sea circular. Si a la esférica con forma de anillos concéntricos, tal como se se observa una forma elíptica o difusa, significa que el láser puede observar en la figura 4. se recalentó en algún momento y que aunque la intensidad de La utilidad de esta lente en un reproductor de DVD, se enla luz es correcta, la lectura del surco hipotético no lo es. cuentra en la posibilidad de realizar una lente bifocal, de moLa falla es equivalente a una púa rota o gastada en un disdo que la parte central de la lente móvil del tipo fresnel enfoco de vinilo, en donde el peso del pick-up es el correcto (equivalente a la intensidad de luz) pero la púa no entra en el surco; en nuestro caso el haz es muy ancho e ilumina por igual el pozo y los espejos a ambos lados del pozo. Además y en forma similar a lo que ocurría con el disco de vinilo en donde la púa rota se desplazaba radialmente, aquí se ven perjudicados tanto el servo de foco como el de traking y es muy probable que la lectura se produzca a los saltos. La única novedad que se puede encontrar en un pick-up para DVD es la utilización de unidades ópticas de holograma, para separar los haces de regreso y enviarlos a la unidad de fotodiodos. Esto permite realizar un dispositivo muy compacto en donFigura 3 - Enfoque de una lente cilíndrica. de se juntan los dos diodos lásers con el conjunto de seis fotodiodos necesarios para generar las tres matrices fundamentales del pick-up óptico. Sin embargo, esta técnica no es exclusiva de los pick-ups para DVDs ya que por ejemplo los pick-ups CDM1215/06 ya la empleaban en los reproductores de CD de última generación. Para que el alumno pueda entender la diferencia, en la figura 2 se pueden observar en forma comparativa una u otra técnica. En la figura de la izquierda se puede observar una especie de circuito integrado óptico que Figura 2 - Diferencias entre un pick-up clásico y uno de holograma.
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que los discos CD y la parte exterior los discos DVD. ¿No puede, el mismo servo de foco, realizar un movimiento de la lente para enfocar ambos discos con una lente esférica común? Por supuesto que puede, pero emplear el servo para mover la lente Figura 4 - Lente de Fresnel. acarrea dos problemas. Por un lado la bobina de foco debe realizar un esfuerzo continuo que incrementa la disipación del CI driver y por otro lado se produce una reducción del rango de corrección, debido al corrimiento del valor central. Por esa razón, los fabricantes utilizan lentes bifocales o cristales con diferente índice de refracción para el rojo y el infrarrojo o lentes del tipo holograma siempre para conseguir el doble enfoque de un CD o un DVD para la misma posición mecánica de la lente.
Pick-Ups de 8 Fotodiodos Centrales
Los primeros reproductores de la empresa Matsushita que engloba a Panasonic, Technics y Quasar utilizaban una lente de Fresnel y un conjunto de 10 fotodiodos. Ver la figura 5 en donde se muestran los 8 fotodiodos centrales (los otros dos fotodiodos sirven para el tracking en un funcionamiento convencional). Esta disposición de fotodiodos se utiliza conjuntamente con una lente compuesta bifocal, que en la zona central tiene una lente de Fresnel claramente visible a simple vista y en la zona periférica una lente esférica. Se emplea esta disposición porque de ese modo se puede enfocar tanto un CD (diodos centrales con lente de Fresnel) como un DVD (fotodiodos periféricos con lente esférica). Podríamos decir que el conjunto lente/fotodiodos selecciona la zona de iluminación y mediante una compleja ecuación se puede determinar qué disco se está explorando en cada momento. En la figura 6 se puede observar la ecuación que permite discernir el tipo de disco. Los valores A1, A2, etc. y los B1, B2 etc, son los niveles de luz que iluminan a cada fotodiodo. Los fotodiodos convierten esa luz en corriente que circula por ellos. Esas corrientes ingresan al CI de entrada y se transforman en tensiones en los amplificadores conversores de entrada con operacional. Por último, esas tensiones se envían a otros amplificadores operacionales para realizar el símil de las operaciones de suma, división y comparación generando un estado bajo o alto en el último operacional conectado como comparador. Ese estado alto o bajo se envía al puerto de comunicaciones y de allí al puerto del micro, para que éste ordene la lectura de un CD o un DVD predisponiendo adecuadamente los servos (sobre todo al servo de CLV, porque las velocidades de rotación de ambos discos son totalmente diferentes). Efectuada la elección del disco, los fotodiodos centrales se conectan a la clásica matriz de foco para controlar el movimiento de flotación de la lente sobre el disco. Si es un CD se utilizan A1, A2, A3 y A4 y si es un DVD, B1, B2, B3 y B4. Figura 5 - Fotodiodos centrales pick-up En realidad no hay llaves que seleccionen a unos y otros; la Matsushita. selección se realiza automáticamente por la diferencia de iluminación de los diodos internos o externos. Esta forma de trabajar apareció en un principio como la que tenía más futuro, porque sólo con utilizar una lente bifocal y un conjunto de fotodiodos más complejo se obtenía un sistema compatible. Los problemas descubiertos luego en la producción de este tipo de apaFigura 6 - Ecuación selectora de discos.
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ratos fueron tan grandes, que Matsushita dejó de fabricarlos. El concepto que privó finalmente fue la utilización de dos diodos láser y un sólo sistema óptico. No existen mayores informaciones sobre cómo se resolvió definitivamente, el problema de la diferente altura de la lente para uno u otro disco. Aparentemente, la solución que se encontró fue realizar ópticas con índices de refracción diferente para el rojo y el infrarrojo. Un problema que hasta ahora hemos soslayado, es cómo se pueden introducir dos diodos láser en el mismo camino óptico sin generar un error de paralaje. Es decir, si se ilumina el sistema óptico con el láser infrarrojo parece que no hay lugar para el láser rojo. Esto se puede resolver con el empleo de espejos semitransparentes, tal como se indica en la figura 7. Si bien esta solución resuelve el problema, no se caracteriza por su buen rendimiento. En efecto, la luz que sale del láser infrarrojo se refleja en el espejo semitransparente y sale hacia el disco. Cuando regresa, debe atravesar el espejo del láser infrarrojo y luego el espejo del láser rojo. El haz se atenúa cada vez que atraviesa un espejo y llega muy atenuado a los fotodiodos. La óptica moderna resuelve este problema con prismas de cristal cortados y pegados, que mediante el fenómeno de la polarización pueden seleccionar el camino del haz sin producir mayores atenuaciones.
Conclusiones En el momento actual no tiene sentido reparar un pick-up de CD, porque el precio de nuevo es tan bajo que se lo puede cambiar directamente. Pero con los pick-up de DVD no sucede lo mismo. Aún estamos como en los comienzos del CD. En efecto, muchos pick-ups no se consiguen o tienen un precio inaccesible. Por ejemplo cuando un pick-up cuesta $100, (33 u$s) la reparación total puede trepar hasta $160
Figura 7 - Corrección de los caminos ópticos con espejos semitransparentes. (52 u$s). El cliente compara con el valor más bajo de las ofertas de supermercado que pueden ser de $240 (80 u$s) y se niega a aceptar el presupuesto. En realidad esa oferta de supermercado no existe porque es un anzuelo para vender otros productos; por otro lado es una oferta muy limitada en cantidad y sobre todo de una pésima calidad. Un DVD de marca reconocida, comprado en un comercio de electrónica que garantice realmente la garantía tiene un valor mínimo de 130 u$s y allí es válido un presupuesto de reparación de 52 u$s. Por estas razones, muchas veces el técnico debe hacer malabarismos para no perder el cliente y no perder todo el tiempo empleado en el diagnóstico. Todo vale para reparar un pickup. Intercambiar piezas con otros pick-ups dañados, es el método que se utiliza por lo general y sobre todo mucho ingenio. Y en algunos casos en que no se puede conseguir un funcionamiento completo, por lo menos arreglarlo de modo que quede funcionando en CD.
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EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 6
( ) D) Aleatoria
1- Cuando el haz luminoso pega en el surco tiene un diámetro ( ) A) Igual al ancho del surco ( ) B) Mayor que el ancho del surco ( ) C) Menor que el ancho del surco ( ) D) Mucho menor que el ancho del surco
6- El disco estroboscópico, sirve para probar el servo de..... ( ) A) Tracking ( ) B) Foco ( ) C) Sled ( ) D) CLV
2- Cuando el haz toca la superficie superior del disco tiene un diámetro de ( ) A) 10 micrones ( ) B) 100 micrones ( ) C) 1mm ( ) D) 2mm
7- Las cuñas del disco estroboscópico deben estar detenidas...... ( ) A) Cuando se lee la TOC ( ) B) Sobre todo el primer tema ( ) C) En el medio del primer tema ( ) D) En todo el disco
3- ¿En un equipo que funcione correctamente, una ralla radial de 0,1 mm en la superficie del disco afecta a la lectura? ( ) A) No ( ) B) Sí ( ) C) Produce un corte permanente ( ) D) Produce cortes esporádicos 4- ¿En un equipo que funcione normalmente, el error de excentricidad afecta al servo de: ( ) A) Foco ( ) B) CLV ( ) C) Sled ( ) D) Tracking 5- ¿En el probador universal de pick-ups, cómo es la señal de RF? ( ) A) Normal ( ) B) Con un corte por cada rotación del disco ( ) C) Con 10 cortes por cada rotación del disco
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8- Los errores de altura del miniplato afectan al servo de ...... ( ) A) CLV ( ) B) Rotación ( ) C) Tracking ( ) D) Foco 9- Sobre el primer tema de un disco un error de excentricidad genera señales de .......... ( ) A) 8Hz ( ) B) 16Hz ( ) C) 1kHz ( ) D) De la frecuencia del audio grabado 10- Para trabajar con el disco estroboscópico se requiere trabajar con luz...... ( ) A) Flourescente ( ) B) Incandescente ( ) C) Natural del Sol ( ) D) Difusa
En esta lección vamos a analizar el funcionamiento del circuito integrado de entrada del DVD. En realidad este circuito no se diferencia mucho del circuito de entrada de un CD con servo digital, por lo que esta misma entrega tiene una utilidad doble.
Introducción El sensor óptico de un CD y de un DVD es prácticamente el mismo, salvo por el hecho que uno responde sólo al infrarrojo y el otro al rojo y al infrarrojo. La mayoría de los circuitos de entrada de equipos DVDs de hace un par de años estaban previstos para funcionar con dos pick-ups y por lo tanto tienen doce patas de entrada, seis son para CD y las otras seis son para DVD. Cuando se usan con pick-ups compatibles se conectan las entradas homologas de DVD y de CD en paralelo. En esta entrega no vamos a considerar los circuitos de entradas específicos para pick-ups con ocho fotodiodos centrales porque ya fueron considerados en la entrega anterior. Salvo por el hecho de poseer el circuito de decisión del tipo de disco, los circuitos integrados de ese tipo poseen el mismo circuito interno. Tal vez, la mayor diferencia con respecto a los clásicos circuitos de CDs analógicos, es que todos los fotodiodos tienen su pata de entrada al integrado; es decir que, hay patitas nombradas A B C D E y F en tanto que en los clásicos equipos analógicos como el CXA1081, el diodo A estaba conectado en paralelo con el C y el B con el D realizando las dos sumas de la matriz de foco en forma externa. En los equipos de CD y DVD digitales, todos los diodos se envían al integrado por separado para que el mismo realice la conversión corriente tensión. Luego se realiza un proceso de conversión A/D y recién posteriormente se realiza la matrización en forma digital. En algunos casos el primer integrado realiza sólo la conversión corriente tensión y el proceso de la sección de baja potencia del driver de láser. El proceso digital se realiza en otro circuito integrado separado del tipo microproce-
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sador dirigido. A continuación vamos a analizar el circuito del Philips DVD703 que ya habíamos presentado en entregas anteriores.
Circuito de Entrada del Philips DVD703 En la figura 1 se puede observar el diagrama en bloques del integrado TZA1033, que realmente es bastante confuso sobre todo si consideramos que las letras correspondientes a cada fotodiodo fueron colocadas por el autor. En el original sólo se dibujan los buses y queda a cargo del lector imaginarse de qué se trata. Lo confuso del diagrama nace de que, en realidad, no está referido al DVD703 sino que es un diagrama genérico del TZA1033 y se quiere mostrar la posibilidad de conexión de diferen-
tes tipos de pick-up. En el DVD703 tenemos un solo CI de fotodiodos tanto para DVD como para CD. En este caso los cuatro fotodiodos centrales se conectan en paralelo por el bus superior y el inferior, en tanto que los fotodiodos E y F se conectan sólo por el bus inferior. Dentro del integrado, la señal de los fotodiodos se procesa primero con simples conversores co-
Figura 1 - Diagrama en bloques de entrada del Philips DVD 703.
Figura 2 - Ampliación del CI TZA1033 de la zona de conversores I/V.
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rriente-tensión que se encuentran integrados en el bloque “diode amplifiers processing”. Ese bloque tiene dos salidas. Por la derecha, pasando por el bloque “Var Gain”, que es un control automático de nivel, se obtiene una salida A+B+C+D, la cual como ya sabemos, equivale a la conocida señal de RF. Esta salida se procesa además exteriormente con un conjunto de transistores, pero ese será tema de otra entrega. Las otras salidas hacia abajo se procesan en el bloque inferior y salen por la derecha con destino al integrado de servos en donde se realizará la conversión A/D. Observe que sólo tenemos una salida amplificada de A B C D E y F. En la práctica podríamos considerar que el integrado sólo toma las señales de entrada de corriente A B C D E y F, las transforma en tensiones, las amplifica y las saca por la derecha con destino a las matrices. La única matriz que está dentro de este integrado es la que genera RF = A+B+C+D que sale por arriba. En los equipos analógicos poFigura 3 - Detalle de ingreso al bus número 2. díamos probar las matrices de RF, Las misma conexiones del flex de entrada se conectan foco y tracking por separado, con el simple expediente de cotambién a las patas 12 a 15, que son las entradas de DVD A locar corrientes conocidas en las entradas y observar las saliB C y D. Estas entradas están filtradas con resistores de 100 das. En este caso se puede observar las salidas A a la F en Ohms individuales y capacitores de 15pF que forman un híforma dinámica, (mientras el equipo está funcionando) solbrido de 4 x 15pF. dando pines de prueba a esas salidas y colocando un disco La 16 tiene una tensión de referencia de 2,5V. La 11 no CD y otro DVD. Esto es muy simple de decir, pero involucra tiene conexión. La 10 ya la tratamos porque es la entrada del un buen trabajo real debido a las complicaciones que existen diodo monitor de DVD. La 9 es masa y la 8 es la fuente de 5V al trabajar con SMDs. Pero no existe un substituto de este profiltrada por R 3164 de 2,2 Ohms y C 2125 de 100nF. ceso, que deberá aplicarse siempre en caso de duda para deLuego debemos ubicar las salidas del lado derecho en la terminar si el problema es del procesador de servos, del intepatas 41 a 48. En la 41 se encuentran el diodo F amplificagrado de entrada o del pick-up. do, en la 42 el E amplificado. En las patas 45 a 48 se enEn la figura 2 se puede observar el circuito real de la zocuentran los diodos D a A amplificados. Luego la pata 44 es na involucrada debidamente ampliado para facilitar la obserla fuente de la sección de salida y la 43 es la masa. vación. Empezando por la pata 1 del TZA1033 se encuentran El circuito integrado TZA1033 parece prácticamente inaclas entradas de A B C y D, luego está la entrada de tensión cesible mientras se está reproduciendo un disco, pero en reade referencia para CD y por último las entradas de los diodos lidad no es así. Como el pick-up y el disco tapan la cara de E y F. Las entradas de A a D ingresan con resistores de 100 la plaqueta en donde está soldado el integrado, todas las paOhms ubicadas en un híbrido de 4 x 100. E y F tienen sus tas importantes tienen un punto de prueba, que atraviesa la propios resistores individuales.
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plaqueta de doble faz y aparece del lado trasero que es totalmente accesible para soldar alambres muy finos, como lo indicamos en la entrega anterior en el apéndice de SMD. En efecto, si se realiza una medición dinámica en el integrado de servos y se nota que falta alguna señal se puede proceder a reparar la sección de entrada realizando mediciones con óhmetro, ya que por lo general se trata de un flex cortado, un falso contacto en un conector o un resistor SMD cortado. Posteriormente si no es nada de eso, seguramente será el TZA1033. Para encontrar las conexiones de entrada al integrado de servos sólo hay que observar que el circuito del TZA1033, que tiene el número 1, sale a un bus por todas las patas mencionadas anteriormente y por un conjunto de resistores. Los resistores separadores ingresan al bus con nombres O1 O2 O3
O4 y en el ingreso está indicado un número 2 dentro de un rectángulo. Las salidas E y F amplificadas ingresan directamente al bus también con números 2 en un cuadradito. Ver la figura 3. En el plano 2 del equipo (Philips DVD703) (servo MACE) se puede observar un bus marcado con un 1 en la entrada, que un poco más abajo tiene indicadas las salidas O1 O2, etc. Ver la figura 4. El primer bloque de este circuito integrado es un conversor A/D genérico para todas las señales amplificadas de los fotodiodos. La matrización de las señales de los fotodiodos para calcular las señales de error de FE y TE es un proceso absolutamente digital y se realiza en un microprocesador dirigido interno al integrado de servo. Las señales de prueba se pueden obtener directamente de la entrada del integrado de servo que está ubicado en la ca-
Figura 4 - Ingreso de señales amplificadas de los fotodiodos al servo.
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ra inferior de la plaqueta adosada al pick-up. Allí se pueden soldar finos alambres a un puente exterior donde se pueda conectar el osciloscopio u otro probador inventado a propósito para analizar si las señales llegan bien al integrado de servos. Existe otra posibilidad para conectar nuestros probadores, y son los puntos de pruebas existentes sobre la plaqueta. En las plaquetas SMD no se suelen colocar puntos de pruebas para enganchar instrumentos, por una razón de tamaño. Para facilitar el trabajo en la misma fábrica, se suelen poner puntos de prueba sobre el circuito impreso, y son pequeñas islas circulares generalmente bañadas en un material duro. Las pruebas internas se realizan montando la plaqueta en una cama de clavos que interconecta el instrumental medidor. Todo el proceso está centralizado por una computadora que realiza las pruebas en forma automática y tiene, además, capacidad de indicar componentes dañados. Es decir que el service consiste en retirar el conjunto pick-up plaqueta del gabinete. Luego, retirar la plaqueta, ponerla en la cama de clavos y esperar que la computadora indique cuál es el componente dañado. Nosotros podemos utilizar esos puntos de prueba en nuestro beneficio, soldando allí los finos cables de conexión a un
puente rígido que permita conectar nuestros probadores. En la figura 5 se puede observar el sector del plano de punto de pruebas, correspondientes a las señales amplificadas de los fotodiodos.
El Protocolo de Arranque en un DVD703 de Philips (Introducción) Cuando un reparador cobra experiencia, realiza una prueba de forma casi automática, al estilo del médico que controla los signos vitales del paciente. En un centro musical hay una prueba que podríamos decir típica. Llevar el pick-up a una posición externa operando el motor de sled a mano y luego encender el equipo sin colocar ningún disco. El movimiento del pick-up hacia el centro del disco nos indica que el motor de sled y el mecanismo de sled funcionan correctamente; luego, si el pick-up se detiene al llegar al principio del disco, sabemos que el fin de carrera funciona, y si luego el pickup da un pequeño salto hacia el exterior, sabemos que el mecanismo de sled y el motor funcionan en ambos sentidos. Luego del saltito hacia afuera, el pick-up se estaciona poco antes de la TOC y allí enciende el láser infrarrojo.
Figura 5 - Puntos de prueba.
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Aparecen 3 puntos rojo rubí en la lente y comienza el movimiento de búsqueda que, por lo general, consiste en 3 ciclos de oscilación con un período de 1/2 segundo. Luego se aborta la búsqueda, se apaga el láser y en el display aparece la leyenda “no disc”. Si Ud. hace lo mismo con un DVD Philips 703, sólo se aprecia que el miniplato produce una serie de giros cortos y detenciones como si temblara de frío y luego aparece la leyenda “no disc” en el display. ¿Cómo hace el reproductor para reconocer la ausencia de un disco sin encender ninguno de los diodos láser? Es evidente que lo único que opera es el servo de CLV. El motor de CLV de este reproductor no es el clásico motor de escobillas; es el motor que encontramos en los reproductores y grabadoras de CD de las computadoras, que además se parece a los motores de impulsión directa de las videocaseteras estos motores van a ser estudiados más adelante cuando analicemos el tema de los drivers. Pero por ahora vamos a adelantar que poseen transistores de efecto Hall que detectan la posición del rotor, luego de aplicar pulsos de corriente por sus bobinas. Cuando el plato está descargado, el momento rotor del mismo (equivalente a su fuerza de inercia) es muy bajo y el motor lo detecta generando un estado en una de sus salidas y abortando la operación de arranque apenas comienza. Si no se realiza este control, el equipo debería analizar la presencia de un disco encendiendo un láser y luego el otro. En fin, se demoraría algo en reconocer la falta del disco. ¿Cómo se puede engañar al sistema para que piense que tiene un disco colocado y no aborte el arranque? Hay dos métodos. Uno de lujo y otro más sencillo. El método de lujo es colocando una arandela de bronce (debe ser no magnética, porque el miniplato tiene un sujetador de disco que funciona con un imán) que tenga un momento de inercia igual al de un disco. El método sencillo, es frenando el plato con la mano. Luego de algunos intentos fallidos, se puede observar que el miniplato comienza a girar, e inmediatamente continúa con el protocolo de arranque encendiendo los dos diodos láser y realizando una búsqueda de foco. Como no se puede hacer foco sin disco, el protocolo termina prematuramente con un “no disc” en el display, pero antes de eso pudimos observar el encendido de los dos diodos láser y el movimiento de búsqueda de la lente que era lo que deseabamos. Este engaño, además, nos permite realizar una prueba muy importante que es la medición de emisión luminosa de los dos diodos láser con el fotómetro, en caso de que sea necesario. En principio, se observa que esa emisión existe observando la lente a ojo desnudo desde unos 30 cm de distancia. Si el protocolo de arranque sin disco se cumple minucio-
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samente, podemos pasar a la prueba de funcionamiento de los amplificadores de los fotodiodos.
Funcionamiento de los Amplificadores de los Fotodiodos El circuito integrado TZA1033 tiene un puerto de comunicaciones por donde se lo puede encender o apagar desde el micro. Si quisiéramos realizar mediciones cómodas, ingresando corrientes por las patas de fotodiodos, nos encontraríamos con el problema de cómo predisponerlo para que amplifique. Para hacer las pruebas de ese modo, se necesita ingresar con la adecuada señal de datos que habilite el circuito. Seguramente que el equipo tiene un modo service que permite determinar fallas ingresando por un conector libre colocado para esta función. Pero se requiere un hardware y un software que no poseemos. A pesar de estas dificultades existe un modo de probar la existencia de una buena amplificación de las señales, hasta el punto en que las mismas ingresan al servo. Este modo se puede efectuar tanto con osciloscopio como sin él, y con discos CD y DVD. Coloque puntos de prueba en todas las señales de fotodiodos amplificadas y sin amplificar, mostradas en la figura 5 como A B C D E F y E (no amplificadas) y O1 O2 O3 O4 S1 y S2 (amplificadas). Conecte el osciloscopio sobre las señales O1 y O2. Coloque un disco CD y observe la presencia de pulsos de búsqueda, luego coloque un disco DVD y también observe los pulsos. No espere encontrar el clásico pulso de búsqueda de los equipos CD analógicos, porque en esos equipos el osciloscopio se conecta sobre la salida de señales de error, es decir, FE. En los equipos digitales y en DVD sólo podemos medir cada uno de los componentes de esa señal de error. Es decir A B C o D, pero no tenemos posibilidad de observar el matrizado, que no existe como una señal de tensión sino como su equivalente en números binarios. En el osciloscopio se observará una tensión continua igual a la tensión de referencia de 2,5V durante todo el tiempo, salvo en el instante en que la lente pasa por una zona cercana al foco; en ese momento se observará un pulso fino que llega a unos 4V. Si la base de tiempo del osciloscopio se ubica para observar los tres pulsos de búsqueda en la misma pantalla (barrido de 200mS/div) los pulsos prácticamente no tienen duración, son simples rayas hacia arriba. Si se desea observar la forma del pulso se debe colocar la base de tiempo en 1mS y predisponerla para que se dispare con un valor levemente superior a 2,5V. De cualquier modo, como la señal sólo se repite tres veces, el dibujo sobre la pantalla no va a ser muy brillante. Aun teniendo osciloscopio puede ser aconseja-
ble escuchar los pulsos en lugar de verlos, habida cuenta de 6 observamos un amplificador operacional genérico, con un que no es muy importante el valor de la amplitud sino la exisresistor de realimentación negativa y una tensión de referentencia de los mismos. En efecto, como se medirán todas las secia en la entrada positiva. Como ya conocemos del curso de ñales de los fotodiodos, se puede establecer que son normaCD, esta etapa convierte cualquier corriente que se le introles por comparación de unas con otras. duzca por la entrada inversora, en una tensión hacia abajo Proximamente le indicaremos cómo construir lo que llamasobre la salida. mos un amplificador paramétrico, en donde la sensibilidad esLa tensión estable de salida con los fotodiodos en oscuritá graduada sobre un potenciómetro con dial como los utilizadad es de 2,5V (salida igual a la tensión de referencia que en dos en la sintonía manual de los viejos TVs con sintonizador el circuito simplificado equivale a la llave abierta). electrónico de la época de 1985. Cuando se cierra la llave con la barra espaciadora, circu¿Qué hacer si falta o está muy atenuado un pulso de fola una corriente de 2,5µA por el resistor de 1 Mohm. Como todiodo amplificado o si faltan todos? La respuesta es obvia: el operacional tiene una impedancia de entrada infinita, esa si faltan todos verifique alguna señal común a la generación corriente completa debe circular por el resistor de realimentade todos los pulsos, como por ejemplo las tensiones de fuención y producir una caída de tensión de 2,5µA x 390K = 1V te o de referencia, recordando que a este integrado ingresa aproximadamente. Observe en el osciloscopio que, al cerrar una señal de referencia para CD y otra para DVD. También la llave, la tensión de salida cae a 1,5V. Si colocamos un téster sobre la entrada inversora, podepodría ocurrir que el micro no habilite a los amplificadores mos observar que la tensión no cambia al cerrar o abrir la llaporque no envía la señal de encendido correspondiente, o ve. Esto parece imposible, porque la salida cambia y como el porque el integrado no las detecta. operacional no es más que un amplificador, parecería que la En ambos casos se debería determinar que lleguen las seentrada debe cambiar también. Y realmente cambia, sólo que ñales adecuadas por el puerto de comunicaciones, pero a podebido a la enorme amplificación del operacional (tomemos co que analicemos el problema, nos damos cuenta de que si por ejemplo 10.000 veces) apenas cambia 100µV. Si el téster enciende el diodo láser, es porque el TZA1033 reconoció la tuviera un display de 6 dígitos este cambio sería perfectamenseñal LDON y si reconoce una señal, seguramente está capate observable pero, como sólo tiene 4, pasa desapercibido. citado para reconocer a todas. Es evidente que 100µV no pueden ser observados en el Si sólo falta una señal de fotodiodo amplificado, se debe osciloscopio ni escuchados en el amplificador paramétrico. seguir esa señal particular sobre la entrada correspondiente. Pero lo que sí se puede hacer es colocar un resistor de 1 Por eso es que indicamos conectar cables tanto sobre las enMohm entre una entrada de un conversor I/V y los 5V y obtradas A B C.... etc, como por las salidas amplificadas. Si Ud. servar si la salida cae en un valor medible. No sabemos qué conecta el osciloscopio o el amplificador de audio sobre una entrada (A, B, C....) y coloca un disco esperando escuchar el pulso de búsqueda, se equivoca por completo. En ese punto existe un pulso de tensión, pero es tan pequeño que no puede ser ni escuchado ni observado. Para los alumnos a los que les gusta saber el por qué de la cosas, le brindamos el circuito simplificado de un conversor corriente-tensión, al que le hacemos circular una corriente de entrada similar a la que provee un fotodiodo (2,5µA, por ejemplo, que equivalen a conectar un resistor de 1 MOhm a la fuente de 5V). El laboratorio virtual Workbench Multisim es una excelente ayuda para entender este tipo de problema, del modo mas didáctico posible. En la figura Figura 6 - Circuito simplificado conversores I/V.
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valor debe caer porque desconocemos el valor de R1, pero debe ser un valor significativo de por ejemplo 0,5 a 2V. Lo importante es cómo se hace la medición, con la absoluta seguridad de no quemar el integrado de entrada y sabiendo que el micro lo habilitó para que convierta. Para no quemar el integrado se debe colocar el resistor de 1 Mohn dentro de una punta de téster o algo similar, es decir aislada, para estar seguro de no tocarlo con la mano. Una pata del resistor se conecta a la punta y la otra a un cable con un cocodrilo para conectarla a los 5V con toda seguridad. Para estar seguro de que el integrado de entrada está habilitado, ingrese la bandeja sin disco. Engañe al miniplato con el dedo y,
EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 7 1- Los circuitos de entrada puede considerarse ( ) A) Como simples amplificadores ( ) B) Como amplificadores y conversores I/V ( ) C) Como recortadores de nivel ( ) D) Como conversores A/D 2- Los fotodiodos están polarizados ( ) A) En directa ( ) B) En inversa ( ) C) A potencial nulo ( ) D) Con una CA 3- En un amplificador diferencial ideal la impedancia de entrada ( ) A) Es muy baja ( ) B) Es relativamente alta ( ) C) Es prácticamente infinita ( ) D) Es nula 4- Si un conversor I/V interno al CAXA1081 tiene la misma tensión en las dos entradas y en la salida significa que: ( ) A) Está en cortocircuito ( ) B) Que funciona correctamente ( ) C) Que tiene poca amplificación ( ) D) Las dos respuestas A y B son correctas 5- ¿Siempre hay que corregir la altura de la lente con el bias de foco? ( ) A) No, la mayoría de los pick-ups estan mecánicamente en el punto de mejor foco ( ) B) Sí, porque la mayoría de los pick-ups están mecánicamente fuera foco ( ) C) Sí, porque el punto de mejor foco cambia con la temperatura ( ) D) Sí, porque el punto de mejor foco cambia con la posición geográfica
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cuando la lente haga la búsqueda, mida la tensión del fotodiodo amplificado mientras conecta o desconecta el resistor de prueba. Si la salida no cambia, el conversor corriente-tensión está dañado. Por supuesto, antes de cambiarlo se deberá volver a medir la tensión de referencia y la fuente de 5V.
Conclusiones En esta entrega aprendimos a realizar una buena verificación de los circuitos de amplificación de la señal de los fotodiodos y a reparar esa parte del circuito. *******
6- Aunque el servo de foco trate de ajustar la lente con toda precisión...... ( ) A) La lente nunca está exactamente en el punto de mejor foco ( ) B) Sólo consigue aproximar la lente al punto de mejor foco ( ) C) Siempre existe un error de posición que puede hacerse pequeño, pero nunca nulo ( ) D) Las tres respuestas anteriores son correctas 7- Se puede considerar al control de bias como un corrector mecánico de la posición de reposo de la lente. ( ) A) No, el control de bias compensa los errores eléctricos del sistema ( ) B) No, el bias cambia la ganancia del servo de foco ( ) C) Sí ( ) D) Las respuestas A y B son las correctas 8() () () ()
Un sistema óptico sucio o una lente rayada...... A) provocan un incremento de la amplitud de FE durante la búsqueda B) provocan una reducción del pulso hacia debajo de FE C) provocan una reducción del pulso hacia arriba de FE D) provocan una reducción de amplitud de FE durante la búsqueda
9- Un oscilograma de FE sin pulso hacia abajo..... ( ) A) indica que está cortado un flex, el circuito impreso o un conversor I/V dañado ( ) B) indica que la lente está rayada ( ) C) indica la falta de Vref ( ) D) indica que la corriente de láser está desajustada 10- FE toma valores positivos o negativos de acuerdo a que la posición de la lente esté ( ) A) desplazada con respecto a la línea central del surco hipotético ( ) B) a 1,5 mm del disco ( ) C) por encima o por debajo de la posición de foco óptimo ( ) D) perpendicular al surco
Introducción La tendencia de la electrónica de nuestra época es la integración en gran escala y la digitalización de los circuitos. Es así como un DVD se parece mucho más a una PC que a un reproductor de CD del tiempo histórico del AIWA 330. En realidad, los reproductores de CD más modernos ya tenían lo que podríamos definir como un adelanto de estas técnicas en los equipos con servo digital del tipo del Philips 330. De modo general, podemos decir que la digitalización no cambia los conceptos de funcionamiento. Sólo cambia las técnicas aplicadas para lograr un mismo procesamiento de las señales. Por esas circunstancias, es que se hace muy necesario saber cómo funciona un servo analógico, si se pretende entender cómo funciona un servo digital perteneciente a un CD de última generación, un reproductor de CDROM para PC o un DVD. Una vez conocido uno, se puede decir que se conocen todos. Tanto la digitalización como la alta escala de integración, nos lleva a conceptos de service totalmente diferentes a los utilizados con los equipos analógicos. ¿Ud. cree que un reparador de PCs sabe cómo funciona una PC con todos los detalles del caso? No, de ningún modo; la técnica de las computadoras lo llevan conocer sólo la función de las secciones más importantes de la PC; de las otras, sólo tiene un concepto vago de su funcionamiento y, en caso de duda, usa el método RP es decir “reemplaza y prueba”. Por el momento, los reproductores de DVD no poseen plaquetas intercambiables, pero no dudamos que la tendencia es en ese sentido y sólo es una cuestión de tiempo. No es mi función polemizar sobre estos hechos y no me animo a decir si el cambio en la tendencia es bueno o malo para el gremio. En principio me animaría a decir que atrofia la adquisición de conocimientos y por lo tanto incrementa la dependencia de los fabricantes de los equipos.
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La primer regla del colonizador es fomentar la ignorancia del colonizado. En realidad ya existen, actualmente, algunos equipos reproductores de mesa que poseen una copia exacta de una dársena para PC y en ella se puede observar un reproductor de CDROM común para PC. Inclusive el propio fabricante coloca diferentes marcas y modelos de reproductores en un intento de llegar al precio más bajo posible en determinado momento. En estos casos, el reparador se encuentra siempre ante un problema técnico, económico y de consecución de materiales. ¿Reparo o cambio? Es la pegunta.
Y la respuesta es obvia, hago lo más conveniente económicamente en el momento en que deba hacerlo; si un reproductor de DVDROM vale 20 U$S y un pick-up para ese reproductor vale 30 U$S, no hace falta que le demos ningún consejo.
El Servo de Foco Digital en el Philips DVD703
Vamos a analizar con detalle, cómo se procesan las señales de los fotodiodos centrales de un DVD moderno (no hace falta agregar con servos digitales porque todos los DVD nacieron en la época de los servos digitales). La primer parte del proceso (totalmente analógica), ya la conocemos. Ocurre dentro del TZA1033 y consiste solo en convertir las señales de corriente que circulan por los fotodiodos en señales de tensión de amplitud considerable. Nosotros llamamos a estas señales de entrada como A, B, C y D y a las de salida A, B, C, y D amplificadas. Como sabemos, el TZA1033 tiene entradas separadas para CD y DVD pero como el pick-up utilizado sólo tiene un circuito integrado de fotodiodos, las entradas homónimas están prácticamenFigura 1 - Filtro de entrada de CD. te en paralelo, si no fuera porque tienen filtros de alta frecuencia individuales. Ver figuras 1 y 2. Estos filtros cumple una tarea importante y su falla puede traer consecuencias nefastas para el funcionamiento del equipo. Aclaremos que se trata de filtros pasabajos, diseñados para no producir una caída apreciable en la respuesta a la máxima frecuencia de trabajo de 4,3MHz para CD y 28 MHz para DVD. En principio parecería que el filtro de CD no tiene capacitores en derivación, pero en realidad no es así. Los capacitores son la capacitancia de entrada de los operacionales internos, incrementada por efecto Miller con un capacitor de realimentación negativa. En DVD no se colocan capaciFigura 2 - Filtro de entrada de DVD.
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Figura 3 - Sección digital del servo de foco. tores internos de realimentación y entonces se necesitan los capacitores externos 2132 al 2135. En ambos casos, el filtrado evita el ingreso de señales espurias de alta frecuencia (emisoras cercanas) y limita el ancho de banda para reducir el ruido blanco. Observe que internamente, cada señal de entrada va conectada al bloque común. En realidad cada entrada va a conectada a un amplificador operacional, encargado de realizar la conversión corriente-tensión y cuya salida va a la salida correspondiente del integrado. Como existe una entrada para DVD y otra para CD, la salida de cada operacional pasa primero por una llave electrónica que selecciona el circuito adecuado para DVD o CD. Esta llave se opera según las indicaciones del micro a través del puerto de comunicaciones. En el siguiente apartado analizaremos la segunda parte del proceso a realizarse en el SAA7399HL y que es completamente digital.
Procesamiento Digital del Servo de Foco en el SAA7399HL No hay nada más simple que reparar un servo digital. Realmente no hay componentes externos para revisar. Todo ocurre dentro del circuito integrado. Si las señales entran y el circuito integrado recibe las señales de habilitación adecuadas y la señal de clock, el servo funciona y realiza todas las funciones que debe realizar como un trabajo de fondo (en el idioma de los técnicos informáticos significa que trabajan sin supervisión y sin ocupar pantalla, salvo cuando uno le pide resultados. Entonces los presentan de inmediato). En los integrados analógicos históricos, existían muchos puntos a revisar meticulosamente, muchos componentes periféricos por verificar y muchas mediciones por realizar. Aquí no hay prácticamente nada, sólo tensiones de entra-
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da y de salida. En la figura 3 se puede observar la parte del circuito involucrada en el problema. Las señales de entrada son O1, O2, O3 y O4 que como sabemos son las señales A, B, C, D, amplificadas. Estas señales ingresan por las patas 106, 107, 108 y 111. En el interior del integrado podemos observar que tienen dos nombres diferentes. Por un lado D1, D2, D3 y D4 y por otro MIRN, TLN, REN y FEN. Esto se debe a que este integrado cumple con sus funciones en forma dual, ya que tiene la posibilidad de trabajar con la señal de los fotodiodos centrales amplificadas, pero también admite integrados analógicos de entrada que contengan la matriz de foco. Cualquiera sea el circuito de entrada, el primer bloque realiza la conversión A/D de las cuatro señales. Esa operación se realiza tomando muestras de las señales de entrada y reteniendo ese valor por un corto tiempo hasta la toma de la siguiente muestra. Esta operación, llamada de “muestreo y retención”, se complementa con una conversión A/D de modo que a la salida del primer bloque, las 4 señales se convirtieron en 4 números binarios que se guardan en diferentes lugares de la memoria interna. Ahora debemos pensar cómo piensa un microprocesador. El tiene 4 números binarios guardados por ejemplo en las posiciones de memoria 1, 2, 3 y 4, y un programa que le dice que operación tiene que realizar con ellos. Toma el número A, le suma el C y guarda el resultado en la posición de memoria 5. Luego toma el número B le suma el número D y guarda el resultado en la posición de memoria 6. Por último, toma el número guardado en la posición de memoria 5 y le resta el número de la posición de memoria 6 y el resultado lo guarda en la posición de memoria 7. Es evidente que este resultado, no es otra cosa que un número binario que representa a la tensión de error de foco FE. Lo que sigue a continuación es otra operación matemática, equivalente al filtrado de FE con coeficientes de filtrado diferentes, ordenados por el microprocesador del sistema, en función de la operación que se está desarrollando en ese preciso momento. Si se está realizando una búsqueda de tema, se usa un coeficiente y si se está realizando una lectura normal, otro. Los coeficientes los provee el microprocesador por medio del bus de datos. No es necesario que el reparador sepa qué tipo de operación es la equivalente a un corte de agudos, pero si quiere satisfacer su curiosidad le indicamos que se trata de una operación de reducción de dígitos significativos; es decir si tengo guardado un número 12.567 lo borro y escribo 12.500. Por último la información se dirige al bloque de salida indicado como “Focus Control” (control de foco) saliendo por la
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pata 71 FO (Focus Output). En realidad, existe otra salida del sistema de foco que no se observa en la figura y que es la pata 87; esa pata contiene la señal FOK que nos permite saber si la cantidad de luz ingresada alcanza para realizar una operación normal o se debe cancelar el arranque.
Reparación de un Servo Digital Realmente no hay mucho para reparar. Todo consiste en analizar primero las señales fundamentales del procesador; a saber Fuente, oscilador a cristal y reset si lo tuviera y luego verificar si las señales de entrada son correctas. En esas condiciones y si el equipo realiza la búsqueda de la TOC correctamente (que implica una buena comunicación con el micro), se puede suponer que el SAA7399SH debe entregar señales de salida correctas, si las señales de entrada también lo son. Con la ayuda de un osciloscopio, el análisis de las señales del servo de foco es sumamente sencillo. Coloque el osciloscopio sobre la salida FO en el punto de prueba F233 y en la pata 106 O1. Coloque un disco DVD y observe las señales. Cuando O1 genere un pulso FO, que hasta ese momento estaba indicando 2,5V, cambia alrededor de 1V. Puede hacer un ciclo prácticamente completo de búsqueda (una S completa) o puede detenerse en cualquier lugar de la S en donde encuentre el foco correcto. Posteriormente, y cuando ya comience a girar el disco, se podrá observar una señal de ruido con una amplitud del orden de los 250mV aproximadamente centrados alrededor del punto de enfoque, que generalmente no está muy corrido de 2,5V (el ruido corresponde con la posición aleatoria que toma la lente al explorar el disco). También puede ocurrir que el sistema requiera más de un ciclo para enganchar el foco y aparezcan hasta 3 pulsos en O1 y tres S prácticamente completas en FO. Si Ud. no tiene osciloscopio, debe escuchar las señales que no puede ver. Conecte la entrada del amplificador paramétrico sobre el punto de prueba FO (F233). Colóquese el auricular de su amplificador paramétrico en el pabellón auditivo y espere a que se produzca uno dos o tres “plops” que corresponden con la búsqueda de foco. Posteriormente se escuchará una señal de ruido de baja frecuencia (se lo suele llamar ruido rosa) para diferenciarlo del ruido de espectro amplio. Ubique el control de ganancia del amplificador paramétrico en, aproximadamente, 1V de sensibilidad. Prácticamente se puede decir que la determinación de una falla es algo realmente tan inmediato; que no hace falta aclarar las diferentes posibilidades. Si no se llega a escuchar
el “ruido rosa”, significa que no funciona el servo de foco o que no llegan señales a las entradas A0 a A3. Por supuesto que previamente debe comprobar la comunicación entre el micro y el 7399, observando que se produzca el movimiento de la lente hacia arriba y abajo por tres veces luego que el pick-up se estacione un poco antes de la TOC. Para provocar esta acción debe ingresar la bandeja vacía, o pulsar play con la bandeja introducida pero sin disco (no olvide que también debe engañar al miniplato). Como el puerto de comunicaciones necesita del oscilador de clock, las acciones descriptas son también una prueba del buen funcionamiento del oscilador.
EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 8 1- ¿ Cómo se coloca el pick-up para comenzar la rutina de arranque? ( ) A) Hacia el exterior del recorrido ( ) B) Hacia el interior del recorrido (contra el miniplato) ( ) C) En el centro del recorrido ( ) D) En cualquier lugar del recorrido 2- Todos los centros musicales encienden el laser recién antes de la busqueda ( ) A) Sí ( ) B) No, algunos lo encienden cuando comienza a moverse el pick-up ( ) C) Sólo los discman ( ) D) Sólo los que usan el CXA1081 3- Para qué se usa FZC ( ) A) Para terminar de enfocar la lente a lazo abierto ( ) B) Para terminar de enfocar la lente a lazo cerrado ( ) C) Para iniciar la búsqueda ( ) D) Para finalizar la búsqueda 4- ¿FOK puede pasar al estado alto con sólo tres diodos funcionando? ( ) A) Sí ( ) B) No ( ) C) Sí, pero sólo si se aumenta la corriente de láser ( ) D) Sí, pero sólo con discos originales 5- FZC puede pasar al estado alto con sólo 3 fotodiodos funcionando ( ) A) Sí ( ) B) No
Conclusiones Un servo digital no es el famoso cuco que todos temen. Un servo digital es muy fácil de entender y sobre todas las cosas es muy fácil de reparar si se lo ataca con conocimiento y un método de trabajo. Inclusive es muy probable que hayamos desmistificado el problema y demostrado que, inclusive, no se requieren instrumentos especiales. Si Ud. tiene un osciloscopio habrá simplificado su tarea de reparador y podrá observar con más seguridad los problemas; pero si no lo tiene puede usar el amplificador paramétrico con la absoluta certeza de estar si************ guiendo un método correcto de trabajo.
( ) C) Sí, pero sólo si se incrementa la corriente de láser ( ) D) Sí, pero sólo con discos originales 6 -¿ Puede generarse la señal RF con sólo tres diodos funcionando? ( ) A) Sí ( ) B) No ( ) C) Sí, pero sólo si se incrementa la corriente de láser ( ) D) Sí, pero sólo con discos originales 7- ¿Qué tipo de protocolo de comunicación tiene el CXA1081? ( ) A) De comunicación bidireccional ( ) B) I2CBUS ( ) C) De ida y vuelta por SENSE ( ) D) De vuelta por SENSE 8 - ¿Dónde se suman las corrientes de los fotodiodos A y C? ( ) A) Dentro del primer integrado ( ) B) En el CI de fotodiodos ( ) C) En el flex que conecta el pick-up ( ) D) En la plaqueta principal 9() () () ()
¿Qué forma tiene la señal de FE durante la búsqueda? A) Pulso positivo fino B) Pulso negativo fino C) “Forma en S” muy angosta D) “Forma en S” ancha
10- ¿Qué forma tiene la señal de FZC durante la búsqueda? ( ) A) Pulso positivo fino ( ) B) Pulso negativo fino ( ) C) “Forma en S” muy angosta ( ) D) “Forma en S” ancha
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Hemos analizado el funcionamiento de una etapa matrizadora de foco digital. Ahora vamos a completar el tema explicando cómo se generan las señales FOK y FZC, y por último, cómo adecuar el funcionamiento del amplificador de foco, a las diferentes condiciones de trabajo de un equipo.
Introducción Ya hemos “desmitificado” a los servos digitales, demostrando que explicar su funcionamiento y trabajar con ellos no es algo complejo y que inclusive se puede reemplazar el osciloscopio con un simple amplificador de audio. Le indicamos la construcción de lo que llamamos un amplificador paramétrico, que no es más que un amplificador de audio de ganancia ajustable con un medidor de nivel de salida a led. Con ese sencillo dispositivo vamos a reparar las principales fallas de un equipo. No queremos decirle aquí que no es conveniente tener un osciloscopio. Muy por el contrario le aconsejamos que compre un osciloscopio de uso general de dos canales de 20MHz con base de tiempo simple, por lo menos; porque no siempre podemos arreglarnos sin él. Inclusive, si puede comprar algo mejor no deje de hacerlo. En un DVD existen señales que no pueden ser verificadas si no se posee un osciloscopio de por lo menos 50MHz. Y no es cualquier señal sin importancia, es lo que llamamos la señal fundamental del reparador, es decir la señal RF que en DVD presenta una frecuencia del orden de los 28MHz. Sin embargo, la diferencia de costos entre un osciloscopio de 50MHz y otro de 20 es tal que el reparador no siempre puede comprarlo. Si no puede compre el de 20, que cuando llegue el momento de medir RF le vamos a indicar un circuito amplificador y detector que unido al amplificador paramétrico le permitirá medir la señal RF y detectar las fallas de los servos de foco y tracking que se manifiestan sobre dicha señal. Tanto si tiene como si no tiene osciloscopio le aconsejamos construir el amplificador paramétrico por una simple ra-
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mina controlando el motor de sled (clásico motor de CC tipo Mabuchi) la bobina de foco y la bobina de tracking. Como trabajo extra este servo realiza también el control del motor de carga de disco mediante las señales Tray 1 y Tray 2 (dos señales para determinar tres estados a saber “encendido en reversa” “encendido en directa” y “apagado”. Observe que el servo de velocidad no tiene nada que ver con este procesador. En este equipo el servo de velocidad se procesa en el decodificador de video (arriba a la derecha) que se encarga de leer los datos de video y en el driver BA6856FP que controla el motor giradiscos, que Figura 1 - Distribución de servos en el DVD703. en este caso es un motor de impulsión directa similar a los de videograzón. Es más fácil de usar que un osciloscopio y muchas veces badores e idéntico a los de las máquinas de CDROM, es dees imprescindible, porque la señales a observar tienen un cacir sin carbones. rácter no repetitivo o son repetitivas pero con un tiempo de acLa diferencia con otras máquinas se encuentra en el nivel tividad muy pequeño que no permiten una observación sencide integración del CI analógico de entrada, el servo y el della. codificador de video. Ya existen integrados que realizan estas Es tan simple y económico fabricar un amplificador paratres funciones en un mismo chip. Pero por lo general no inclumétrico que no debe dudar en construirlo, aunque sólo sea yen los drivers de láser, debido a la disipación de los mismos. para probar su resultado. Nosotros estamos seguros de que si Por lo tanto, esas etapas se deben construir exteriormente con lo construye le dará un uso continuo. transistores, tal como ya lo vimos en entregas anteriores. Otra diferencia notable entre equipos de alto grado de integración (por lo general son equipos de supermercado de La Disposición de los bajo costo) y el Philips 703 está precisamente en el tipo de Circuitos Integrados en un DVD motor giradiscos. En su momento vamos a analizar los motores de impulsión directa con todo detalle, pero como aquí esEn un DVD moderno tenemos todas las alternativas positamos analizando los diferentes criterios de diseño de los DVD bles de distribución de integrados. En principio no vamos a actuales, debemos adelantar el por qué se prefiere un motor considerar los equipos más viejos, que prácticamente eran un a otro. reproductor de CD y un reproductor de DVD separados, porCuando un reparador observa la complejidad de un moque prácticamente no existen en nuestro mercado. Nuestro tor de impulsión directa, comparada con la sencillez de un análisis comienza en la época del Philips DVD 703 que es el motor de escobillas, lo primero que supone es que uno es muequipo que estamos considerando como ejemplo en nuestro cho más preciso que el otro. Y no es así de ningún modo. La curso. Ver figura 1. realidad es que ambos motores son igualmente precisos en lo Podríamos decir que el procesamiento de servos comienque respecta a la curva velocidad/tensión. La diferencia está za en el integrado analógico que entrega señales A, B, C, D, sobre todo en la cupla de arranque, que es mucho más alta E, y F amplificadas y termina en el integrado digital en el motor de impulsión directa. Es decir que el tiempo en SAA7399 que entrega las señales equivalentes a SLO (Sled que se tarda en llegar a la velocidad de trabajo es mucho meoutput), FEO y TAO. En realidad, en este equipo esas señales nor. Por otro lado uno genera chispas que pueden provocar tienen otros nombres, a saber: Sledge, Focus, y Radial. Todas interferencias indeseables y el otro no. Y por último está el estas señales salientes se envían al driver BA5939FM que terproblema de la duración; un motor de impulsión directa no tie-
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ne partes que se gasten y se ensucien como los carbones de los motores de escobillas que necesitan un mantenimiento cada tanto. Por lo tanto, cuando vea un motor de escobillas en un equipo con algunos años de uso, desconfíe. Sáquelo de su alojamiento, sin sacarle el miniplato (si es que se puede) y proceda a realizar la prueba de ruido de rozamiento apoyándolo en el pabellón auditivo y haciéndolo girar rápidamente. Si necesita sacar el miniplato recuerde medir con un espesor de cartón o plástico (un objeto metálico puede rayar la lente), la distancia entre el disco y la cara superior de la lente, para saber cómo ajustar posteriormente dicha altura.
Condiciones de Funcionamiento del Servo de Foco Como sabemos, en un equipo de CD se le da una enorme importancia al funcionamiento del equipo en presencia de vibraciones de todo tipo. Y eso es absolutamente lógico, porque un mismo integrado de servo de foco puede usarse en un equipo estacionario del tipo centro musical o en un discman. Y el discman se utiliza con el usuario en reposo, caminando, paseando en bicicleta, etc, etc. En principio parecería que un DVD siempre se ve en reposo pero, si analizamos todos sus usos, veremos que un uso muy frecuente es en una casa rodante en movimiento y otro más frecuente aún, es en los modernos micros de larga distancia. Como sea, un DVD debe funcionar en todas las condiciones en que funciona un discman. Por lo demás, el DVD tiene un modo de búsqueda de capítulos similar al modo de búsqueda de temas del CD. El usuario puede programar saltos y el equipo no debe presentar cortes ni congelamientos de la imagen durante ese modo de exploración trucado. En un CD, existían patas del integrado de servo donde se colocaban capacitores y resistores que filtraban la señal de error de foco con diferentes constantes de tiempo. Esas constantes de tiempo diferentes se conectaban mediante llaves analógicas comandadas por el microprocesador principal. Y el micro tomaba la decisión de qué constante de tiempo utilizar en cada caso, en función de la información entregada por el servo de tracking que es el más afectado por las vibraciones. Justamente para esa función, el servo de tracking posee un circuito llamado AS (de antishock). Un servo digital de CD, o un servo de DVD, posee el equivalente a todos estos circuitos, pero como subprogramas del programa principal del procesador de servos. En la entrega anterior explicamos cómo se generaba el equivalente a la ten-
sión de error de foco por medio de un programa de sumas y restas de las tensiones amplificadas de los fotodiodos convertidas en números binarios acumulados en diferentes posiciones de memoria. Ahora vamos a ver que el número guardado en la posición de memoria correspondiente a la tensión de FE, debe sufrir un proceso matemático equivalente al de un filtro RC. Como su nombre lo indica, un filtro RC posee un resistor y un capacitor. En el resistor se cumple la ley de Ohms, que indica que la corriente que circula por él es directamente proporcional a la tensión que se le aplica y que la constante de proporcionalidad es la conductancia, que es la inversa del valor de la resistencia. En fórmulas sería I = E/R. En un capacitor se cumple también una fórmula que indica que Q = C/V, en donde Q es la carga del capacitor (cantidad de electrones acumulados en sus placas). Al unir la resistencia y el capacitor, para formar un filtro RC, la tensión de salida del filtro es igual a la tensión de entrada multiplicada por un coeficiente variable que depende de la velocidad a la que cambia la tensión de entrada. Es decir que siempre existe un proceso matemático que aplicado a la tensión de entrada del filtro genera la correspondiente tensión de salida en función del valor de R y de C, a esa fórmula se la llama función de transferencia y puede contener sumas, restas, multiplicaciones, divisiones, integraciones y derivaciones. Dentro del procesador de servos existe un microprocesador dirigido. Ese microprocesador sabe sumar y restar. Se puede demostrar que si un microprocesador tiene programas que ejecutan las dos operaciones fundamentales, por reiteración de las mismas también sabe resolver las operaciones secundarias de multiplicación y división. Y si sabe realizar las operaciones secundarias también podrá, del mismo modo, realizar las operaciones terciarias de integración y derivación. Todo depende del micro, que deberá utilizar diferentes subprogramas y diferentes coeficientes (valores de R y C) adecuados a cada condición del equipo. Si el equipo entra en la búsqueda de temas, el micro lo sabe porque él fue quien ordenó la búsqueda y entonces aumenta la capacidad para mejorar el filtrado. Si el equipo se mueve, el micro se entera por las señales enviadas por el circuito antishock (en este caso es una información de regreso por el bus de datos general, que es bidireccional). En un equipo analógico, los capacitores se eligen sólo entre dos o tres valores, porque cada valor de capacidad diferente implica una llave analógica dentro del integrado de servo y un capacitor afuera con la consiguiente pata involucrada. En un equipo digital, no se realiza ningún cambio circuital, sólo se modifican coeficientes de un programa para reali-
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zar lo equivalente a un cambio de constante de tiempo. Esto significa que el microprocesador puede cambiar la constante de tiempo entre una gran cantidad de valores y no sólo dos o tres. Es casi como ajustar la constante de tiempo en forma suave y continua adecuándola exactamente a las circunstancias. Inclusive, el microprocesador puede modificar la constante de tiempo de acuerdo al disco colocado, es decir por sus fallas de fabricación durante el estampado, por su estado como nuevo o usado (rayas en la superficie) e inclusive por la presencia de huellas dactilares en la superficie del mismo (antes que el lector lo piense, le aclaramos que aún no pueden reconocer de quién son las huellas, pero creemos que no falta mucho para que esto ocurra). Seguramente que los lectores se estarán preguntando como hace el micro para saber si un disco está rayado o tiene impresiones digitales. Como siempre decimos el “rey micro” no trabaja pero tiene informadores y peones colocados en los lugares más importante del dispositivo a controlar. Las rayas e impresiones digitales generan pequeños cortes de señal y el aviso de esos cortes le llegan al micro por el bus de datos o por una pista independiente (todo depende de la velocidad del bus porque si los cortes se suceden muy rápidamente pueden llegar a bloquearlo). Ud. me dirá que toda esta información no tiene un gran valor para el reparador y yo le voy a contestar que sí la tiene, porque más adelante vamos a ver que existe hardware destinado exclusivamente a leer los discos con huellas digitales. Este hardware no será analizado aquí porque está ubicado en el circuito amplificador de RF y será tratado cuando ex-
pliquemos el funcionamiento de esa sección. Un servo digital posee el equivalente a los preset de ajuste del servo de foco, en forma de un número binario guardado en una posición de memoria para cada preset. El programa de funcionamiento es tan completo, que se realiza un procedimiento de ajuste de estos preset virtuales cada vez que se cambia de disco. Esa es la razón por la que muchas veces los discos truchos con problemas de grabación no pueden ser leídos en un equipo analógico y son perfectamente leídos en un equipo con servo digital.
Reparación del Servo de Foco
La reparación del servo de foco se encara de acuerdo al instrumental disponible. Si Ud. tiene osciloscopio puede utilizarlo sobre la salida FO por la pata 71 (ver la figura 2) o en su defecto, puede utilizar nuestro amplificador paramétrico para escuchar el ruido rosa que se genera allí cuando el servo funciona a lazo cerrado. Las condiciones más simples para realizar la prueba es con un disco funcionando o en la prueba de ingreso de un disco, porque así nos aseguramos de la existencia de todas las órdenes de arranque. En los aparatos analógicos, la prueba más contundente era observar la señal FE mientras se generaba la señal de búsqueda de foco en la salida FEO. Es obvio que esta medición se realiza a lazo abierto, por una llave interna al integrado de servo que desconecta la señal de error para conectar el generador de búsqueda. En el servo digital muchas veces no tenemos la posibilidad de observar las señales FE y FEO al mismo tiempo, porque FE es inaccesible. Si pretendemos hacer una medición durante la búsqueda de foco, sólo tenemos accesible la salida FEO, que en ese momento tiene aplicado el diente de sierra de búsqueda. El único recurso que nos quedaría sería armar una matriz externa para medir una señal equivalente a la FE interna. Pero en realidad esto no tiene mayor sentido si Ud. verifica la existencia de señales en todas las patas de los fotodiodos del A al D durante la búsqueda; inclusive puede comparar las amplitudes y las formas ya sea con el amplificador paramétrico o el osciloscopio. También, a falta de FE es posible Figura 2 - Diagrama en bloques de la sección de foco.
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medir la señal RF durante la búsqueda. Lo que sí se puede hacer y con toda facilidad, es controlar el camino de la señal de búsqueda si se observara que la lente no realiza el movimiento característico. El instrumento idóneo para medir la señal de búsqueda es un simple téster analógico, que es suficientemente rápido como para medir las oscilaciones de 0,5 a 1Hz características de esa señal. En realidad, verificar las entradas y salidas es algo muy simple de realizar y no amerita mayores comentarios. El problema, por lo general, es determinar si el microprocesador que realiza el Figura 3 - Disposición de fuentes del integrado de servos. trabajo está en condiciones de hacerlo 0,2V, deje la pata en ese estado por un par de segundos y y esto es más complejo que controlar las entradas y salidas. luego desconecte el resistor verificando que la tensión suba En principio y como en cualquier reparación, se debe venuevamente a 3V. Si luego de esta operación el microprocerificar primero la tensión de fuente. En los microprocesadores sador comienza a funcionar significa que el circuito de reset dirigidos suele haber más de una pata de fuente y el tiene una falla. SAA7399 no es la excepción. Lo primero que se debe menPosteriormente se deberá verificar que funcione el cristal cionar es que lo micros más modernos no se alimentan con 5V conectado sobre las patas 6 y 7 (ver la figura 4). sino con 3V. En nuestro caso la fuente entrega 3,3V, que lueEl circuito de clock funciona con un resonador cerámico go de un filtro LC formado por L5200 y C2003 se transforde 8,46MHz que puede verificarse perfectamente con un osman en prácticamente 3V que se aplican a las patas 57, 96, ciloscopio conectado sobre la pata XXTLO (punto de prueba 44, 32, 12, 69, 83, 22 y por resistores fusibles a las patas F211) en donde se encontrará una señal sinusoidal de 2 o 3V 110 y 120 (ver la figura 3). de amplitud. Es conveniente realizar la medición con una punPosteriormente se deberá verificar la tensión de referencia ta atenuadora X10 para evitar que el oscilador deje de funde 2,5V si la hubiera, que debemos considerar como una cionar por exceso de carga. fuente más (este integrado no la utiliza). Y por último no debe Si no tiene osciloscopio, puede usar un frecuencímetro diolvidar de medir la tensión de 5V que alimenta las memorias. A continuación se verifica la pata de reset, que en este caso ingresa por la pata 98 RSTI (reset input) que se genera cerca del microprocesador principal y se emplea en todos los microprocesadores del sistema. La pista de reset está indicada con el nombre POR que significa Power On Reset (reset al encendido). Como ya sabemos, cuando se aplican los 3V de fuente al micro, esta pata permanece por unos 150mS en estado bajo y luego se levanta hasta la tensión de fuente. En ese intervalo de tiempo el microprocesador coloca todos sus contadores internos en cero, incluyendo el contador de programa para empezar por el primer paso. La pata RSTI se puede verificar con un osciloscopio disparado con el flanco creciente de la tensión de fuente, pero es mucho más fácil (y no requiere un osciloscopio) realizar la prueba de forzar el reset con un resistor de 100 Ohms conectado a masa, verificando que la tensión caiga a menos de Figura 4 - Circuito de clock.
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Una de las memorias es una 74HCT579 y la otra una M29F002. En esta misma entrega hay un apéndice que trata el tema de la memorias y su reparación. El problema más grave es determinar si falla la memoria de un servo realizando mediciones con el equipo en funcionamiento. Una falla en la memoria, o en otra parte del servo, se puede manifestar del mismo modo complicando el diagnóstico. Para determinar una falla en las memorias, hay que actuar como lo hace un reparador de PCs. El reparador de PC tiene programas que verifican los diferentes órganos de la PC incluyendo las memorias que son verificadas posición por posición. En realidad cada vez que se enciende la PC se realiza un control de los órganos más importantes de la misma incluyendo las memorias. Muchos reproductores de DVD incluFigura 5 - Sonda detectora pico a pico de RF. yendo el Philips DVD703 realizan una prueba similar indicangital como detector de oscilación. Y si no tiene frecuencímetro do un código de error en el display si las memorias tienen una deberá armar un detector pico a pico para alta frecuencia cofalla. En el momento actual estamos tratando de conseguir la mo el que indicamos en la figura 5. información correspondiente. Con esta sonda se transforma el téster digital en un mediTambién es posible, en el caso de la DVD703, realizar un dor de tensión alterna, indicando su valor de pico a pico con diagnóstico mediante un hardware o interfaz que se conecta un mínimo error del orden de los 100mV. La pila utilizada es entre el equipo y una PC que contiene un programa de pruecualquier pila de mercurio para reloj pulsera y no es necesabas del tipo “modo service” que permite realizar ajustes, prerio desconectarla del circuito cuando no se usa, porque al disposiciones y verificaciones mediante la observación de la desconectar el téster deja de circular corriente por ella. pantalla del monitor de la PC. En la misma figura se pueden observar los bloques TEST ¿Qué se puede hacer si uno no posee el software y el y DEBUG. Estos bloques son utilizados para comprobar el funhardware de prueba o el listado de códigos de error, que por cionamiento del integrado al finalizar su proceso de fabricasupuesto depende de la marca y modelo de cada reproducción y durante su programación y no tienen importancia en la tor? Existe la posibilidad de hacer algunas verificaciones gereparación. El procesador tiene una memoria interna (no vonerales sobre las memorias con un osciloscopio o con una látil) donde está cargado el programa y una pequeña memosonda detectora de valor pico a pico como la mostrada en la ria volátil donde se depositan datos en forma transitoria. Pero figura 4, pero modificando los valores de los capacitores C1 para poder cumplimentar sus funciones, requiere más memoy C2 de 22 pF a .01 uF y cambiando el téster digital por uno rias no volátiles que se encuentran en el exterior y se invocan analógico. por los puertos paralelo de entrada/salida 0, 2 y 4. Una memoria es un componente enteramente digital, sobre sus patas sólo pueden existir tensiones correspondiente a un estado alto o un estado bajo. Si en cualquiera de sus patas se observa alguna señal intermedia, seguramente que allí hay algún problema. ¿Pero qué significa intermedia? Todo depende de la tensión de fuente del micro; si es de 5V, se considera que un estado es alto si supera los 4,5V y es bajo si está por debajo de 0,5V. Si la tensión de fuente es de 3V, el estado alto ocurre por arriba de 2,75V y el bajo por debajo de 0.3V. En cuanto a sobre qué patas medir, Figura 6 - Voltímetro comparador a LED. la respuesta es en todo el puerto de co-
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municaciones, en todos los puertos de I/O y en las patas de predisposición lectura/escritura. Si se usa la sonda de valor pico a pico hay que considerar que los pulsos pueden estar muy espaciados y ser muy finos como para que puedan ser detectados con el téster. Por esta razón es que diseñamos un voltímetro muy particular con un led que permite detectar los niveles de pulsos y retener la información por un pequeño intervalo de tiempo, de modo que el reparador pueda tener una idea de las señales existentes en cada pata de la memoria. Ver la figura 6. Todo el dispositivo se basa en un comparador rápido que, sobre la pata, tiene un potenciómetro con dial de los usados en la sintonía de los viejos TVs. Para ajustar R2 se coloca una tensión de entrada de 10V y se marca justo el momento en
EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 9 1- ¿El CXA1732 contiene el servo de foco? ( ) A) Sí ( ) B) Sí, salvo la generación de la señal de FOK que se realiza en otro integrado ( ) C) No ( ) D) Las respuestas A y B son correctas 2- El CXA 1082 contiene a los excitadores de bobinas y motores. ( ) A) Sí ( ) B) No ( ) C) Sí, pero sólo se usan en los discman ( ) D) Sí, pero sólo contiene los driver de bobinas 3- ¿De qué depende la condición de funcionamiento del servo de foco? ( ) A) Del estado de reposo o movimiento del reproductor ( ) B) Del tipo de operación (búsqueda de tema o reproducción normal) ( ) C) Del tema que se está reproduciendo (el primero o el último) ( ) D) Las respuestas A y B son correctas 4- ¿Para qué sirve la señal AS? ( ) A) Para que el micro reconozca que el equipo recibió un golpe ( ) B) Para que el micro sepa que el disco colocado está en malas condiciones ( ) C) Para indicar que comenzó la búsqueda de temas ( ) D) Para que el integrado de servo conecte una constante de tiempo baja 5- ¿Para qué sirve la señal DFCT? ( ) A) Para que el micro ordene un aumento en la constante de tiempo de foco ( ) B) Las respuestas C y D son correctas ( ) C) Existe una falla de metalización en el disco ( ) D) Porque se cortó momentáneamente la señal RF
que el led se apaga. Luego se colocan 8V y se vuelve a marcar el dial y así hasta 2V. En la pata + se coloca la señal a medir (en nuestro caso la señal de alguna de las patas del puerto de la memoria o alguna de las señales de control de 3V de amplitud y se ajusta el dial a 2,5V). Se coloca un disco y se observa el led, si se enciende significa que allí hay pulsos superiores a 2,5V.
Conclusiones Así terminamos de analizar el servo de foco digital con todo detalle y con las indicaciones prácticas para encarar el service. *************
6 - ¿Cuándo es conveniente desconectar los generadores de AS y DFCT? ( ) A) Cuando el equipo tiene cortes y no se puede determinar el motivo. ( ) B) Cuando se sospecha que el generador de AS no funciona adecuadamente ( ) C) Cuando se sospecha que el generador de DFCT no funciona adecuadamente ( ) D) Las tres respuestas anteriores son correctas 7- Cuando el equipo lee normalmente la respuesta en frecuencia se corta en....... ( ) A) 600Hz ( ) B) 6.000Hz ( ) C) 10Hz ( ) D) CC 8 - Mientras el equipo sufre un golpe, la respuesta en frecuencia se reduce a partir de....... ( ) A) 600Hz ( ) B) 6.000Hz ( ) C) 10Hz ( ) D) CC 9- Cuando se hace la búsqueda de FOCO el servo queda a lazo..... ( ) A) Cerrado ( ) B) Abierto ( ) C) Cerrado con baja ganancia ( ) D) Cerrado con alta ganancia 10- ¿Cuando se produce el “grito de laucha” ? ( ) A) Cuando la ganancia de lazo cerrado de foco es muy baja ( ) B) Cuando falla el capacitor de “constante de tiempo baja” ( ) C) Cuando la ganancia de lazo cerrado es muy elevada ( ) D) Cuando falla la suspensión de la lente
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Habiendo analizado el funcionamiento del servo de foco a lazo cerrado, nos queda sólo un análisis detallado de cómo se genera la señal de búsqueda y la forma de la misma en diferentes integrados. Introducción La señal de búsqueda de un DVD es exactamente igual a la de un CD. Y su función también es la misma. Solo difieren en el momento de aplicación. No existe un solo medio de determinar qué tipo de disco fue colocado, así como no existe un solo tipo de reproductor de DVD compatible. Existen equipos en donde no interesa el tipo de disco colocado. En efecto, cuando sólo se utiliza un láser no tiene mayor importancia saber de qué disco se trata porque no hay necesidad de apagarlo y encender otro. Pero sí importa reconocer de qué disco se trata para conectar los adecuados fotodiodos centrales porque estos equipos tienen 8 fotodiodos y además, para generar una patada de arranque adecuada al tipo de disco. Aun no hablamos del servo de velocidad de rotación, pero adelantamos que la velocidad para un disco DVD es mayor que para un CD, debido a que el flujo de datos para señales de TV es muy superior al flujo de datos de un reproductor de audio, aunque puede ser menor que el flujo de datos de un disco CDROM. Cuando se trata de un equipo dual con un solo láser, la lente es bifocal con el centro tipo lente Fresnel. Justamente esta característica es la que nos permite individualizar a estos equipos. El foco se encuentra siempre a la misma altura con cualquiera de los dos discos que se pueden colocar. DVD o CD, enfocan en el mismo punto, o casi en el mismo punto. El barrido de la lente se puede realizar siempre alrededor del mismo punto de equilibrio mecánico, que se hace coincidir lo mejor posible con el punto óptimo de enfoque para el promedio de los discos. Debemos mencionar que la capa enfocada es siempre la mas profunda en caso de que el disco sea un DVD de doble capa, porque por allí se comienza la lectura de estos discos. Al leer la TOC, el reproductor ya sabe si debe leer una
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probarlo por lo menos con un disco de dos caras y 4 capas y con diferentes discos CD y CDROM para saber la verdad sobre su buen funcionamiento.
La Generación de la Señal Digital de Búsqueda
Figura 1 - Generador de señla de búsqueda digital de 4 bits. capa más externa al finalizar la lectura de la primer capa. En ese caso corta el lazo cerrado, desplaza la lente hacia arriba y realiza una nueva búsqueda de foco. Cuando encuentra el nuevo foco, continua leyendo la nueva capa hasta el final. En realidad existen dos alternativas de grabación y lectura. En efecto, se pueden grabar la primer capa de adentro hacia fuera y luego saltar a la segunda en el exterior del disco para volver hacia el centro, o saltar a la capa externa, ir al centro y leer desde allí hacia el exterior. En este último caso existe una demora considerable entre la última lectura de la primer capa y la primera de la segunda, que la memoria de datos debe ser capaz de salvar.Si el equipo es con dos diodos láser o con un láser doble y la lente no es bifocal, el único modo de determinar el tipo de disco es por prueba y error. En este caso la búsqueda será doble, primero con el láser rojo y después con el infrarrojo, o al revés, esperando una señales FOK y una FZC altas al mismo tiempo, para determinar el tipo de disco. El alumno observará que en muchos casos el driver deberá mantener a la lente corrida de su posición de reposo por toda la duración de un disco de dos capas y dos caras (unas 8 horas) y esto significa que se verá sometido a un esfuerzo considerable, que muchas veces lo recalienta en exceso. Precisamente este es el talón de Aquiles de los equipos de supermercado, magnificado por su baja altura, que no permite una adecuada circulación de aire. Nota: todos los detalles presentados aquí nos indican que la costumbre inveterada de los reparadores improvisados, consistente en probar un equipo simplemente con un disco DVD (muchas veces trucho), no es de ningún modo una prueba definitiva del funcionamiento de un reproductor. Ud. debe
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La señal analógica de búsqueda es una onda triangular con un periodo de actividad del 50% montada sobre una tensión continua igual a la tensión de referencia (normalmente de 2,5V). La frecuencia de esa señal es del orden de 1Hz. Esa señal se puede observar con un osciloscopio, pero no es este el instrumento idóneo para su observación por una razón muy evidente. Es una frecuencia muy baja y para observarla hay que colocar la base de tiempo del osciloscopio en 1S/div, para que las tres oscilaciones típicas se observen en las tres primeras divisiones de la pantalla y luego se pueda observar el ruido rosa que indica que el servo está funcionando. En ese caso el haz tardará 10 S. en ir de la izquierda a la derecha y la persistencia de la pantalla no será suficiente para que el haz dibuje un trazo continuo. Lo que se observará en la pantalla es un punto que sube y baja. En principio, las oscilaciones se pueden observar con un instrumento de aguja pero, dependiendo del instrumento, la inercia puede provocar un error considerable. Como prueba de existencia de la tensión de búsqueda de foco, sirve, pero si se desea apreciar la amplitud, o medir, es un instrumento de baja precisión. Según nuestra costumbre, en un apéndice le indicamos cómo armar un voltímetro de leds, que seguramente le será muy útil si Ud. se dedica a la reparación de DVDs o a cualquier otra actividad donde se trabaje con operacionales polarizados alrededor de 2,5V. La generación de la señal de búsqueda en un procesador de servos del tipo digital no difiere de la generación de cualquier tipo de señal. Si la señal tiene una forma extraña, se basa en la lectura de una serie grande de posiciones de memoria, una tras otra, que se van presentando en la pata FO del puerto de salida, mientras el microprocesador ordene que siga la búsqueda. Si la señal de salida es una serie monótona o una combinación de series monótonas, como nuestro caso, se puede economizar memoria dándole valores a una ecuación lineal en la subida y a otra en la bajada y colocando el resultado en la pata FO. Nota: dar valores a una ecuación lineal significa resolver operaciones de suma, resta, multiplicación y división para sucesivos valores de una variable, es decir un procedimiento
Figura 3 - Verdaderos números cargados en la memoria.
Figura 2 - Vista parcial del programa del generador de palabras.
cir que cada muestra (cada escalón) tiene una duración de 1/20 seg. y las 32 muestras tendrán una duración total de 32x1/20 segundos. Esta señal binaria, o mejor dicho, los estados altos y bajos que la representan, se envía a conversor D/A, que genera una señal analógica de salida cuyo valor mínimo y máximo se ajusta con la tensiones continuas V1 y V2 y que se puede observar en la figura 4. El alumno observará que la señal generada está muy lejos de ser una verdadera rampa, porque los escalones tienen una altura considerable con respecto al total de la señal. Si se desea una señal mas parecida a una rampa, se debe trabajar por ejemplo a 8 bits en lugar de los cuatro elegidos. En la figura 5 se puede observar el circuito modificado
matemático similar al de resolver la ecuación de matrizado. No importa cómo se genere la salida, en realidad no se va a generar una rampa sino una señal escalera; pero el tamaño de los escalones se puede hacer tan pequeño como se desee, en función de la cantidad de dígitos que se representen sobre la salida. Para que el alumno entienda este tema de la generación de señales digitales, guardando números en una memoria, se realiza una práctica virtual con el Worbench Multisim 9.0. En la figura 1 se puede observar el circuito de un conversor D/A. El instrumento XWG1 es un generador de palabras que no es más que un microprocesador que lee posiciones de memorias y las presenta en el puerto de salida D0 a D3. La programación de este generador digital se puede observar en la figura 2. En el visor solo aparecen los primeros datos del programa que son números crecientes desde el 0 al 10 pero en realidad hay 32 números crecientes hasta el 15 y luego decrecientes hasta el cero para forma la señal deseada con forma de onda triangular. Por supuesto que lo que se guarda en la memoria es el número binario equivalente a los números digitales del 0 al 15 y no los números decimales. En la figura 3 se pueden observar los binarios correspondientes. Para ajustar la frecuencia de la señal en el valor deseado, solo se debe cambiar el cuadro indicado como frecuencia, que se refiere a la frecuencia de muestreo y no a la frecuencia de la señal generada. Es de- Figura 4 - Señal de búsqueda a 4 bits.
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una mayor cantidad de bits. No encontramos datos con referencia a nuestro caso concreto, pero es conocido que los servos de videograbadores trabajan por ejemplo con 12 bits.
La Salida PWM del Servo
Figura 5 - Circuito del generador de búsqueda para 8 bits. para trabajar en 8 bits. Observe que la única diferencia con el anterior parecería ser el agregado de 4 pistas extras. En realidad el cambio mas importante se encuentra a nivel del programa de la memoria que ahora tiene 255 números ascendentes primero y descendentes después, como se observa en la figura 6. En la figura 7 se puede observar ahora la señal de salida del microprocesador dirigido. El alumno puede observar que ahora la señal es muy similar a una rampa, con escalones tan pequeños que apenas pueden observarse. Inclusive se puede trabajar con
Figura 6 - Programación de la memoria para 8 bits.
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Hasta ahora y para no complicar las explicaciones, tomamos a la señal de salida del servo FO como si fuera una señal analógica. En realidad es una señal digital del tipo PWM o por densidad de pulsos. Podríamos decir que está muy cerca de ser una señal analógica, pero en el fondo no lo es. Sin embargo está tan cerca de serlo que con una simple red integradora RC se realiza la transformación. En realidad existen tres modos de transformar el numero binario FO, existente en una posición de memoria del microprocesador dirigido, en la señal de tensión de salida FO. El primero es mediante un conversor D/A interno al microprocesador. Pero eso involucra una complejidad que si bien no es mucha, existe. Tal ves haya que integrar un amplificador diferencial muy rápido y una buena cantidad de resistores para armar uno de los conversores D/A más conocidos. El segundo es mediante una señal PWM del mismo tipo que las utilizadas para generar las tensiones continuas de control de un TV (brillo, contraste, volumen, etc.). En este caso, la señal de salida del servo es una señal rectangular con un perio-
Figura 7 - Señal de búsqueda a 8 bits.
do de actividad variable. Es decir que la salida es en realidad digital porque nunca tiene una valor intermedio a 0 o 5V (o a 0 y 3V). Si se desea representar un valor alto de tensión se genera una tiempo de actividad alto (valor medio alto de la señal) y si se desea representar un valor bajo se genera una señal con tiempo de actividad pequeño. Un tiempo de actividad variable genera una señal de salida con valor medio variable. Y cuando la señal representada deja de variar, se transforFigura 8 - Generador PWM. ma en una onda cuadrada, cuya integración genera una tensión igual a la lor de continua de referencia y montado sobre el pulsos negatensión de referencia de 2,5V. Para extraer el valor medio de tivos y positivos de densidad variable de 2,5V. una señal rectangular, cuyo valor pico a pico es constante, sólo basta integrarla con un circuito RC adecuado. En la figura 8 se puede observar un modulador PWM construido en el Conclusiones Worbench Multisim 9.0 y la correspondiente red integradora de conversión. El generador XFG2 es el que genera la señal En esta entrega terminamos de analizar el servo de foco analógica de búsqueda, que se puede observar en la parte digital en todas sus variantes. Demostramos que prácticamensuperior del osciloscopio. te no existen componentes externos al servo como capacitores El comparador virtual, mediante el ingreso de la señal del o resistores, lo cual simplifica en grado sumo las reparaciogenerador XFG1, se encarga de realizar una modulación nes. El único problema realmente importante que se puede haPWM de modo tal que en la salida del mismo se puede genecer difícil de reparar es la comprobación del buen funcionarar la señal PWM, que se puede observar en la parte inferior miento de las memorias, que como dijimos se realiza por el del osciloscopio. Esta señal es una onda rectangular de 5V modo service. con una frecuencia fija de 50 KHz cuyo tiempo de actividad Esto es a lo sumo un problema de documentación y cree(estado alto) varia de acuerdo al valor instantáneo de la señal mos que debe ser resuelto por el fabricante colocando la ina modular. En el punto máximo de la señal modulante, el tiemformación pertinente en su pagina de Internet. po de actividad es muy alto y en el mínimo es muy bajo. La ley de protección al consumidor indica que un fabriCuando la señal de salida pasa por la red R1C1, se genera cante de equipos electrónicos debe brindar información amla señal que se puede observar en la parte central del oscilosplia, gratuita y en Español sobre los equipos fabricados, y socopio. Esta señal debería ser igual a la superior y en el caso mos nosotros los que debemos hacerla cumplir. Y si Ud. conreal lo es, cuando la señal modulante es un diente de sierra sigue una información importante, no dude en enviarla al aude 1Hz. Lo que ocurre es que en el trabajo práctico tomamos tor que intenta armar una página gratuita para todos sus lecuna señal modulante de 2 Khz para que pudiera observarse tores y alumnos. ************ la PWM y eso provoca la pequeña distorsión observada y los restos de ripple de 50KHz. El tercer modo es mediante una señal de densidad de pulsos variable. Esta señal es más difícil de generar y de dibujar, pero se basa en un criterio similar al anterior. Es decir que debe ser una señal con un valor medio variable y con un valor de pico a pico igual a 5V, tal que al filtrarlo se obtenga la señal modulante original. En la figura 9 se puede observar un señal de densidad de pulsos variable tal como lo indicamos. Inclusive, existe la posibilidad de una variante, de esta señal, que es una señal digital triestate en donde se emite el vaFigura 9 - Modulación por densidad de pulsos.
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EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 10 1- ¿Qué le falla a la señal de búsqueda cuando un equipo genera un ruido similar a una máquina de coser durante la búsqueda.? ( ) A) Tiene un exceso de amplitud ( ) B) Tiene un exceso de frecuencia ( ) C) Tiene un error en la forma de onda (trapezoidal en lugar de diente de sierra) ( ) D) Las respuestas A y B al mismo tiempo 2- ¿Durante la búsqueda, el servo de foco se encuentra:? ( ) A) A lazo abierto ( ) B) A lazo cerrado ( ) C) Cambiando de lazo abierto a lazo cerrado en cada ciclo de búsqueda ( ) D) A lazo cerrado, pero con muy poca ganancia 3- ¿Es necesario que se produzcan los tres ciclos de búsqueda, o el micro puede abortar la operación antes de que termine el primer ciclo si FOK y FZC cambian de estado al mismo tiempo.? ( ) A) Los tres ciclos se completan aun después de que las señales cambien de estado ( ) B) Por lo menos se debe producir un ciclo completo ( ) C) Se puede cortar en cualquier momento de cualquier ciclo ( ) D) Sólo se puede cortar después del medio ciclo inicial
( ) B) No ( ) C) Es muy poco probable ( ) D) Si 6 - Una lente sucia puede dificultar la búsqueda ( ) A) Depende del tipo de suciedad ( ) B) No ( ) C) Es muy poco probable ( ) D) Sí 7- Un miniplato fuera de altura puede dificultar la búsqueda ( ) A) Depende del tipo de servo ( ) B) No ( ) C) Es muy poco probable ( ) D) Sí 8 - ¿Qué componente es más común que falle en un generador de búsqueda? ( ) A) El circuito integrado ( ) B) El resistor de carga ( ) C) El capacitor de carga ( ) D) Las respuestas B y C al mismo tiempo 9- ¿Cuál es el instrumento mas idóneo para medir la señal de búsqueda? ( ) A) El téster digital ( ) B) El téster analógico ( ) C) El osciloscopio ( ) D) El voltímetro a leds
4- ¿Que tipo de osciladores se utilizan para el generador de búsqueda? ( ) A) RC ( ) B) LC ( ) C) Cristal 10- Si la señal de búsqueda tiene poca amplitud qué componente puede ( ) D) El microprocesador da las ordenes de cargar y descargar el capacitor estar fallado de búsqueda ( ) A) El capacitor de búsqueda tiene exceso de capacidad ( ) B) El capacitor de búsqueda tiene baja capacidad 5- Una lente rayada puede dificultar la búsqueda ( ) C) El amplificador de error de foco tiene baja ganancia ( ) A) Depende del sentido de las rayas ( ) D) El amplificador de error de foco tiene alta ganancia
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